每經(jīng)記者 黃名揚    每經(jīng)編輯 劉艷美    

昨天（5月5日）下午，廣東虎門大橋發(fā)生異常抖動，引發(fā)全網(wǎng)關(guān)注。

5月6日上午，據(jù)“廣東交通集團”微信公眾號通報，廣東省交通運輸廳、省交通集團連夜組織國內(nèi)12位知名橋梁專家召開專題視頻會議進行了研判。

通報稱，專家組初步判斷，虎門大橋懸索橋本次振動主要原因是，由于沿橋跨邊護欄連續(xù)設(shè)置水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形，在特定風(fēng)環(huán)境條件下，產(chǎn)生的橋梁渦振現(xiàn)象。

根據(jù)現(xiàn)有掌握的數(shù)據(jù)和觀測到的現(xiàn)象分析，虎門大橋懸索橋結(jié)構(gòu)安全可靠，此次振動也不會影響虎門大橋懸索橋后續(xù)使用的結(jié)構(gòu)安全和耐久性。

振動發(fā)生后，大橋管理部門隨即封閉大橋，并拆除兩側(cè)護欄的擋墻（水馬）。不過，據(jù)@新華視點 消息，過去23個小時內(nèi)，虎門大橋出現(xiàn)多次振動幅度增強周期。截至5月6日14點30分，虎門大橋振動情況開始減弱。

視頻截圖

作為參加上述專題視頻會議的專家之一，西南交通大學(xué)教授廖海黎及其團隊曾承擔(dān)港珠澳大橋所有通航孔橋和鋼箱梁非通航孔橋的抗風(fēng)性能研究工作，為港珠澳大橋的抗風(fēng)設(shè)計，以及風(fēng)致振動抑制措施提供了科學(xué)依據(jù)。

為什么虎門大橋仍未停止振動？有沒有安全風(fēng)險？對于諸多熱點問題，廖海黎接受《每日經(jīng)濟新聞》記者（下稱“NBD”）專訪，作了詳細解讀。

虎門大橋：

1997年建成通車的虎門大橋，是廣深珠高速公路網(wǎng)主要組成部分，連接珠江兩岸。該橋投資近30億元，是國家重點工程，也是我國第一座大跨度鋼箱梁懸索橋。其無論設(shè)計還是施工，均為國內(nèi)首次嘗試，在我國橋梁史上具有特殊地位，多項技術(shù)曾獲創(chuàng)新大獎。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

1.過大的振動是不正常的

NBD：虎門大橋橋梁專業(yè)人員此前回應(yīng)，橋梁遇到特殊風(fēng)況會晃動是正常的，一般遇到旋渦風(fēng)橋面晃動比較大，您能更詳細地解釋一下嗎？

廖海黎：橋梁結(jié)構(gòu)振動是正常的，不可能沒有振動。不管是風(fēng)的作用，還是車輛的作用都有振動，只要振動不大、人感受不到，這種振動就是無害的。

虎門大橋是大跨度的懸索橋，屬于柔性橋梁。懸索橋柔性較大，優(yōu)點是跨越能力強、跨度大，但缺點是風(fēng)的作用下容易發(fā)生振動。振動是正常的，但過大的振動就是不正常的，過大的振動至少會影響行車的舒適性；如果振動太大，還會影響行車的安全性。

2.要完全恢復(fù)靜止需要時間

NBD：虎門大橋昨天的異常抖動算是大幅度振動嗎？有人提出，之前虎門大橋遭遇超級臺風(fēng)“山竹”都沒晃得這么厲害，那您認(rèn)為虎門大橋這次異常振動的原因是什么？

廖海黎：從視頻上看，振動的幅度相當(dāng)不小了，屬于異常振動。

昨天我們也在專家會上討論過，現(xiàn)在的共識，是由于大橋這一階段正在做吊索更換，這是一個正常維修，但更換吊索時，橋面上擺放了很多“水馬”，即塑料臨時隔離裝置。我們認(rèn)為這是誘發(fā)大橋發(fā)生振動的一個原因。

所以這次異常振動，初步判斷并非在正常運行狀態(tài)下發(fā)生，而是由于臨時放置的設(shè)施引起。如果撤掉水馬橋梁恢復(fù)到以前的正常狀態(tài)，這種異常振動應(yīng)該就不會一直存在；如果渦振仍未停止，其原因可能需要有具體觀測數(shù)據(jù)才能判斷。一個上萬噸的鋼鐵巨物一旦被發(fā)動起來，要完全恢復(fù)靜止也是需要時間的，因為風(fēng)還在不停地吹著。

虎門大橋 圖片來源：攝圖網(wǎng)

3.渦激振動不影響橋梁結(jié)構(gòu)安全

NBD：國內(nèi)外類似的大橋異常振動普遍嗎？原因是否都是相似的？

廖海黎：從丹麥的大海帶橋，到日本東京灣橋、俄羅斯伏爾加河大橋，再到前段時間武漢的一座懸索橋——鸚鵡洲大橋晃動，不管國內(nèi)還是國外，發(fā)生風(fēng)致振動的報道還是有一些。

這些橋梁的振動，原因基本上都是同一類型，即渦激振動。渦激振動是風(fēng)致振動的一種，其特點是在較低的風(fēng)速下，如三、四、五級風(fēng)，就可能發(fā)生振動。這也意味著這種振動出現(xiàn)的頻率會比較高；渦激振動的另一個特點，是振幅有限，這種振動對橋梁結(jié)構(gòu)自身的安全性不會造成影響，影響主要還是體現(xiàn)在對人的舒適性、行車的安全性上。

4.不用擔(dān)心虎門大橋被“吹垮”

NBD：一些公眾擔(dān)心這種振動會不會越來越大，甚至演變?yōu)閲獬霈F(xiàn)過的橋梁被“吹垮”的情況？

廖海黎：國外的確出現(xiàn)過這種情況。美國的塔科馬海峽吊橋1940年7月通車，4個月后就被風(fēng)吹垮。該橋開始是小幅度振動，后來風(fēng)越來越大、振動越來越大之后橋毀掉了。

不過，對虎門大橋應(yīng)該說不擔(dān)心這個問題。橋梁的風(fēng)致振動有很多類型，我們比較關(guān)注的主要是兩種類型的振動，一是渦激振動，另一個就是顫振。顫振是一種在很高風(fēng)速下，可能破壞橋梁結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重振動?；㈤T大橋發(fā)生顫振的風(fēng)速實際上比超級臺風(fēng)還要高。

在美國1940年塔科馬吊橋坍塌后，顫振就被作為大跨度橋梁設(shè)計中第一重要的因素來考慮，現(xiàn)在的科技手段能夠保證橋梁在壽命期不發(fā)生顫振。所以經(jīng)過專門抗風(fēng)試驗的大跨度橋梁，只要試驗、設(shè)計和施工中沒有什么失誤，抗風(fēng)安全性都是有充分保證的。

塔科馬吊橋坍塌后，世界上再沒有一座橋梁因為顫振發(fā)生問題?；㈤T大橋當(dāng)時渦激振動和顫振的試驗肯定都做過，這次發(fā)生的渦激振動是非正常因素導(dǎo)致的偶發(fā)振動。

5.對“老橋”抗風(fēng)性無須擔(dān)心

NBD：虎門大橋1997年建成通車，之后橋梁的抗風(fēng)設(shè)計和風(fēng)致振動抑制措施還在不斷向前發(fā)展。不少人關(guān)心，在那之前的“老橋”抗風(fēng)性會不會相對較差？未來長期運行中是否安全？

廖海黎：虎門大橋到現(xiàn)在已經(jīng)通車20多年了，包括抗風(fēng)設(shè)計技術(shù)在內(nèi)的各方面技術(shù)有了長足進步，但“老橋”的抗風(fēng)安全性應(yīng)該不用擔(dān)心。

一方面，過去技術(shù)也好、認(rèn)識也好，比現(xiàn)在肯定會有差距，但當(dāng)時虎門大橋設(shè)計時，抗風(fēng)能力已經(jīng)能夠保證橋梁安全了。后來為了讓橋梁運行更安全、更好，我們還在不斷做一些新技術(shù)研發(fā)。例如橋梁減振技術(shù)，應(yīng)該說就比20多年前要進步了很多。

另一方面，虎門大橋是我國第一座大跨度鋼箱梁懸索橋，具有里程碑意義。在那之前，我國的大橋基本上都不是懸索橋、斜拉橋等所謂的柔性橋梁，柔性橋梁在我們國家的發(fā)展，也就是近20多年的事情。

在這之前更老的一些大橋，如1957年建成的武漢長江大橋等，都是桁架梁形式，屬于梁橋。梁橋的跨度不如柔性橋大，但抗風(fēng)性能卻比柔性橋梁要好，所以那些“老橋”在抗風(fēng)方面無須擔(dān)心。

武漢長江大橋 圖片來源：攝圖網(wǎng)

6.港珠澳大橋克服臺風(fēng)難題

NBD：那么，在橋梁抗風(fēng)問題上，全球范圍內(nèi)是否還有什么技術(shù)瓶頸？港珠澳大橋規(guī)模更大，其抗風(fēng)方面有什么突破或創(chuàng)新？

廖海黎：現(xiàn)在已經(jīng)開始發(fā)展超大跨度橋梁了，這對柔性橋梁的抗風(fēng)提出了更高要求。

實際上，土耳其目前已經(jīng)在建設(shè)超過2000米的懸索橋，我國也正在規(guī)劃跨度超過2000米的橋梁。超大跨度懸索橋可能會帶來一些新的問題，如非線性問題，這就需要在設(shè)計理論、方法、技術(shù)上都有新的發(fā)展才能夠適應(yīng)需求。

港珠澳大橋全長50多公里，整體上雖是一個很長的橋，但其中大部分都是普通的、跨度不大的橋梁，只有幾座在航道上的通航孔橋?qū)儆诖罂缍热嵝詷蛄?mdash;—斜拉橋。從斜拉橋的跨度對比，世界范圍內(nèi)這幾座橋的跨度實際上又不算大了，國內(nèi)外比其跨度大的斜拉橋還有不少。

圖片來源：港珠澳大橋管理局

但是港珠澳大橋所處的地理位置比較特殊，當(dāng)?shù)亟?jīng)常發(fā)生臺風(fēng)，所以當(dāng)時這幾座通航孔橋的抗風(fēng)設(shè)計中需要克服一些技術(shù)難題。當(dāng)時我們團隊專門針對這些難題做抗風(fēng)試驗，對于渦激振動和顫振等，也都采取了一些技術(shù)上的措施，能夠保證橋梁運行的安全和舒適性。