王成林
(江蘇創盛項目管理有限公司 江蘇 鹽城 224000)
隨著城市和交通建設的快速發展,最為典型且影響巨大的是今年8 月份的哈爾濱陽明灘大橋倒塌事故。2012 年8 月24 日5 時許,哈爾濱市三環路高架橋洪湖路上橋匝道處距陽明灘大橋(姑且稱為陽明灘大橋)3.5 公里鋼混疊合梁側滑,4 輛貨車側翻, 造成3 人死亡、5 人受傷。據報道,這座高架橋自2011 年11 月6 日通車至今,使用時間還不足一年。這起橋梁倒塌事故,再一次觸痛公眾神經。是偷工減料?車輛超載抑或設計問題? 一時眾說紛紜。 本文以哈爾濱陽明灘大橋倒塌事故為例,分析類似橋梁倒塌原因,并提出相應防范措施。
2007 年10 月,3 輛半掛牽引重型貨車由南向北行駛至包頭市民族東路高架橋上時,橋面突然發生傾覆,造成橋下鐵路專用線中斷。
2009 年7 月15 日,津晉高速公路天津段港塘互通立交橋A 匝道橋倒塌,5 輛貨車墜落, 造成6 人死亡、7 人受傷。 據事后調查當時情況,5 輛車行至A 匝道橋上時,前方一輛貨車逆行。 為避讓此車,包括3 輛嚴重超載貨車的順行車輛在匝道橋上靠右密集停車,從而導致橋梁梁體向右側傾斜引起倒塌。
類似的情形在浙江省上虞春暉互通立交橋的匝道橋上再度上演。2011 年2 月21 日凌晨,4 輛滿載貨物的貨車先后上匝道。最前面運棉籽的貨車拋錨檢修,其他3 輛試圖從該車右側超越,結果發生橋梁傾覆倒塌事故,3 人受輕微傷。
為了分析陽明灘大橋倒塌原因,我們不妨還原一下當時橋上的車輛及載重情況:事發時,行駛在橋上先后一共有4 輛貨車,其中1 號車貨重18.625 噸,2 號車貨重153.29 噸,3 號車貨重163.59 噸,1 號、2號、3 號車總重335.505 噸, 而設計載重量為197.3 噸, 超過設計值138.205 噸,當4 號車(149.68 噸)行駛到橋上時,4 輛車總重485.185噸,超過設計值287.885 噸,也就是2.45 倍,4 輛車均在同一塊橋板上靠右側行駛。
現對獨柱墩橋梁的倒塌原因分析如下:
這幾座橋型有一個共同點:橋墩均為獨柱墩。 采用連續箱梁的高架橋,其橋墩一般采用獨柱墩和雙柱墩兩種形式,對于三車道以下的窄橋,一般采用獨柱墩。 圖1 為獨柱墩橋梁。

圖1 獨柱墩橋梁構造
由于獨柱墩結構為單點支撐,所以其抗傾覆能力差。 從上面陽明灘大橋的車輛及載重情況我們可以知道, 橋上車輛嚴重超載,4 輛車總重485.185 噸,超過設計值287.885 噸,也就是2.45 倍,一般來說,橋梁的設計荷載是正常使用下的荷載,但橋梁的設計安全系數都比較大,設計值的2.45 倍不一定能達到破壞荷載,即不一定能壓垮橋梁。由此可見,超載不是獨柱墩橋倒塌的主要原因,偏載才是獨柱墩橋倒塌的主要原因。
據統計,在5 年時間發生的24 起橋梁坍塌事故,由于超載而導致的事故有10 起,占41.7%,其中大貨車超載超限是釀成塌橋事故的最重要的誘因。 但是對獨柱墩橋來說,超載并不可怕,可怕的是偏載,即靠邊行駛。 如果靠邊行駛,即使不超載,這種橋梁也可能會傾覆倒塌,上面這幾起事故中車輛都存在因各種原因靠邊行駛的現象。
一般來講,開車司機都知道,重型車輛不能在橋上停,更不能在橋上扎堆停,但是,在這起事故發生前,好多司機還不知道在橋上不能靠邊行駛,正如一位事故司機說,我們大貨車正常都靠右行駛呀,這是交通規則。 這說明司機并不是要錢不要命,只是缺乏行車安全方面的知識,但這也不能全怪司機,而是我們國家對這種獨柱墩橋的安全使用宣傳不到位。
目前,全國還有數以千計的獨柱墩橋在發揮著重要的作用,如果不采取措施,它們就是橋梁一顆顆的不定時炸彈,時刻威脅著橋梁的安全。 為了不讓哈爾濱“8·24”橋梁坍塌事故重演,現在北京、浙江、安徽、河北等地已經相繼展開獨柱墩橋梁排查活動。 再針對橋梁的具體情況制定方案進行加固,加固方案主要有以下2 種:
3.1.1 在原墩柱旁增設立柱
如果橋下空間允許,只是為了美觀或作為停車場以及其它不重要的用途,可以直接在原墩柱旁橫向兩側各增設一根立柱,考慮到增加的立柱為輔助受力,立柱直徑可比原墩柱稍小,為鋼管混凝土立柱。如果原橋墩承臺尺寸較大, 鋼管混凝土立柱可直接設于原承臺之上,柱腳采用植筋方式與原有承臺進行連接。鋼管混凝土立柱頂部增設盆式橡膠支座。 為增強下部結構整體性能考慮增設橫向聯系梁,原有立柱及新增鋼管混凝土立柱采用H 型鋼作為橫向聯系梁連接。
3.1.2 在原墩柱頂部增設蓋梁
如果橋下有其它建筑物而無法增設立柱,可以考慮在原墩柱頂部增設蓋梁(注意從立柱側面增加)。 采用后張預應力施工方式,預應力筋孔道在原墩柱內使用定向取芯機施工完成。蓋梁受力主筋需采用植筋方式與原橋墩立柱相連。 在這里要注意一點,必要時還須對原墩柱進行擴大截面加固。
雖然司機超載是為了掙錢,但如果拿命去掙錢,誰也不會這么干,很多司機還是抱著僥幸心理,對超載危險性認識不足。 這就要求公安和交通部門加大對大車司機安全意識的教育宣傳。 同時,各管理職能部門除了要加強對車輛超限運輸的治理和查處之外,對獨柱墩橋還要單獨采取措施:在獨柱墩橋梁前設置醒目的限載標志、禁停標志和禁止靠邊行駛的標志;在獨柱墩橋路面上漆劃和安裝技術設施迫使行駛車輛居中行駛, 避免車輛在獨柱墩跨線橋上靠邊行駛、超車、滯留等情況出現。
在對陽明灘大橋設計人員以進行采訪時,該橋設計完全符合國家規范要求,但獨柱墩橋存在很大安全隱患是不爭的事實,我國現行的《公路橋涵通用設計規范》 等公路橋梁規范對橫向傾覆穩定性也沒有相關的規定,處于空白狀態。按照橋梁設計專家的說法,國家規范牽涉的部門很多,不能隨便修改。 既然這樣,我認為禁止采用獨柱墩設計,如果根據立交和規劃要求一定要用,也要進行嚴格審批和認證,同時要提高設計標準。
總之,全國正在使用的數以千計的獨柱墩橋都存在一定的安全隱患,我們要高度重視,立即進行排查和加固,同時要加強橋梁使用安全的宣傳,采取必要的交通管理措施。 另外,對于新建橋梁,建設單位和設計人員要慎用獨柱墩結構。
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