吳桐金
(中鐵建設集團有限公司,北京100131)
國內近些年屢次發生橋梁坍塌事故,而且呈現出發生頻率越來越高、生命財產損失越來越大的趨勢。每次坍塌橋梁不僅造成巨大的財產損失,而且伴隨著嚴重的人員傷亡,社會影響極大。為從歷次橋梁坍塌事故中吸收教訓,總結經驗,避免類似事故的發生[1]~[3],本文對歷次橋梁坍塌事故進行了簡單的原因分類分析,在此基礎上提出了相應的教訓與啟示,以便引起我國橋梁建設者的重視。
在對國內30余起橋梁坍塌事故成因進行分析基礎上,認為造成我國目前橋梁坍塌事故頻發的主要原因如下。
由于油價上漲,過路費偏高等原因致使公路運輸行業利潤空間嚴重降低,進而造成公路運輸幾乎均處于超載狀態。超載雖然給運輸帶來了利潤,但卻給橋梁帶來了坍塌的危險,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183.2 t的貨車經過208國道太原市小店區段東柳林橋,重壓之下東柳林橋西半幅橋面整體垮塌。經計算該貨車的超限運輸比率為233.1%,實際載貨量接近三個火車皮,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,設計荷載為汽車-20級,但壓塌大橋的貨車估算已達160 t,屬于嚴重超載,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的另一個主要原因是施工質量存在嚴重缺陷。由于施工隊伍參差不齊、招投標過程存在漏洞、低價中標、施工過程層層分包、違背客觀規律盲目搶工期等造成在上個世紀90年代前后建成了一批殘跡橋梁,多在運行8~15年內退化為危橋或坍塌。因存在典型施工質量問題而坍塌的橋梁有:
(1)2006年12月11日14點左右,順義區潮白河支流——減河河道上的一座懸索橋在做靜態承重試驗時坍塌(如圖5所示),10輛拉載沙土的測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,如果不是設計的責任,那就只能是施工質量存在問題。
(2)2008年1月13日5時,232省道位于常州漕橋附近的運村大橋,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。運村大橋當時的設計載貨標準為汽車20 t,拖掛車100 t,設計使用年限50年。但從建成通車到突然塌橋,運村大橋實際使用時間還不足10年。據調查該橋是由常州市武進路勁常漕公路開發有限公司建造,于1995年開始設計建造,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,這就難免發生事故調查報告所說,該橋正常維護,事發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坍塌。發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車道部分橋面突然塌落,如圖8所示。據報警人員介紹,凌晨兩時左右,當時他開著一輛浙C牌照的寶馬車過橋,突然發現前方路面出現了約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,導致氣囊打開,所幸人沒受傷。不過,就在他僥幸避開后準備報警時,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
設計方案不合理,設計因素考慮不周全是造成部分橋梁坍塌的另一個原因。由于設計存在一定缺陷造成坍塌的橋梁有:
(1)2007年10月23日23時許,內蒙古自治區包頭市民族東路高架橋橋面發生傾斜,行駛在橋上的兩輛重型貨車和一輛轎車隨路面側滑到橋底,造成橋下包環(繞城環線)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任推給施工單位,也不能簡單地認為是超載所為,其中有很大程度是設計不合理造成的。特別是城市橋梁,為了過度追求美觀,采用了較多的“花瓶”墩,獨柱墩,使得橋梁的橫向支點間距過小,抗橫向傾覆能力不足,在外側邊道重載作用下發生側翻坍塌在所難免。
國內外橋梁坍塌另一個主要原因是橋梁服役年齡比較長,而當時的設計荷載等級比較低,加之長期處于無人管理和維護狀態,致使國內有很大一部分橋梁長期處在年久失修、超負荷運營、帶病服役狀態。橋梁的設計年限不管是50年還是100年,都不代表在設計使用年限內不發生任何損壞,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手術。如果能夠對橋梁做到及時“體檢”,進行合理的維護,更換相應的易損部件,并根據具體情況提出嚴格的運管措施,就不會發生如下悲劇。
(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,而當時的設計荷載只有汽-10,經調查一輛超載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時左右,福建南平市武夷山公館斜拉大橋將近50 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發現失效的吊桿并進行及時更換,是完全可以避免這場悲劇的。
面對歷次橋梁坍塌事故和血淋淋的教訓,我們不能只針對具體橋梁坍塌個案展開相應的責任調查,更應該從相關事故中發現造成坍塌的根源,從中吸取教訓,避免類似事故的發生。通過以上分析,在今后橋梁建設、設計、施工及管理過程中應注意如下問題。
(1)橋梁管理部門應該對其轄區的所有橋梁進行認真、細致的檢查,在此基礎上進行相應的維護和運營管理。
(2)進一步治理超載問題,從公路運輸超載的源頭進行解決,而不是簡單的罰款。首先,只有運輸的主體“車”有合理的利潤,車才會在路上跑,“路”才能發揮效益。其次,要明確路是為車服務的,車的載重能力增強了,性能提高了,是否路的設計等級也應提高,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)尊重客觀規律,避免政績工程,避免獻禮工程,避免超低價工程。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、優質工程、不朽工程。
(4)設計要全面考慮,方案要詳細論證,不要舍本逐末,過度追求美學效果而犧牲了承載能力。
本文在對歷次橋梁坍塌事故分析的基礎上,從超載、施工質量、設計及運營管理角度對造成橋梁坍塌事故的成因進行了分析,并總結了相應的經驗教訓及今后橋梁建設、運營管理過程中的注意事項。分析認為,造成橋梁坍塌事故的原因不單純是超載所致,其中也存在設計上的疏漏、事故質量的缺陷和橋梁運營管理的不當等原因。為避免類似事故的發生,要結合具體情況從不同的角度共同努力,不僅要建出強壯的橋梁,而且還有把橋梁保養好。
[1] 張文學.預應力混凝土連續箱梁局部應力分析及拉-壓桿設計[D].同濟大學,2005
[2] 鄭皆連.我國公路橋梁安全狀況及對策[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生的原因與教訓[J]. 中國安全科學學報,2007,17(11):90-95
[4] JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S]
[5] JTG D60-2004公路橋涵設計通用規范[S]