獨(dú)柱墩橋梁824塌橋事故分析

獨(dú)柱墩橋梁824塌橋事故分析

阿拉伯據(jù)說(shuō)商人有一個(gè)聽(tīng)證會(huì)駱駝。如果他想知道駱駝能承受多少稻草，他就開(kāi)始把稻草放在駱駝上。他把所有的稻草都放了上去,就剩下了最后一根稻草了。但是駱駝依然站在那里一動(dòng)不動(dòng)。主人便把最后一根稻草隨意地扔到了駱駝身上。結(jié)果,駱駝被壓死了。是最后一根稻草壓死駱駝的嗎?顯然不能簡(jiǎn)單歸罪于最后的那一根稻草,應(yīng)該是所有的稻草一起把駱駝壓死的。然而,在每次橋梁坍塌事故中,超載貨車往往會(huì)成為壓垮大橋的“最后一根稻草”。8月24日,哈爾濱市陽(yáng)明灘大橋疏解工程的跨洪湖路上行分離式匝道,發(fā)生側(cè)滑傾覆事故,有4輛滿載石料和飼料的重型貨車側(cè)翻,當(dāng)場(chǎng)造成2人死亡,6人受傷,其中一名傷者送往醫(yī)院后搶救無(wú)效死亡。9月19日,哈爾濱市政府通報(bào)了“8·24”塌橋事故原因,認(rèn)定此事故是由于車輛嚴(yán)重超載而導(dǎo)致的匝道傾覆,車輛翻落地面,造成人員傷亡的特大道路交通事故。事故直接原因?yàn)檐囕v嚴(yán)重超載,間接原因?yàn)榻痪窗l(fā)現(xiàn)事故車輛經(jīng)過(guò)其管轄路段,路政巡查工作出現(xiàn)疏漏、處罰后沒(méi)按規(guī)定采取卸載措施。事實(shí)上,本次事故不僅暴露出貨車超載、管理不善等問(wèn)題,還暴露出獨(dú)柱墩橋論證、建筑安全理念、設(shè)計(jì)變更責(zé)任等等問(wèn)題。橋梁偏載試驗(yàn)聯(lián)接陽(yáng)明灘大橋主橋的為五對(duì)上下行匝道,每條匝道均是由五根獨(dú)柱墩支撐。這種獨(dú)柱墩結(jié)構(gòu),橋梁簡(jiǎn)潔美觀,有占地面積小、橋下可緩解交通壓力和造價(jià)低等優(yōu)勢(shì),但也存在橫向失穩(wěn)的隱患。實(shí)際上,獨(dú)柱墩結(jié)構(gòu)的橋梁近年來(lái)發(fā)生過(guò)多起類似事故。2007年10月23日,在內(nèi)蒙古包頭市民族東路高架橋上,3輛嚴(yán)重超載的半掛牽引重型貨車和一輛轎車由南向北行駛時(shí),橋面突然發(fā)生傾斜,導(dǎo)致3輛車滑跌橋下,另有一輛貨車的掛車部分懸掛在橋上,同時(shí)造成橋下鐵路專用線中斷。2009年7月15日,天津市津晉高速公路港塘收費(fèi)站外連續(xù)獨(dú)柱墩匝道橋上,包括3輛嚴(yán)重超載貨車在內(nèi)的5輛貨車在行駛時(shí),遭遇前方逆行車輛,為避讓而偏離行車道,靠右密集停滯,導(dǎo)致橋梁發(fā)生傾覆,5輛載貨車墜落,造成6人死亡、4人受傷,逆行車輛逃逸。2011年2月21日,浙江省上虞市的一座立交橋引橋坍塌,有4輛貨車側(cè)翻,事故造成3人受傷。在此事故中,超載貨車發(fā)現(xiàn)前方事故,繞行右側(cè)車道,造成偏載超重,橋下起支撐作用的獨(dú)柱墩折斷,引發(fā)橋塌。據(jù)報(bào)道,內(nèi)蒙古包頭、天津和浙江上虞等地發(fā)生的橋梁坍塌事故,在特征上與此次哈爾濱的塌橋事故非常類似,皆為獨(dú)柱墩橋梁,而且事故發(fā)生時(shí),橋上都有數(shù)輛超載貨車行駛,大多伴有偏離中線的駕駛行為,導(dǎo)致橋梁橫向失穩(wěn),最終傾覆或坍塌。據(jù)了解,在中國(guó)的城市立交和高速匝道等橋梁中,大量應(yīng)用了獨(dú)柱墩結(jié)構(gòu),僅北京市內(nèi)就有450余聯(lián)獨(dú)柱墩支撐的匝道橋梁。然而,獨(dú)柱墩以單柱起支撐作用的結(jié)構(gòu)存在“先天不足”,當(dāng)遭遇超載車輛偏離橋梁中線行駛的情形,較易出現(xiàn)偏載情況。一旦超出橋梁承載極限,橋面就會(huì)像“蹺蹺板”一樣失穩(wěn)傾覆或者坍塌。地面匝道坍于獨(dú)柱墩上設(shè)置一個(gè)蓋梁承托橋體,影響地面施工質(zhì)量由于獨(dú)柱墩橋穩(wěn)定性“先天不足”,偏心距過(guò)大和不合適的橋梁結(jié)構(gòu)變更就會(huì)放大獨(dú)柱墩結(jié)構(gòu)橋梁穩(wěn)定性差的缺陷。哈爾濱陽(yáng)明灘大橋坍塌的匝道橋不僅采用了屢出事故的獨(dú)柱墩結(jié)構(gòu),而且媒體記者在現(xiàn)場(chǎng)還看到,在獨(dú)柱墩與橋面之間的支座連接點(diǎn)上還錯(cuò)開(kāi)了3米左右的距離。《財(cái)經(jīng)》雜志采訪的有關(guān)橋梁專家表示,事故檢驗(yàn)之下,斷裂橋面、獨(dú)柱墩施工質(zhì)量還可信賴,問(wèn)題出在兩者支點(diǎn)連接的偏心距過(guò)大。但如果采取加固方式,在獨(dú)柱墩的上端設(shè)置一個(gè)蓋梁承托橋體,增加穩(wěn)固性,將會(huì)解決一定問(wèn)題。實(shí)際上,陽(yáng)明灘大橋的第一個(gè)和第二個(gè)獨(dú)柱墩上皆有牛角形狀的混凝土蓋梁。第三個(gè)和第四個(gè)獨(dú)柱墩沒(méi)有蓋梁支座,直接與橋面連接。顯然,此次匝道坍塌事故與偏心距有直接聯(lián)系。有關(guān)專家還表示,“橋面長(zhǎng)期走車,會(huì)造成輕微變形,偏心距是導(dǎo)致橫向失穩(wěn)的主要罪魁禍?zhǔn)??！薄毒┤A時(shí)報(bào)》記者采訪的有關(guān)人士認(rèn)為,混凝土結(jié)構(gòu)改為鋼混結(jié)構(gòu),降低了陽(yáng)明灘大橋橋梁整體的穩(wěn)定性。另?yè)?jù)哈爾濱市政府官網(wǎng),對(duì)8處跨地面道路段,采用新型“U型鋼梁”與鋼筋砼橋面板組合成的新式“鋼砼組合梁”,鋼砼組合梁即鋼混結(jié)構(gòu)組合梁。按原工程設(shè)計(jì),該工程采用砼梁結(jié)構(gòu),也就是混凝土結(jié)構(gòu)。有關(guān)專家表示,混凝土結(jié)構(gòu)改為鋼混結(jié)構(gòu),工期可以大大縮短,但混凝土結(jié)構(gòu)比鋼混結(jié)構(gòu)重量要大得多,穩(wěn)定性會(huì)更好。全車要從平臺(tái)上學(xué)習(xí),“橋上”車重浚,是造成橋梁抗剪試驗(yàn)超載肯定是導(dǎo)致大橋垮塌的一個(gè)重要原因,但一座橋梁的倒塌,往往不是因?yàn)槟骋粋€(gè)原因,而是由多種因素共同引發(fā)的。正是多個(gè)因素將風(fēng)險(xiǎn)推高后,超載貨車往往成為壓垮大橋的“最后一根稻草”。根據(jù)哈爾濱市政府新聞通報(bào)會(huì)公布的數(shù)據(jù):第一輛車為兩軸貨車,車貨總重為22噸;2號(hào)至4號(hào)車均為六軸重型半掛車,車貨總重400噸以上,這3輛車貨廂體積均有改動(dòng),非標(biāo)準(zhǔn)車輛。參與事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的哈爾濱工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院副院長(zhǎng)王宗林,在事發(fā)當(dāng)夜接受媒體采訪時(shí)稱,超載是橋塌的主要原因和最直接原因。他表示,該段橋梁的設(shè)計(jì)載重能力為單向50噸,而橋上四輛車重超出設(shè)計(jì)能力七八倍。修建陽(yáng)明灘大橋是為了緩解過(guò)江交通壓力,主要通行的是過(guò)境重型貨車。此處匝道橋設(shè)計(jì)荷載為城-A級(jí)(公路-1級(jí)),是公路橋設(shè)計(jì)荷載的最高級(jí)別。據(jù)《財(cái)經(jīng)》雜志報(bào)道,按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)計(jì)算,此處車道荷載約163噸,橋梁設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)考慮預(yù)留安全余量,實(shí)際車道荷載比這還會(huì)稍高。據(jù)目擊稱,事發(fā)當(dāng)時(shí),一號(hào)車不知何故突然打轉(zhuǎn)向燈,導(dǎo)致后面三輛距離并不遠(yuǎn)的貨車減速,4輛車基本都處于右側(cè)車道行駛。緊接著,四輛車隨著橋梁一同側(cè)翻墜落,留下不忍目睹的現(xiàn)場(chǎng)。由此可見(jiàn),4輛貨車不僅超載,還同時(shí)擠在一邊同向行駛,最終釀成悲劇。橋梁結(jié)構(gòu)體系方面,應(yīng)建立與既有的雙護(hù)設(shè)施的協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制,在個(gè)人橋梁坍塌了,車上人非死即傷。塌橋事故,誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)?據(jù)哈爾濱市政府的通報(bào),認(rèn)定塌橋責(zé)任在肇事方和管理方。雖然甲方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方在法律上撇清了責(zé)任,但在技術(shù)上并非完美無(wú)瑕。據(jù)哈爾濱市政府官網(wǎng),新型設(shè)計(jì)的組合梁結(jié)構(gòu),每平方米節(jié)省鋼材300多公斤,工程共計(jì)節(jié)省鋼材2萬(wàn)噸,節(jié)省資金2億余元。但混凝土結(jié)構(gòu)改為鋼混結(jié)構(gòu),降低了橋梁整體的穩(wěn)定性。據(jù)《財(cái)經(jīng)》雜志報(bào)道,設(shè)計(jì)單位曾希望設(shè)計(jì)方案超過(guò)目前依據(jù)的規(guī)范,但綜合考慮施工進(jìn)度、難度以及投入成本等多種因素,最終被領(lǐng)導(dǎo)否決了。匝道橋設(shè)計(jì)方案的變更,雖然更加經(jīng)濟(jì),但犧牲了安全性能。有鑒于超載難治,安徽省