貴州2.1萬(wàn)座公路橋梁,安全系數(shù)如何?專(zhuān)訪貴州橋梁專(zhuān)家梅世龍教授
2019-10-18 來(lái)源:貴州日?qǐng)?bào) 

  10日18點(diǎn)10分左右,江蘇省無(wú)錫市312國(guó)道上海方向K135處、錫港路上跨橋出現(xiàn)橋面?zhèn)确醪椒治稣J(rèn)為上跨橋側(cè)翻系運(yùn)輸車(chē)輛超載所致,事故共造成3人死亡2人受傷,牽動(dòng)無(wú)數(shù)人心。貴州作為中國(guó)“造橋”最厲害的省,貴州橋梁建設(shè)技術(shù)有力支撐了一批世界級(jí)橋梁工程的建設(shè),共有公路橋梁2.1萬(wàn)座,世界前100名高橋中有40多座在貴州,堪稱(chēng)世界“橋梁博物館”。貴州造橋技術(shù)如何,安全系數(shù)又怎樣?10月11日,都市新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪了貴州橋梁專(zhuān)家梅世龍教授,和大家一起來(lái)了解貴州的橋。無(wú)錫高架橋地基堅(jiān)度強(qiáng)施工條件好

  貴州大學(xué)土木工程學(xué)院梅世龍教授是橋梁方面的專(zhuān)家,貴州數(shù)座世界級(jí)橋梁建筑的設(shè)計(jì)與建造都有他的參與。

  梅世龍介紹說(shuō),貴州省作為全國(guó)唯一沒(méi)有平原支撐的省份,交通被綿延不絕的大山阻隔。新中國(guó)成立以來(lái),貴州交通建設(shè)者們建起了2.1萬(wàn)座共3176公里的公路橋梁,世界高橋前100名中有47座在貴州,“一橋飛架南北,天塹變通途”,一座座世界級(jí)橋梁讓貴州“高原變平原”。所建橋梁覆蓋了梁橋、拱橋、懸索橋、斜拉橋等結(jié)構(gòu)形式,幾乎包攬了當(dāng)今世界上的所有橋型。

  “發(fā)生垮塌的無(wú)錫高架橋?qū)儆谥Ъ墁F(xiàn)澆橋梁,是這兩天大家熱議的話題,從我們土木工程的角度來(lái)看,大家想到的是設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、超載等方面是不是出現(xiàn)了問(wèn)題,梅世龍說(shuō),這兩天他也很關(guān)注此事,從現(xiàn)場(chǎng)的照片、影像等方面資料,圈內(nèi)很多專(zhuān)家也展開(kāi)了討論。

  梅世龍說(shuō):”我個(gè)人認(rèn)為無(wú)錫高架橋是滿足規(guī)范要求的,從安全系數(shù)方面來(lái)說(shuō),它需要通過(guò)層層審查,不是說(shuō)橋梁一設(shè)計(jì)出來(lái)就可以開(kāi)始施工和投用的。很多專(zhuān)家對(duì)該橋進(jìn)行了技術(shù)上驗(yàn)算,在同一邊出現(xiàn)偏心(側(cè)翻),超載是導(dǎo)致事故發(fā)生的最直接的原因。從施工質(zhì)量上來(lái)看,由于沒(méi)到現(xiàn)場(chǎng)不能進(jìn)行判定,但是側(cè)翻這一事情能夠發(fā)生,可以從側(cè)面反映橋梁的整體性完好,且這種市區(qū)的橋梁,地基堅(jiān)度強(qiáng),施工條件也非常好,施工應(yīng)該不存在問(wèn)題。“

  貴州橋梁采用雙柱墩安全系數(shù)高

  記者:無(wú)錫高架橋?qū)儆讵?dú)柱墩橋,有專(zhuān)家認(rèn)為,獨(dú)柱墩橋梁橫向穩(wěn)定性較差,在運(yùn)行的過(guò)程中存在安全隱患,這種橋如遇車(chē)輛超載、偏載,容易發(fā)生橋梁傾覆。

  梅世龍:”打個(gè)比方,就像我們坐的凳子,你說(shuō)獨(dú)凳子穩(wěn)定還是長(zhǎng)凳子穩(wěn)定,大家肯定覺(jué)得長(zhǎng)凳子穩(wěn)定性要高一些,但是實(shí)際上長(zhǎng)凳子垮塌的可能性并不一定比獨(dú)凳子低。“

  記者:”目前貴州的橋梁以哪種居多,安全系數(shù)如何?“

  梅世龍:”以前貴州也有不少獨(dú)柱墩橋梁,早些年我們逐步摒棄了這種橋,采用了雙柱墩乃至于三柱墩,側(cè)向穩(wěn)定性和安全系數(shù)要高得多,我們的大橋很安全。在橋梁設(shè)計(jì)和建設(shè)中,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是一個(gè)重要的問(wèn)題,如果投入足夠多的錢(qián)或者橋也可以建的“固若金湯”,所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要滿足通行和過(guò)載的要求,但是也不能“太過(guò)于保守”,不然造價(jià)就會(huì)非常大和昂貴,這樣也是不合理的。“

  梅世龍告訴記者,目前國(guó)內(nèi)超載車(chē)輛比較多,橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮一些更加穩(wěn)妥的方案,適當(dāng)?shù)奶岣甙踩禂?shù),在允許范圍內(nèi)增加工程造價(jià)和費(fèi)用。同時(shí)運(yùn)營(yíng)部門(mén)也要加強(qiáng)管理,加強(qiáng)駕駛?cè)藛T宣傳教育,多方齊抓共管保障橋梁安全,避免悲劇發(fā)生。

  貴陽(yáng)多部門(mén)治理貨車(chē)超限超載

  ”你看我們貴陽(yáng)的都司路高架橋、機(jī)場(chǎng)路轉(zhuǎn)寶山南路匝道橋等等,都設(shè)置了限高架,這樣大車(chē)就過(guò)去不了,較好的避免了超載的發(fā)生,這也是保護(hù)橋梁的措施之一“梅世龍指出,車(chē)輛超限超載對(duì)公路基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)不可估量的損壞,橋梁會(huì)因承載能力不足導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞,造成橋梁結(jié)構(gòu)斷裂,承載力下降,使用壽命縮短,甚至導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

  據(jù)了解,貴陽(yáng)在2007年就開(kāi)始白天禁止貨車(chē)入城,2009年全面禁止貨車(chē)入城(貴陽(yáng)環(huán)城高速以內(nèi)區(qū)域)。2009年都司路高架橋修建2.5米限高桿,主要目的是減少橋梁負(fù)載,禁止貨車(chē)及所有大型車(chē)輛通行。

  2013年11月,貴陽(yáng)市道路運(yùn)輸管理部門(mén)開(kāi)展加強(qiáng)道路貨運(yùn)車(chē)輛超限超載源頭治理,重點(diǎn)對(duì)煤炭、水泥等貨物集散地以及貨運(yùn)站等場(chǎng)所實(shí)施監(jiān)督檢查,確保超限超載車(chē)輛不出廠、不出站,以確保公路橋梁安全。

  2019年1月24日,貴陽(yáng)市公安交通管理局發(fā)布了《貴陽(yáng)市目前主要限行規(guī)定匯總》,其中規(guī)定重(中)型載貨汽車(chē)、工程車(chē)、特種貨物運(yùn)輸車(chē)以及其他懸掛黃牌的非載客汽車(chē):每日00:00至24:00時(shí),禁止駛?cè)肴h(huán)路以內(nèi)(不含三環(huán)路)各條道路。中環(huán)(1.5環(huán))全天禁止大(中)型貨車(chē)、專(zhuān)項(xiàng)作業(yè)車(chē)等駛?cè)?。每?:00至24:00,禁止中型貨車(chē)、重型貨車(chē)等駛?cè)肴嗣翊蟮馈?/p>

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  交通擁堵會(huì)造成橋梁極限承載超標(biāo)

  華南理工大學(xué)莫增模碩士學(xué)位論文《擁堵?tīng)顟B(tài)下城市橋梁與汽車(chē)的共振分析》研究發(fā)現(xiàn),汽車(chē)擁堵在靜力荷載作用下,不會(huì)對(duì)城市橋梁造成直接的危害。但在動(dòng)力荷載作用下,情況大不相同,車(chē)輛擁堵時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在 600~800 轉(zhuǎn)/分鐘(頻率為 10.0~13.3Hz)內(nèi),此頻率處于很大部分橋梁的基頻(1.23Hz~14Hz)范圍內(nèi)??紤]發(fā)動(dòng)機(jī)怠速振動(dòng),橋梁的位移和應(yīng)力水平與靜力荷載相比有顯著的增加,當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速與橋梁的某一階頻率相同或相近時(shí),甚至可能發(fā)生車(chē)橋共振的現(xiàn)象。

  極端的交通擁堵,可能會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)承載能力不足,某些大貨車(chē)的嚴(yán)重超載,橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)理論或規(guī)范的允許值。例如由交通事故引發(fā)部分車(chē)道封閉或臨時(shí)進(jìn)行交通管制,極度的汽車(chē)擁堵可能導(dǎo)致城市橋梁承受偏載,急劇惡化結(jié)構(gòu)受力狀況。甚至超過(guò)極限承載性能,從而造成結(jié)構(gòu)物破壞,嚴(yán)重時(shí)甚至引起橋梁側(cè)傾而導(dǎo)致橋梁坍塌破壞。

  研究表明,車(chē)輛動(dòng)荷載對(duì)橋梁的破壞將增加1.2至4倍。許多公路和城市橋梁在開(kāi)通不久,由于管理不善,使用不當(dāng),導(dǎo)致道路和橋梁未到使用年限便遭到嚴(yán)重破壞,經(jīng)常被迫中斷交通進(jìn)行大修。汽車(chē)數(shù)量的日益增長(zhǎng),與缺少服務(wù)的橋梁承載能力之間的矛盾日益突出,這似乎已經(jīng)成為一個(gè)世界性的問(wèn)題。上海橋梁安全檢查的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,正在服役的一百多個(gè)城市橋梁(含人行天橋,立交橋),有一半以上存在著不同程度的質(zhì)量缺陷和各類(lèi)病害,雖然它可能不會(huì)危及結(jié)構(gòu)的使用安全,但城市橋梁養(yǎng)護(hù)維修會(huì)給城市交通帶來(lái)諸多不便。

  都市新聞

  記者 歐陽(yáng)蔚華 圖 邱凌峰



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