2.5万座桥梁堪忧!法国一石拱桥倒塌引起我们怎样警示?
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2024年03月29日 11:10:18
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来源:桥梁堡

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作者:桥梁堡

            事故概况      


     

     

事故概况


     

     

     

3月19日,在法国加尔省(Gard)Chamborigaud小镇,一辆卡车在经过一座桥时,发生桥梁坍塌事故,这座石桥的一个桥拱倒塌,卡车随之坠落,司机受伤。

  
  

司机是一名四十多岁的男子,受了伤,但意识清醒,被救援人员用直升飞机送去了医院。此次救援共出动四十多名消防员和20辆消防车。卡车的油箱并未破损,因此并未对河水造成污染。

据了解,这条线平时的车流量很大,事故发生后被暂停通车,往来车辆被引导借道绕行。

这座桥横跨卢埃赫河(Luech),位于D906公路上,现在无法通行。 坍塌原因尚不清楚。加尔省委员会负责管理这条道路,但此前没有放置任何警示标志。“桥梁结构每三年检查一次。最近一次检查是在2022年6月,当时被归类为状况良好,”省议会部门主管拉乌尔·杰拉斯(Raoul Gerasse)称。“很有可能是最近的恶劣天气导致了坍塌,”他指的是十天前莫妮卡风暴(tempête Monica)后发生的洪水,这场风暴在该国东南部造成八人死亡。

根据参议院(Sénat)2022年发布的一份报告, 在法国25万座公路桥梁中,有2.5万至3.5万座状况不佳,4000座亟待修复。在大多数情况下,水的渗透和污染会削弱结构。法国桥梁形式不容乐观!


     

     

石拱桥受力机理


     

     

     


 

 单拱石桥  


     

     

常见石拱桥病害


     

     

     

石拱桥墩台发生沉降或位移 。 随着我国交通运输业的不断发展,交通承载量日益增加,对我国石拱桥的承载力提出了更高的要求。石拱桥如果长期处在一种超负荷的状态下会使桥梁的承受力不断增大,很可能会因为受力不均匀而出现沉降或者是整体位移的现象,石拱桥将面临随时坍塌的危险。

  

主拱圈和腹拱圈发生开裂。 主拱圈开裂对整个桥梁的安全有很大的威胁。根据相关研究发现,石拱桥的拱顶处的正弯矩是最大的,而拱脚处的负弯矩是最大的,石拱桥主拱圈发生开裂的部位主要是这两个部位。在实际施工的过程中如果采用的是多层平面平行工艺,而施工人员又没有注意到每个圈之间的交错连接,这样拱圈就很容易出现纵向裂缝。实际使用的时候,主拱圈的裂缝虽然只有几毫米,但是一旦出现裂缝,就会使桥梁的正常使用受到严重威胁。而腹拱圈产生裂缝的主要原因是主拱圈变形产生的外应力对腹拱圈有一定的压迫。

  

拱脚附近拱圈压碎和防水层失效。 我国一些石拱桥的拱脚附近会出现拱圈石料部分脱落的情况,造成这种病害的主要原因是护拱质量不高或者是在施工的时候没有建设护拱从而使得拱圈以及侧墙出现渗水现象。 此外,石拱桥经常出现防水层失效的病害,这种病害使得 拱圈出 现漏水现象,严重影响整体结构安全,减少石拱桥的使用时间。 造成这种病害的主要原因是修建拱桥时所使用的材料: 沥青和油毛毡,后者很容易发生老化,从而导致防水层失效。

     

墩台被腐蚀掏空。 大部分石拱桥是早期建造的,历史比较悠久,再加上石拱桥长期暴露在阳光和雨水中,从而使得它很容易被腐蚀,墩台的一些重要部位受到严重损坏。

     

侧墙开裂和材料老化。 侧墙开裂主要包括侧墙和拱圈连接处脱离以及侧墙本身开裂两种情况。 主要是石拱桥拱上方的填料在自身恒力的作用下,能够产生一种对侧墙横推的力,此外侧墙还承受着来自拱圈的压力,从而使得侧墙很容易发生开裂的病害。 石拱桥材料老化主要是因为石拱桥长期暴露在室外,经常遭受到风和雨的侵蚀,这样就会使得一些原材料的强度降低,从而使得石拱桥的整体承载能力大大下降 

看了以上病害,那我们来看看病害使得桥梁倒塌的案例吧。


     

     

石拱桥倒塌案例


     

   

2007年8月13日,湖南省湘西土家族苗族自治州凤凰县正在建设的堤溪沱江大桥发生特别重大坍塌事故,造成64人死亡、4人重伤、18人轻伤,直接经济损失3974.7万元。

大桥全长328.45m,桥面宽度13m,设3%纵坡,桥型为4孔65m跨径高度为42米等截面悬链线空腹式无铰拱桥,腹拱采用等截面圆弧拱。基础则奠基在弱风化泥灰或白云岩上,混凝土、石块构筑成基础,全桥未设制动墩。大桥桥墩高33m,且为联拱石拱桥。计划工期16个月。事故发生时,大桥腹拱圈、侧墙的砌筑及拱上填料已基本完工,拆架工作接近尾声,计划于2007年8月底完成大桥建设所有工程,9月20日竣工通车。

国务院事故调查组经调查认定,这是一起严重的责任事故。由于施工、建设单位严重违反桥梁建设的法规标准、现场管理混乱、盲目赶工期,监理单位、质量监督部门严重失职,勘察设计单位服务和设计交底不到位,湘西自治州和凤凰县两级政府及湖南省交通厅、公路局等有关部门监管不力,致使 大桥主拱圈砌筑材料未满足规范和设计要求,拱桥上部构造施工工序不合理,主拱圈砌筑质量差,降低了拱圈砌体的整体性和强度,随着拱上施工荷载的不断增加,造成1号孔主拱圈靠近0号桥台一侧3至4米宽范围内,砌体强度达到破坏极限而坍塌,受连拱效应影响,整个大桥迅速坍塌 

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2019年9月12日晚上8:29左右,江西省吉安市永丰县恩江镇恩江古桥(机动车禁行桥)的一个桥墩突然坍塌,导致两节桥面断裂坍塌,坍塌长度约10米。当地官方通报,经初步搜救,事故造成1人死亡、2人受伤,伤者已送往医院进行救治,无生命危险。

  
  

永丰恩江桥坐落于永丰县城南的恩江河上,不仅是江西省第二长度的石拱桥,还是一座全国罕见的折弯桥。恩江大桥由北面的济川桥和南面的平政桥连接而成,始建于元代至元年间,经历了浮桥、木板桥、石墩梁木桥、石拱桥四个阶段,先后遭水、火、兵毁10余次。屡毁屡修,600年后,终于建成石拱结构的恩江大桥,飞架在县城南郊恩江河上。恩江桥全长355.75米,北段桥面净宽5.3米,南段净宽4.5米,桥高9.5米,跨径10至13米不等,麻石混凝土结构,水泥桥面。

  
  

     

     

石拱桥运营养护建议


     

     

     

石拱桥运营养护过程: 应及时清理表面的青苔和杂草,减缓石材的风化;做好桥面排水、防水措施,防止桥面雨水渗透至拱圈,加速拱圈石材的风化;做好河道疏通,减轻拱脚基础冲刷;加强日常巡检,加强观察拱圈、拱脚是否有裂缝开展。

石拱桥是我国历史悠久的一种桥型,石拱桥作为一种承载交通运行的方式,至今仍然被广泛运用在交通运输中。为了提高我国石拱桥的安全性,相关工作人员应该不断进行研究,不断发展石拱桥的病害以及相关原因,然后针对不同病害采用合适的处理方式来对石拱桥进行加固工作。只有将加固工作做好,才能保证石拱桥的质量,从而提高我国石拱桥运行的安全性。

还有一点启示,通常设计中,对于强度,刚度,稳定性的问题,大家都熟记于心;而对于 耐久性 往往容易忽略,对于未来价值万亿元的基建改造加固项目,必然会越来越收到重视!

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