5日下午3時起，堪稱“世界鋼構第一橋”的東莞虎門大橋，由於橋面出現肉眼可見的抖動，成為國內熱點。到底是什麼原因所致？有著橋都之稱的重慶，有不少與虎門大橋類似的橋樑，這樣的抖動是否會影響橋樑安全？
對此，上游新聞-重慶晨報記者6日上午電話連線採訪了著名橋樑專家、虎門大橋工程顧問、西南交通大學教授強士中。
水馬改變了橋樑氣動外形
5月5日下午3時許，廣東東莞虎門大橋懸索橋橋面出現抖動情況，影響車輛正常通行。隨後，當地交警採取交通管制措施，對懸索橋雙向交通全封閉。
5月5日16時06分，虎門大橋公司啟動《虎門區域跨江大橋應急保暢通聯動預案》一級響應。
一直到6日凌晨，虎門大橋管理中心監控畫面顯示，大橋仍存在肉眼可見的抖動。
這究竟是什麼原因所致？
虎門大橋作為國家重點工程，強士中曾擔任大橋的工程顧問。對於大橋抖動原因，強士中認為：“初步判斷，連續排列的水馬，改變了橋樑的氣動外形，加大橋樑的壓力。”
強士中的這一判斷，與廣東省交通集團6日凌晨通報的專家組判斷意見一致。即，虎門大橋懸索橋振動主要原因是，由於沿橋跨邊護欄連續設置水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形，在特定風環境條件下，產生的橋樑渦振現象。
橋樑渦振現象是如何產生形成？
公開資料顯示，虎門大橋於1992年10月28日動工建設；於1997年6月9日建成通車；於1999年4月20日通過竣工驗收。大橋全長4588米，雙向6車道，日均飽和標準車流量為8萬輛，主孔通航淨高60米，橋下可雙向通行5萬噸海輪。
強士中說，虎門大橋主橋為跨徑888米的鋼箱梁懸索橋，為我國第一座大規模大跨度的現代懸索橋；輔航道橋為主跨270米的預應力混凝土連續剛構橋，是當時同類型橋樑世界之最，被譽為“世界鋼構第一橋”。
強士中告訴上游新聞記者，橋樑在設計時，連欄杆等物件都要慎重考慮它對整體的影響。此次，虎門大橋上的水馬高1.5米，連續長度達到800多米，改變了橋樑的氣動外形。
橋樑渦振現象是如何產生？
強士中解釋說，橋樑的截面呈流線型，迎風面的風吹過之後，是不會產生旋渦的，但是，當這個形狀改變了，風通過橫截面之後，會在背側形成漩渦，從而加大橋樑的壓力。在橋樑上加一個水馬等小型物件，沒有很大影響，連續性的物體，會使整個橫截面形狀被改變。
抖動幅度處於設計安全範圍內
強士中說，大跨徑懸索橋在較低風速下存在渦振現象，振動幅度較小不易察覺，僅在特殊條件下會產生較大振幅，不影響橋樑結構安全，會影響行車體驗感、舒適性，易誘發交通安全事故。
6日凌晨，廣東省交通集團通報專家組研判意見時說，虎門大橋的橋樑渦振現象不會影響大橋後續使用的結構安全和耐久性。
強士中6日上午在接受上游新聞記者電話採訪時也再次明確，虎門大橋運行已經20多年了，車流量大，虎門大橋抖動雖然對行車造成影響，但是渦振現象在懸索橋設計的安全範圍內，是可控的。
比如，4月底，武漢鸚鵡洲長江大橋就發生過晃動，但是橋樑振幅在設計允許範圍內，目前橋樑運行正常。
目前，虎門大橋管養單位已緊急開始對大橋進行全面檢查檢測，大橋繼續施行雙向封閉。交通運輸部已組建專家工作組到現場指導。
橋面放置連續性大物件須謹慎
強士中不僅擔任過虎門大橋的工程顧問，同時也是蕪湖長江大橋、南京長江二橋、宜昌長江大橋、南京長江三橋等國家重點工程的顧問，並參與了多座重慶跨江橋樑設計建造。
與虎門大橋類似，橋都重慶也有不少大跨境的懸索橋，比如重慶的鵝公巖長江大橋和鵝公巖軌道專用橋、江津幾江長江大橋、重慶江津至貴州習水高速公路筍溪河特大橋等。
其實，每一座懸索橋都有發生渦振的可能，不同的是振動幅度的大小而已。
如何避免類似虎門大橋這樣的肉眼可見渦振事件？
強士中說，在給橋樑維修加固時，不能自作主張，橋樑在設計時，做了很多風洞等試驗，每個細節都經過考慮，擅自改變了橋樑形狀，可能會出現意想不到的情況。但是，橋樑也不會那麼嬌氣，偶然放置些小物件不會有影響，但放置連續性大物件，應及時與設計單位溝通。
上游新聞-重慶晨報記者 李舒
