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“橋都”重慶——
8700座橋梁背后的防雷智慧

來源:中國氣象報   發布時間:2019年03月29日08:36
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中國氣象報通訊員 賴丹 劉青松 封隆永

  行空越水橋盈萬,美韻雄姿曠世殊。重慶直轄20多年來,建成了各種橋梁8700余座,全市橋梁總數超過1.3萬,可謂名副其實的“橋都”。跨越長江、嘉陵江的座座大橋在夜晚燈光閃亮,兩岸燈火輝映,描繪了一幅繁華的人世圖景。

  但在防雷工作者眼中,通常位于湖、河、江、海交界處或山脈之間的橋梁,由于水陸交界地方土壤電阻率比較小,所處位置地勢比較空曠,孤立其中存在著容易遭受雷擊的安全隱患。“被雷電襲擊后,橋梁附屬的收費系統、安防系統等電子系統都有可能損壞,甚至可能對橋梁的結構造成影響,而在橋面上行走的人員也有遭雷擊的可能。”重慶市氣象安全技術中心主任覃彬全說。

  攻克橋梁防雷的技術難題早已提上了重慶氣象科技人員的日程。橋梁地處空曠位置,當發生雷電天氣時,尤其是斜拉橋、懸索橋等主體結構較高的橋梁易成為雷電襲擊對象。如何將損害降到最低?防雷研究人員從預防和保護兩方面入手。

  懸索橋主纜和斜拉橋外緣斜拉索處于橋梁外層,易遭受雷擊。研究團隊兵分幾路,花費數日,行走千里,對纜索生產廠家和東水門大橋、千廝門大橋、朝天門大橋、矮寨大橋等十余座斜拉橋和懸索橋進行了實地調研,研究橋梁纜索最佳的防雷方案。

  橋梁纜索防雷其中一個難點在于如何固定附著于懸索橋主纜和斜拉橋外緣斜拉索的接閃裝置。經過現場調研,研究人員發現主要用于固定接閃帶的抱箍形式接閃帶支持架間距為兩米時較為可靠,既能有良好的固定效果,也對懸索橋主纜和斜拉橋外緣斜拉索起到保護作用。

  接地是防雷的關鍵環節,接地電阻是衡量接地效果的重要指標。由于水體中不像陸地那樣可以將接地電阻測試儀輔助測試電極插入土壤中,那么陸地上的接地電阻測試方法是否適用于水體中呢?為此,他們在重慶市內飛機碼頭(長江水域)、大竹林渡口(嘉陵江流域)、盤溪河(小河流)以及人和水庫(人工湖泊)4處具有代表性的水域進行了水體中接地裝置接地電阻測試的對比試驗,最終得出三極法仍然適用于水體中接地裝置測試的結論,并申請了“水中構筑物或建筑物接地電阻測試裝置及方法”與“水中構筑物或建筑物接地電阻測試裝置”兩項專利,攻克了這一技術難題。

  防患于未然,如果梁橋真的不幸被擊中,什么樣的保護才是最有效的?研究人員想要做得更為周全。只有實踐才能出真知,在一場場模擬雷擊試驗中,他們分別對某公司生產線上提取的3種不同拉索產品,每種10個樣品進行了共30次模擬雷電沖擊試驗,結果顯示當高強度鋼絲外層包裹高密度聚乙烯護套時,高密度聚乙烯護套絕緣強度較高,達67.5千伏/毫米,可較好地保護高強度鋼絲不被雷電流燒蝕受損。

  防雷研究人員充分利用現代科學技術,經過不懈努力和實踐,終于創新性地解決了橋梁防雷中的關鍵技術問題。更為重要的意義還在于他們編制的《橋梁防雷技術規范》,這一規范不僅吸收了上述成果,還參考了各種相關專業橋梁規范中的防雷要求和現行防雷標準中對防雷裝置設置及其材型規格的相關要求,針對不同結構類型橋梁的實際提出了橋梁防雷設計、施工、驗收以及維護的具體規定,制定了可供行業普遍使用的技術新標準。

  未來,他們還將繼續前行,守護好生長于斯的這座橋都。

  (責任編輯:欒菲)

  

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