淺析橋梁工程事故
2016-07-05
一、橋梁事故發(fā)生的原因及實例分析
橋梁事故發(fā)生的原因是多方面的，設(shè)計不規(guī)范，施工質(zhì)量不好，維護(hù)修理不到位。這些都會導(dǎo)致橋梁的出現(xiàn)事故。其次大量的超載車行駛是橋梁使用耐久性不足的一個重要原因。
1、橋梁事故之設(shè)計原因
首先，由于歷史的限制，大量橋梁是在建造的經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件下建成的，已不再適應(yīng)當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，當(dāng)年，在公路修建時，橋梁僅用于人行或者馬車行駛，當(dāng)時的荷載要求并不高，然而，隨著交通事業(yè)的發(fā)展，很多老橋荷載等級偏低，承載能力不足，成為危橋而導(dǎo)致橋梁事故的發(fā)生，其次，對橋梁的結(jié)構(gòu)特性分析不夠深入，對結(jié)構(gòu)在荷載作用下的應(yīng)力分布規(guī)律分析不夠，導(dǎo)致橋梁受力不均，使橋面支撐力發(fā)生波浪形擺動，造成坍塌。投資四億多元興建的寧波招寶山大橋，是跨度285m混凝土斜拉橋，歷經(jīng)三年建造，而在合攏之際，突然發(fā)生嚴(yán)重的梁體斷裂事故。造成該橋發(fā)生事故的主要原因設(shè)計上存在漏洞，主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計欠厚，地板過薄等，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)地板上相當(dāng)大的區(qū)域內(nèi)其主壓應(yīng)力值均超過了C50混凝土的抗壓設(shè)計強(qiáng)度值。最后，盲目追求創(chuàng)新，缺乏科學(xué)性，無論設(shè)計和非法轉(zhuǎn)包設(shè)計也是橋梁事故的原因。
2、橋梁事故之施工技術(shù)不當(dāng)
施工技術(shù)差或施工方法不當(dāng)是一個重要的原因，三峽移民復(fù)建工程焦家灣大橋施工的石拱橋，施工時，支撐大橋的木拱架質(zhì)量低劣，拱圈砌筑出現(xiàn)程序性錯誤，最終導(dǎo)致石拱橋整體坍塌。同樣，四川綦江彩虹橋采用鋼筋等混凝土拱橋結(jié)構(gòu)，由于鋼筋焊接質(zhì)量差，1999年夏季突然墜毀。
3、橋梁事故之運(yùn)營管理不當(dāng)
任何一個建筑，都有使用壽命，只有適當(dāng)是使用，規(guī)范化的管理，運(yùn)營和維護(hù)，才能提高安全度和耐用性。近年來，車輛超限超載常禁不止，多個省都曾因此導(dǎo)致橋梁損害事故的發(fā)生。遼寧省盤錦市境內(nèi)305內(nèi)國道田莊臺大橋因超載嚴(yán)重出現(xiàn)裂縫，被定為危橋。2004年，6月10日該橋發(fā)生坍塌。該橋在超限車輛的長期作用下，內(nèi)部預(yù)應(yīng)力嚴(yán)重受損，事故的直接原因一輛自重30t的大貨車載著80t的水泥，重載沖擊力使大橋第九孔懸臂端預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)瞬間脆性斷裂，致使橋梁坍塌。此外，由于橋梁耐久性不足及維修養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也會造成橋梁事故。
4、橋梁事故之環(huán)境因素
眾所周知，橋梁的施工是在戶外進(jìn)行，而且大多數(shù)是在不利的自然環(huán)境下。建橋地點(diǎn)、地理地形、地質(zhì)、水文氣象等變化都是不可控制的。山高谷險，急流深水，地基情況都需要面對。河流之上，橋墩基礎(chǔ)施工，設(shè)備撞擊等惡劣條件都會造成更大的困難和風(fēng)險。
二、提高橋梁壽命，降低事故風(fēng)險的措施
1、使設(shè)計理論更成熟
任何一項結(jié)構(gòu)工程的完整周期包括五個環(huán)節(jié)，即結(jié)構(gòu)設(shè)計，施工建造，運(yùn)營管理和整體拆除。結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個工程的基礎(chǔ)，成熟的設(shè)計理論是設(shè)計的支撐。從國內(nèi)外趨勢上看，已經(jīng)對現(xiàn)狀設(shè)計理論與方法的關(guān)鍵問題進(jìn)行了大量深入的研究和實踐，橋梁設(shè)計的理論方法可歸納為五點(diǎn)：突出設(shè)計荷載與作用的持續(xù)性，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)控力與性能的衰變性，探討性能評價與指標(biāo)的適用性，重視橋梁運(yùn)營管理的系統(tǒng)性，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性。
2、使施工技術(shù)更先進(jìn)
橋梁結(jié)構(gòu)特別是跨度大的橋梁結(jié)構(gòu)的施工建造要經(jīng)歷一個體系轉(zhuǎn)換過程。結(jié)構(gòu)中的各個部分是在施工建造中逐步形成的。在施工階段，結(jié)構(gòu)剛度小，變形大，盡管恒載較小，將會產(chǎn)生顯著的結(jié)構(gòu)非線性效應(yīng)，而且施工過程中存在著隨機(jī)誤差，使得橋梁結(jié)構(gòu)的幾何線型和內(nèi)力狀態(tài)很難達(dá)到期望目標(biāo)。在電子計算機(jī)和現(xiàn)代控制理論發(fā)達(dá)的今天，有必要探討合理的分段施工橋梁結(jié)構(gòu)的計算分析和橋梁控制方法——卡爾曼濾波控制，現(xiàn)在已經(jīng)過不斷完善和推廣，為我國大跨度橋梁設(shè)計和施工創(chuàng)造了條件。
3、使管理制度更完善
橋梁的運(yùn)營管理基本包括：養(yǎng)護(hù)，修理，更換，加固等。為了保證橋梁的安全性，完整性，適用性和耐用性，已經(jīng)建成了許多大型橋梁急需采用有效的手段，監(jiān)測管理其結(jié)構(gòu)性能演化規(guī)律和安全狀況，即健康監(jiān)測系統(tǒng).總之，科學(xué)的管理體制，完善的規(guī)章制度，切實的檢測手段，對大橋進(jìn)行長期定時檢測、分析，評估大橋的承載力狀態(tài)，對降低橋梁事故至關(guān)重要。
小節(jié)
總之，橋梁作為一種跨空結(jié)構(gòu)物是必然伴隨一定風(fēng)險的，在設(shè)計、施工、運(yùn)營管理等方面原因都可能導(dǎo)致橋梁事故的發(fā)生。因此，總結(jié)出以下教訓(xùn)：第一，在確定新建橋梁方案時，正確對待采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，確保橋梁的安全和耐用性。第二，在進(jìn)行橋梁設(shè)計時應(yīng)用科學(xué)審慎的態(tài)度，充分考慮不可預(yù)知的因素影響，留有一定的余地。第三，施工過程要嚴(yán)格按照規(guī)范化的管理，從前人的失敗中獲取經(jīng)驗和教訓(xùn)。（作者單位：湖南城市學(xué)院）
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