2月22日5時30分左右,一艘集裝箱船空載從佛山南海開往廣州南沙途中,航經洪奇瀝水道時觸碰瀝心沙大橋橋墩,致瀝心沙大橋橋面斷裂,事故原因和傷亡情況正在調查核實。
2023年刊發在期刊《橋梁建設》上的一篇論文稱,1992年建成的瀝心沙大橋雖曾經維修加固,因該橋跨越的洪奇瀝水道航道等級由Ⅲ級提升至Ⅰ級,增加了橋墩受船舶撞擊的風險,為提高該橋的防撞能力,擬對主橋16~19號墩采取防撞措施。
該論文提出一種新型固定式波折鋼板-鋼覆復合防撞裝置(以下簡稱復合防撞裝置)代替傳統的護舷式裝置,稱該裝置可通過內部波折鋼板和聚氨酯泡沫耗散能量,提高防撞裝置的耗能效率。論文稱,廣州瀝心沙大橋已于2023年4月完成波折鋼板-鋼覆復合防撞裝置加裝工作。
該論文題為《廣州瀝心沙大橋復合防撞裝置抗撞性能分析》,作者單位為,中國鐵建華中區域總部蘇南指揮部。
論文介紹,瀝心沙大橋(洪奇瀝第二大橋)位于廣州市南沙區萬頃沙鎮,跨越洪奇瀝水道(航道等級為Ⅲ級),是連接南沙經濟開發區與三民島的主要通道。橋梁全長787m,橋寬9.8m,橋面設雙向2車道,無人行道。瀝心沙大橋1992年建成,原設計荷載等級為公路Ⅱ級,汽—20級、掛—100,建成后通行車輛較多。該橋于2009年經維修加固,將橋梁荷載等級提高至城—A級荷載。該橋雖已進行維修加固,但防撞能力仍然有限;同時根據《廣東省航道發展規劃(2020—2035年)》,將該橋跨越的洪奇瀝水道航道等級由Ⅲ級提升至Ⅰ級,增加了橋墩受船舶撞擊的風險。
該論文以廣州瀝心沙大橋主橋18號墩為背景,采用LS-DYNA軟件對船舶撞擊下固定式波折鋼板-鋼覆復合防撞裝置的耗能性能及防護性能進行研究,得到以下結論:
(1)未設復合防撞裝置時,船艏正撞和斜撞橋墩承臺時,均會使橋梁產生較大響應;設置復合防撞裝置后,橋梁結構響應明顯減小,正撞時撞擊力峰值最大降幅為18.17%,斜撞時撞擊力峰值降幅為48.66%。
(2)復合防撞裝置的鋼面板是主要的耗能構件,發揮了緩沖吸能作用;聚氨酯芯材和波折鋼板的耗能水平則受撞擊位置、撞擊深度等因素影響。實際應用中可對結構作進一步優化,使聚氨酯芯材和波折鋼板能夠更好協同鋼面板進行耗能。
(3)未設復合防撞裝置時,船艏和承臺發生嚴重破壞,船艏發生明顯的內陷,承臺接觸位置處表面混凝土碎裂嚴重。設復合防撞裝置后,僅其迎撞面產生較大變形;復合防撞裝置通過自身變形,減緩船舶速度,僅船艏發生輕微變形,產生輕微擦傷,而承臺及橋墩未發生大的變形,混凝土保持完好。斜撞時,防撞裝置通過自身的變形有效改變了船舶的行駛方向,整體變形更小。
論文稱,廣州瀝心沙大橋已于2023年4月完成波折鋼板-鋼覆復合防撞裝置加裝工作。由于船舶撞擊后僅復合防撞裝置的迎撞面產生較大變形,后期維修中僅需更換防撞裝置迎撞面,維護成本低;該復合防撞裝置可進行模塊化生產,預制加工好后分塊運輸,在施工現場拼裝,安裝工藝簡單,并且后續運營、維護技術方便,維修費用較低,具有較好的經濟性和適用性,在實際工程項目中具有廣闊的應用前景。