新拓三维DIC测量技术助力金沙江大桥关键结构健康检测

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    我国桥梁事业发展日新月异，桥梁数量及规模位居世界前列。面对跨度大、桥体承载重、自然环境复杂的大型桥梁，通过检测，可及时了解桥梁的安全健康状况，可有效保障桥梁结构安全，节约桥梁维护费用。
    12月24日，受中铁大桥局委托，新拓三维光学测量工程师抵达世界最大跨度的非对称独塔单跨地锚式悬索桥——香丽高速虎跳峡金沙江大桥项目施工现场，一连几天在施工现场驻场测量，采用XTDIC三维全场应变测量分析系统对该大桥复合索鞍滚子进行应变变形测量，对索鞍滚子进行结构健康检测。
    虎跳峡金沙江大桥效果图
    据了解，中铁大桥局是中国中铁股份有限企业旗下的全资子企业，是世界上设计建造桥梁最多的企业。60多年来，在国内外设计建造了3000余座大桥，总里程3600余公里，在大跨度公路桥、铁路桥、超长跨海大桥、大跨峡谷桥等建设方面形成了独特的技术优势，达到世界领先水平。先后获国家科学技术奖33项，国际乔治·理查德森大奖6项等奖项，拥有国内外专利619项。
    虎跳峡金沙江特大桥，是香丽高速公路（香格里拉-丽江）全线的控制性工程之一，规划投资6.26亿元，由中铁大桥局八企业承建。该桥首创非对称独塔单跨地锚式钢桁梁悬索桥成套技术，建成后将是世界上最大跨度的非对称独塔单跨地锚式悬索桥，首创世界上最大直径（130mm）悬索桥高强钢拉杆锚固系统成套技术、首创滚轴式复合索鞍成套技术等，它的建设为国内乃至世界悬索桥施工积累了宝贵的经验。
    由于虎跳峡金沙江大桥位置的特殊性，在总体设计上，因为香格里拉岸山势陡峭，为保证施工安全和保护自然环境，项目设计院因地制宜地采用了766米跨径的独塔单跨地锚式悬索桥，北岸陡峭坡上取消了索塔，将主缆通过集主索鞍和散索鞍于一体的滚轴式转向散索后，锚于岩层中。
    因为香格里拉岸一侧无索塔，只能通过索鞍的滚动或滑动或转动来满足活载作用下的索鞍纵向移动。考虑到受力性能，耐久性和大件运输等因素，采用滚轴式索鞍，主缆由中跨经过索鞍直接锚固于隧道锚中，因此索鞍要同时起到转向和散索的功能，其竖向受力类似于主索鞍，横向受力类似于散索鞍，为复合索鞍结构。其复合索鞍由2套主索鞍、2个散索鞍、2个复合索鞍组合而成，为世界首创新型复合索鞍，单个复合索鞍重量约为216吨，外形尺寸为7.2米×4.25米×3.5米。
    新拓三维此次负责检测的重点，是采用XTDIC三维全场应变测量分析系统分析复合索鞍滚子在受力荷载情况下的位移和变形，复合索鞍结构的情形下，索鞍竖向受力，横向受力都很大，新拓三维技术工程师对香格里拉岸桥梁一侧两排共52个桥鞍滚子进行横向、纵向位移以及变形检测，测量其在受力情况下的全场应变变形。
    XTDIC三维全场应变测量分析系统采用非接触式全场测量，测量不限于单点，可观测全场变形，不需贴应变片，在被测表面喷散斑漆即可测量。索鞍滚子是桥梁结构体的承重部分，其位移和变形是桥梁结构体是否处于安全状态的重要指标，通过对变形特征点的测量，对这些数据进行分析，找出变形体的变形数据和规律，对变形进行科学的分析、模拟和预测，以便于最大限度地保证桥梁的结构安全。