塞文桥：病害分析与全面整修

塞文桥所存在的问题一是疲劳，二是设计荷载取值过低，三是对箱形梁细节设计不够重视。关于正交异性板的疲劳问题，当时的疲劳试验成果不足以制定设计规范。为使塞文桥加劲梁节段能浮于水面，在其开口端加了封头板，与纵肋焊接，使得纵肋与封头板连接处发生应力集中，而塞文桥开通5年后，即1971年，发现此处疲劳开裂。

自1970年起，货运汽车质量不断发展且通常成车队运行，设计活荷载因此需要重新制定。塞文桥的活荷载，原是照BS 153取值。1978年，BS 5400第2篇荷载规范颁行，活荷载设计值有所提高。1988年，英国运输部发布标准《公路桥荷载规范》BD37/88，规定的取值更符合工程实际情况。塞文桥的全面整修开始于1985年，取用的检算汽车荷载只能在BS 5400的基础上进行调研制定。双向4车道布置在加载长度很大时，均布活载值达到原设计取值的2.8 倍，使得大缆、塔、锚碇、加劲梁四者都应检算。大缆和锚碇因难于加固降低了安全系数，加劲梁的强度检算不作严格控制。单箱矩形截面桥塔由纵向加劲的 4 块板件组合而成，4 块板件承受了巨大的恒载内力。若用增强材料增大板件截面，在活载作用下增强材料的纵向摇摆导致其很难协助承担恒载应力。故而在箱内四角各增加一根φ 406 mm钢管，长 6 m 的钢管节段在箱内接成全高，且每6 m设置一支撑以缩短其自由长度；最后用千斤顶调整钢管使其承受轴向压力。钢管上端顶紧主鞍座（在鞍座内部通过构件将鞍槽所受的压力传到4根钢管）、下端顶紧混凝土桥墩。在施工过程中，用应变计检测各部件所受应力，以确保整修质量。桥塔加固使用的钢材量达起初建造桥塔用钢量的32%。

塞文桥是三跨两铰式悬索桥，主跨及边跨加劲梁均为两端简支。为防止邻跨间的挤压碰撞，应在各跨两端设置水平的纵向防撞柱，利用防撞柱的支承功能使桥面伸缩缝及箱梁端部得到保护。但原设计省略了防撞柱，整修时便在各跨梁端箱梁内，各增加一段纵向腹板，再沿腹板设置防撞柱，并在梁端外侧安装设备传递冲撞力。此外，部分梁段中横肋（横隔板）间距过大（4.57 m），整修时便在其间增添横肋。对于桥上有车时的风荷载情况，因车重增加，检算荷载组合的效应时，应对各种风力的频率进行调研计算。整修后的塞文桥制订了下列行车管理规则：当风速为 20 m/s时，4 线车道通行限制为 2线通行；当风速为28 m/s时，禁止车辆通行。(www.xing528.com)

1982 年，塞文桥全面加固的费用估算为 3 300 万英镑，需耗时 5 年。因此新建一座塞文桥更经济合理的观点被提出，但最后因旧塞文桥的再利用率问题而被否定。加固后的塞文桥最高日车流量为5万辆，在邻近的第二座塞文桥于1996年建成后降至1.5万辆。