吳桐金
(中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司,北京100131)
國內(nèi)近些年屢次發(fā)生橋梁坍塌事故,而且呈現(xiàn)出發(fā)生頻率越來越高、生命財(cái)產(chǎn)損失越來越大的趨勢(shì)。每次坍塌橋梁不僅造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失,而且伴隨著嚴(yán)重的人員傷亡,社會(huì)影響極大。為從歷次橋梁坍塌事故中吸收教訓(xùn),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),避免類似事故的發(fā)生[1]~[3],本文對(duì)歷次橋梁坍塌事故進(jìn)行了簡單的原因分類分析,在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的教訓(xùn)與啟示,以便引起我國橋梁建設(shè)者的重視。
在對(duì)國內(nèi)30余起橋梁坍塌事故成因進(jìn)行分析基礎(chǔ)上,認(rèn)為造成我國目前橋梁坍塌事故頻發(fā)的主要原因如下。
由于油價(jià)上漲,過路費(fèi)偏高等原因致使公路運(yùn)輸行業(yè)利潤空間嚴(yán)重降低,進(jìn)而造成公路運(yùn)輸幾乎均處于超載狀態(tài)。超載雖然給運(yùn)輸帶來了利潤,但卻給橋梁帶來了坍塌的危險(xiǎn),典型因超載致使橋梁坍塌的事故如下[4][5]。
(1)2007年7月8日凌晨2時(shí)許,從山西長治市通往陜西省方面的309國道,位于臨汾市河西龍寺村西的橋梁,被一輛滿載超過80 t原煤的超載車壓塌,如圖1所示。
(2)2007年8月15日,一輛總重達(dá)183.2 t的貨車經(jīng)過208國道太原市小店區(qū)段東柳林橋,重壓之下東柳林橋西半幅橋面整體垮塌。經(jīng)計(jì)算該貨車的超限運(yùn)輸比率為233.1%,實(shí)際載貨量接近三個(gè)火車皮,如圖2所示。
(3)2009年4月12日,河南漯河107國道澧河大橋在一輛主車重達(dá)96 t,掛車載貨量約150 t,加上車身自重,總重約260噸的貨車的重壓下突然坍塌,如圖3所示。
圖1 龍寺村橋坍塌
圖2 柳林橋坍塌
(4)2011年07月20日北京懷柔寶山寺白河橋在一輛載滿砂石料的貨車壓塌。該橋1987年建成,為二類橋梁,設(shè)計(jì)荷載為汽車-20級(jí),但壓塌大橋的貨車估算已達(dá)160 t,屬于嚴(yán)重超載,如圖12所示。
圖3 澧河大橋坍塌
圖4 白河橋坍塌
造成我國目前橋梁坍塌事故頻發(fā)的另一個(gè)主要原因是施工質(zhì)量存在嚴(yán)重缺陷。由于施工隊(duì)伍參差不齊、招投標(biāo)過程存在漏洞、低價(jià)中標(biāo)、施工過程層層分包、違背客觀規(guī)律盲目搶工期等造成在上個(gè)世紀(jì)90年代前后建成了一批殘跡橋梁,多在運(yùn)行8~15年內(nèi)退化為危橋或坍塌。因存在典型施工質(zhì)量問題而坍塌的橋梁有:
(1)2006年12月11日14點(diǎn)左右,順義區(qū)潮白河支流——減河河道上的一座懸索橋在做靜態(tài)承重試驗(yàn)時(shí)坍塌(如圖5所示),10輛拉載沙土的測(cè)重卡車隨橋墜落到河床上。該橋的坍塌總不能說是超載所為,如果不是設(shè)計(jì)的責(zé)任,那就只能是施工質(zhì)量存在問題。
(2)2008年1月13日5時(shí),232省道位于常州漕橋附近的運(yùn)村大橋,西半幅突然坍塌(如圖6所示),該橋跨度55 m,位于常州南部主干道。運(yùn)村大橋當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)載貨標(biāo)準(zhǔn)為汽車20 t,拖掛車100 t,設(shè)計(jì)使用年限50年。但從建成通車到突然塌橋,運(yùn)村大橋?qū)嶋H使用時(shí)間還不足10年。據(jù)調(diào)查該橋是由常州市武進(jìn)路勁常漕公路開發(fā)有限公司建造,于1995年開始設(shè)計(jì)建造,于1997年正式通車。該橋坍塌后殘骸圖片中很少看到鋼筋露出,這就難免發(fā)生事故調(diào)查報(bào)告所說,該橋正常維護(hù),事發(fā)前并沒有任何征兆而突然坍塌了。
圖5 減河大橋坍塌
圖6 運(yùn)村大橋坍塌
(3)2010年6月7日上午,連接塘沽與漢沽的彩虹橋路面出現(xiàn)坍塌。發(fā)生坍塌的是彩虹橋由漢沽方向開往塘沽方向的路面,塌陷面積長約9 m,寬2 m,如圖7所示。從圖中可以看到,此橋箱梁頂板厚度(正常值30 cm)+橋面防水層的厚度(正常值>6 cm)還不如瀝青混凝土路面厚(正常值12 cm),這樣的橋面怎能不坍塌。
(4)2011年7月15日凌晨,杭州錢江三橋輔橋主橋面右側(cè)車道部分橋面突然塌落,如圖8所示。據(jù)報(bào)警人員介紹,凌晨兩時(shí)左右,當(dāng)時(shí)他開著一輛浙C牌照的寶馬車過橋,突然發(fā)現(xiàn)前方路面出現(xiàn)了約5~6 m的裂痕,于是趕緊打方向盤。雖然避開了裂縫,但是車子撞到了橋墩上,導(dǎo)致氣囊打開,所幸人沒受傷。不過,就在他僥幸避開后準(zhǔn)備報(bào)警時(shí),后面開來一輛大貨車,則直接將橋面裂痕處壓坍塌。1997年1月28日,錢江三橋通車,屢修屢壞,屢壞屢修成了武漢長江三橋的“常例”。
圖7 彩虹橋路面坍塌
圖8 錢江三橋輔橋坍塌
設(shè)計(jì)方案不合理,設(shè)計(jì)因素考慮不周全是造成部分橋梁坍塌的另一個(gè)原因。由于設(shè)計(jì)存在一定缺陷造成坍塌的橋梁有:
(1)2007年10月23日23時(shí)許,內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市民族東路高架橋橋面發(fā)生傾斜,行駛在橋上的兩輛重型貨車和一輛轎車隨路面?zhèn)然綐虻祝斐蓸蛳掳h(huán)(繞城環(huán)線)鐵路專用線中斷,如圖9所示。
(2)2012年8月24日早晨,哈爾濱一建成不足1年的明陽灘大橋引橋坍塌,4輛載重貨車翻到橋下,造成3人死亡、5人受傷,如圖10所示。
圖9 民族東路高架橋坍塌
圖10 哈爾濱陽明灘大橋坍塌
與以上兩座橋梁坍塌類似的橋梁還有很多,因此一些橋梁的坍塌并不能簡單地把責(zé)任推給施工單位,也不能簡單地認(rèn)為是超載所為,其中有很大程度是設(shè)計(jì)不合理造成的。特別是城市橋梁,為了過度追求美觀,采用了較多的“花瓶”墩,獨(dú)柱墩,使得橋梁的橫向支點(diǎn)間距過小,抗橫向傾覆能力不足,在外側(cè)邊道重載作用下發(fā)生側(cè)翻坍塌在所難免。
國內(nèi)外橋梁坍塌另一個(gè)主要原因是橋梁服役年齡比較長,而當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)荷載等級(jí)比較低,加之長期處于無人管理和維護(hù)狀態(tài),致使國內(nèi)有很大一部分橋梁長期處在年久失修、超負(fù)荷運(yùn)營、帶病服役狀態(tài)。橋梁的設(shè)計(jì)年限不管是50年還是100年,都不代表在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不發(fā)生任何損壞,不需要任何維修。正如人的壽命是80歲,不代表其死亡之前不需要看病,不需要打針吃藥甚至動(dòng)手術(shù)。如果能夠?qū)蛄鹤龅郊皶r(shí)“體檢”,進(jìn)行合理的維護(hù),更換相應(yīng)的易損部件,并根據(jù)具體情況提出嚴(yán)格的運(yùn)管措施,就不會(huì)發(fā)生如下悲劇。
(1)2009年6月29日,黑龍江省鐵力市呼蘭河大橋坍塌,造成4人死亡。該1973年建成的雙曲拱橋,而當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)荷載只有汽-10,經(jīng)調(diào)查一輛超載60t以上的大貨車是造成超載的主要原因,如圖12所示。
(2)2011年7月14日9時(shí)左右,福建南平市武夷山公館斜拉大橋?qū)⒔?0 m左右的橋梁突然向下斷裂坍塌,橋上一輛旅游大巴在事故中墜落,造成1人死亡,22人受傷(其中1人重傷)。如果橋梁管理部門能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)失效的吊桿并進(jìn)行及時(shí)更換,是完全可以避免這場(chǎng)悲劇的。
面對(duì)歷次橋梁坍塌事故和血淋淋的教訓(xùn),我們不能只針對(duì)具體橋梁坍塌個(gè)案展開相應(yīng)的責(zé)任調(diào)查,更應(yīng)該從相關(guān)事故中發(fā)現(xiàn)造成坍塌的根源,從中吸取教訓(xùn),避免類似事故的發(fā)生。通過以上分析,在今后橋梁建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工及管理過程中應(yīng)注意如下問題。
(1)橋梁管理部門應(yīng)該對(duì)其轄區(qū)的所有橋梁進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的檢查,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和運(yùn)營管理。
(2)進(jìn)一步治理超載問題,從公路運(yùn)輸超載的源頭進(jìn)行解決,而不是簡單的罰款。首先,只有運(yùn)輸?shù)闹黧w“車”有合理的利潤,車才會(huì)在路上跑,“路”才能發(fā)揮效益。其次,要明確路是為車服務(wù)的,車的載重能力增強(qiáng)了,性能提高了,是否路的設(shè)計(jì)等級(jí)也應(yīng)提高,以滿足車的需求。
圖11 彩虹橋路面坍塌
圖12 呼蘭河大橋坍塌
(3)尊重客觀規(guī)律,避免政績工程,避免獻(xiàn)禮工程,避免超低價(jià)工程。給施工單位有合理的工期和利潤空間,只有這樣才能建出精品工程、優(yōu)質(zhì)工程、不朽工程。
(4)設(shè)計(jì)要全面考慮,方案要詳細(xì)論證,不要舍本逐末,過度追求美學(xué)效果而犧牲了承載能力。
本文在對(duì)歷次橋梁坍塌事故分析的基礎(chǔ)上,從超載、施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)及運(yùn)營管理角度對(duì)造成橋梁坍塌事故的成因進(jìn)行了分析,并總結(jié)了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及今后橋梁建設(shè)、運(yùn)營管理過程中的注意事項(xiàng)。分析認(rèn)為,造成橋梁坍塌事故的原因不單純是超載所致,其中也存在設(shè)計(jì)上的疏漏、事故質(zhì)量的缺陷和橋梁運(yùn)營管理的不當(dāng)?shù)仍?。為避免類似事故的發(fā)生,要結(jié)合具體情況從不同的角度共同努力,不僅要建出強(qiáng)壯的橋梁,而且還有把橋梁保養(yǎng)好。
[1] 張文學(xué).預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁局部應(yīng)力分析及拉-壓桿設(shè)計(jì)[D].同濟(jì)大學(xué),2005
[2] 鄭皆連.我國公路橋梁安全狀況及對(duì)策[J].西部交通科技,2007,2(5):15-17
[3] 徐洪濤,郭國忠,蒲煥玲,等.我國近年來橋梁事故發(fā)生的原因與教訓(xùn)[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),2007,17(11):90-95
[4] JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[5] JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S]