【导读】 桥梁事故是桥梁在施工和运营中所发生的事故，包括结构损坏、人员伤亡和机具倾覆等。 这类事故每使竣工推迟，造价提高。有一些事故主要是由于工程界还未充分认识某一技术问题所引起，技术人员对于事故苗头缺乏警惕而促使其发生。事故发生后,工程界常集中力量研究解决,这类事故也就逐步消灭了。更多的事故是来自工作中的失误，如施工管理混乱，责任不明，责任心不强等。必须加强管理，协调各方面的关系，不断进行安全教育，才能使此类事故避免和减少。
【导读】 桥梁事故是桥梁在施工和运营中所发生的事故，包括结构损坏、人员伤亡和机具倾覆等。 这类事故每使竣工推迟，造价提高。有一些事故主要是由于工程界还未充分认识某一技术问题所引起，技术人员对于事故苗头缺乏警惕而促使其发生。事故发生后,工程界常集中力量研究解决,这类事故也就逐步消灭了。更多的事故是来自工作中的失误，如施工管理混乱，责任不明，责任心不强等。必须加强管理，协调各方面的关系，不断进行安全教育，才能使此类事故避免和减少。
来看看2022年几起桥梁事故分析
2月19日晚9时40分许，广西贺州市八步区步头镇步头大桥第一跨桥面发生坍塌。
据事故发生后附近居民描述，坍塌时并无行人和车辆通过，目前未发现人员伤亡和车辆受损。事故前后桥 梁状况如图所示。
据相关 资料显示，步头大桥位于八步区县道梅花至保和公路约4km处，横跨合面狮水库，于2015年7月27日建成通车，详细桥位情况如图3所示。
桥梁结构形式为单孔跨径130m的箱型拱桥，桥面宽8m。根据网上公开资料和图像识别技术，桥台高度约为 20m，具体结构信息如图所示。
根据现场破坏情况，拱桥端部与部分桥头路基发生破坏，事故后现场残骸情况与破坏区域如图。
其中，路基两侧为浆砌片石路堤，中间为填土，顶面浇筑混凝土路面与拱桥桥面连接。
拱桥边跨主梁呈现落梁后保持竖直的姿态，初步测算可知边跨主梁落地后残骸垂直部分高度与边跨主梁长度基本一致，表明边跨主梁在落梁前未发生明显的强度破坏。
现场观察到桥台台背与路基位置发生破坏，路基填土呈现滑坡状，部分混凝土路面破碎，覆盖在填土残骸上方。
桥台失稳坍塌后，主梁桥台侧先掉落，坍塌的桥面系并未与第一排拱上立柱发生碰撞。
第一排立柱设置了2道柱间系梁，根据设计经验7m左右一道的话，墩高大约20m左右，和网上的一些资料也是吻合的。
经初步分析， 事故可能为台背填土失稳引起桥台和侧墙破坏 ，进而引起路面滑坡和主梁落梁。
桥台为浆砌 片石 的圬工结构，“浆砌”里浆，到底占多少比重暂且不论。
做桥梁设计的人最大的疑惑可能会是： 为什么做这么高的桥台？
从现场照片看， 或许有条件向山侧延2~3孔，桥台台身高度或许会降下来 ，相应的风险会小很多。
就设计而言，设计阶段不应留隐患，应该采用整体性好、稳妥的结构形式，平衡好技术和经济的关系，不能为了省钱而省钱。
事故前破坏区域与现场残骸情况示意图
为增强台背高填土时的边坡稳定性，宜采用重力式桥台 ，且当桥台高度较高时应选用自稳定性较好的材料，如混凝土，来砌筑桥台；
同时可通过增加桥台埋深或增设锚杆、钢管等支护结构来增加稳定性；此外还应设置泄水孔等排水装置以避免土体含水量增加导致台背土压力的增加。
典型同类事故： 2017年7月6日凌晨，浙江省杭州市上塘河上的“欢喜永庆桥”桥顶部分坍塌。
经调查，事故发生的原因为多日暴雨导致桥梁金刚墙内填土吸水膨胀，东北侧金刚墙部分倒塌，带动部分拱券和桥面松动垮塌。
2010年7月1日凌晨，山西省吕梁市的九龙湾大桥（1号桥）因强暴雨导致黄土湿陷，桥台沉降，桥梁承受不了巨大的负弯矩而在第一个桥墩支撑点处发生断裂。
浙江省台州市的黄岩一桥梁、福建省漳州市的下渡大桥也有梁端背墙破损、锥坡开裂、土体下沉等现象。
2022年 9月24日上午9时13分许，中山市横栏镇在建的西环高速横栏北互通C匝道作业现场，发生简支曲线钢箱梁掉落事故。
现场一名作业工人受伤，已送医院救治，一辆货车货箱被压，司机无碍。
根据事故 发生地点在地图中精确定位，因该桥坍塌时处于施工阶段，地图中并未显示桥体形状，
只有粗略的设计规划图，需根据周围建筑物点位推算，可大致确定桥梁所处位置，同时根据地图中的相关比例尺寸信息，从而确定桥跨长度和弧度。
根据网上公开资料和图像识别技术显示事故桥钢箱梁横向尺寸（含翼缘板）约为4.8m，桥跨约为35m，曲线半径约为95m。
基于此尺寸信息并结合现场残骸，从而推得倒塌部分曲线梁各处尺寸信息如图所示。
为便于叙述，将箱梁左侧标注为I端，右侧标注为II端 。
事故发生时，匝道上钢箱梁已完成吊装工作，并未拆除桥跨下的临时支撑，上部的两箱室钢箱梁仍处于独立状态，尚未焊接成一个整体。
通过现场视频和照片并结合施工经验可知，钢箱梁的施工顺序为工厂预先完成两个单箱室钢箱梁的制作，
运输到现场吊装至已搭建好的临时支撑上，待两个独立箱室完成焊接并形成一个完整的钢箱梁后再将支架拆除，具体施工流程如图所示。
钢箱梁施工流程图
现场倒塌过程痕迹
箱梁两侧临时支撑破坏痕迹表明，黄色虚线标注处（I端）箱梁下垫钢梁呈现侧向受拉，反映出箱梁存在转动和滑动，倒塌过程中箱梁通过摩擦力将其下垫钢梁侧向拉倒；
另一侧（II端）箱梁与下垫钢梁接触空间不足，表现出落梁的痕迹，但箱梁与钢垫梁之间摩擦力不足以将钢垫梁拉倒，如图7所示。
结合视频分析可知，倒塌过程中II端落梁先于I端。
此外，通过该项目其他段的施工照片可知，钢箱梁施工时在梁底架设防护棚，如图所示，防护棚由拉杆悬吊在梁体与翼缘板连接处，其作用为：
①可作为梁底临时施工平台，如两箱室焊接；②防止梁上物体掉落行车道上影响通行。该防护棚将在钢箱梁两箱室焊接完成后拆除。
防护棚
事故桥可以通过重心位置与支撑连线的关系确定结构是否为转动的可变体系，当结构重心在底板4个端点连线外侧时，结构将发生横向转动，在转动方向成为机构。
另外，事故桥倒塌时横隔板还未与另一箱室的腹板连接，因此该事故桥属于开口截面，开口截面抗扭刚度较小，可能存在扭转变形，将进一步加大倾覆风险。
用直线连接桥梁两端底板的角点，形成梯形区域，若箱梁重心在梯形区域内则不会发生倾覆，否则箱梁将发生倾覆。
计算钢箱梁重心时采用平时工程中应用的与实际工程相似的钢箱梁图纸，所得的重心如图所示，重心在梯形区域外，钢箱梁会发生倾覆。
现场实际若存在事故桥重心在支点联系内部的情况，应进一步分析扭转变形的不利影响。
截面重心位置
通过对卫星图上桥梁的估计，该曲线桥半径较小，约为95m，桥跨中心线偏离了支座连线区域；
据网上残骸照片和视频推断，钢梁掉落前可能正在承受防护棚的荷载，需在有限元模型中施加，
根据《公路桥涵施工技术规范》（JTGT 3650-2020）以及《路桥施工计算手册》，
钢箱梁下临时施工平台荷载取3kPa，施工平台宽约8m，长约35m，总重840kN，掉落的钢梁翼缘与梁体连接部分承受均布荷载且折半，为12kN/m；钢箱梁Ⅱ端放置在钢支架的位置较少，架设位置不利。
以上原因使得Ⅱ端首先发生转动并跌落，带动了Ⅰ端桥体转动，最终桥面整体掉落。
Ⅰ、Ⅱ两侧先后倒塌时间很短，可认为同时侧翻转动，具体过程如图所示。
结论： 由于目前尚未掌握详细的结构材料和确凿的施工过程信息，因此本文仅根据倒塌过程视频、现场照片和相似的工程图纸，
对该桥开展了事故可能原因调查，预期从中吸取经验，避免类似事故的发生，该事故可能的原因如下：
（1） 钢箱梁属于简支曲线桥，自重和施工平台荷载导致其重心处于4个支撑角点连线外侧 ，可能是导致箱梁倾覆的主要原因；
（2）钢箱梁横隔板没有与内侧腹板焊接，导致钢箱梁截面成为开口截面，但由于箱梁内横梁的存在，简支曲线梁的扭转变形应该不大；
（3） Ⅱ端钢箱梁与下垫钢梁的支撑空间较小 ，当开口截面存在较大扭转变形的情况下，可能导致Ⅱ端箱梁容易发生落梁；
（4）钢箱梁倒塌前，如果防护棚吊装在梁体和翼缘板之间，对钢箱梁施加了一定的扭矩，加剧了曲线箱梁的倾覆风险；
（5） 单箱多室截面在吊装完成后，应尽快完成各部分间的横向连接 ，确保曲梁单箱多室为有机整体，以提高梁体的侧向抗倾覆性能。
2022年 8月14日9时许，四川某一桥跨在施工过程中发生整体倒塌事故，目前已造成现场施工人员一死一伤。
据事发地居民介绍，事发项目附近今天已经完成了人行天桥预制件的吊装工作，项目工人在完成后期收尾工程时，发生了此次事故。
事故现场图（图片来源于网络）
根据事故发生地点在地图中精确定位，因该桥坍塌时处于施工阶段，地图中并未显示桥体形状，
需根据周围建筑物点位推算，可大致确定桥梁所处位置，同时根据地图中的相关比例尺寸信息，从而大致确定桥跨长度。
桥梁位置（Google Map截图修改）
根据网上公开资料和图像识别技术显示事故桥横向尺寸约为5m，桥跨约为40m。
基于此尺寸信息并结合现场残骸，从而推得桥梁各处尺寸信息如图。
桥梁尺寸（单位：m）
（a） Ⅰ端 桥墩尺寸图
（b） Ⅱ 端 桥墩尺寸图
桥墩残骸尺寸（单位：m，网络图片修改）
现场残骸示意图
由图可知，事故发生时，人行天桥预制件已完成吊装工作，项目正处于后期收尾阶段，已经拆除了桥跨间的临时支撑。
通过现场视频和照片，初步了解预制件Ⅰ端为连续端，在三角形桥墩中部纵向只有1个支座，沿支座长出部分后期将待与另一钢箱梁拼接；Ⅱ端桥墩处纵向存在两个支座。
以上信息总结得出该事故桥在事故发生的施工阶段为简支梁桥，成桥后为钢箱梁连续的双塔斜拉桥。
根据图1建成的效果图，三角形桥墩应为后期斜拉桥塔的一部分，斜拉桥边跨简支端为T型独柱墩。
事故发生一周前现场图（图片来源于网络）
通过该项目的其他段施工图并结合施工经验可知在施工过程中，所有钢箱梁分段均在厂内制作焊接，整块拼装焊接完成后发往工地现场安装。
根据施工方案，将钢箱梁的预制件吊起于临时支撑上，待与另一钢箱梁拼接完成后进行现场焊接，待焊接完成后再将临时支撑进行拆除，正确施工流程如图：
由于事故桥在横向倾覆方面可以看成静定结构，可以通过重心位置与支撑连线的关系确定结构是否可变。
当结构重心在四个支座连线外侧时，结构将发生横向转动 ，成为机构。
由于根据现场残骸无法准确估计该桥跨的曲率半径，对曲率半径进行参数化分析。
分别取曲率半径R为50m、100m、150m和200m，偏安全地将箱梁宽度设置为5m，并用直线连接两端支座，形成一个梯形区域，若箱梁重心在梯形区域内则不会发生倾覆，否则箱梁将发生倾覆。
计算箱梁重心时采用平时工程中应用的与实际工程相似的人行桥钢箱梁图纸，四种半径所得的重心如图所示。
当R=100m、150m和200m时， 钢箱梁重心在梯形区域内，钢箱梁不会发生倾覆 ；
当R=50m时， 钢箱梁重心在梯形区域外，钢箱梁将发生倾覆，因此倾覆的临界点介于R=50m和R=100m之间。
当桥梁跨中有偏心的设备或堆载时，应进一步根据质量沿纵向的分布计算重心位置。
各曲率半径重心位置
据网上照片和视频推断，该桥跨曲线半径较小，桥跨中心线偏离了支座连线区域，桥梁倒塌当天根据其他地段直线梁桥施工过程以及现场残骸可知临时钢管支撑处于拆除状态。
曲线梁桥不同于直线梁桥，在连续段（沿支座长出部分）与另一钢箱梁焊接完成之前拆除支撑可能会导致曲线梁桥的钢板重心处支撑严重不足。
使得Ⅱ端独柱墩支座处桥体首先发生转动，带动了Ⅰ端桥体转动，并侧倾在三角形桥墩一侧，Ⅱ端转动掉落桥墩，并带动了Ⅰ端，最终桥面垂直向下跌落。
Ⅰ、Ⅱ两侧因先后倒塌时间很短，可认为同时侧翻转动，具体过程如图所示。
因此， 本事故的直接原因应为临时支撑的提前拆除，曲线钢箱桥重心处缺少支撑导致桥梁倒塌。
由于目前尚未掌握详细的结构材料和确凿的施工过程信息，因此本文仅根据倒塌过程视频、现场照片和相似的工程图纸，对该桥开展了事故可能原因调查，预期从中吸取经验，避免类似事故的发生，具体结论如下：
（1）事故可能的原因是在斜拉桥还没有成桥或者简支变连续还没有完成，曲线钢箱梁施工过程中的临时支撑过早失效或过早拆除；
（2）小半径曲线梁桥施工过程中需要临时支撑以确保施工过程结构稳定。
在行驶至艮山桥水域时与桥墩发生碰撞，触碰艮山桥使桥墩装饰护墙出现明显碎裂痕迹。事故前后桥墩状况如所示。
据相关资料显示，艮山桥为朝晖路跨京杭运河桥梁，由原来的“运河桥”更名为艮山桥，建成于1988年，详细桥位情况如图所示。
艮山桥分为老桥和新桥两部分，其中， 老桥为预应力钢筋混凝土T梁； 桥梁总长273.3米，宽35米，如下图所示。
新老桥均与河流斜交，其中老桥桥墩与河道平行， 新桥桥墩与主梁正交 ，导致新老桥桥墩方向不一致。
可能出于通行安全和运河景观考虑，新桥桥墩外设有装饰护墙，外侧进行花岗岩贴面和悬挂龙首装饰，采用了丝织绸缎的纹饰桥面护栏，桥墩外围装饰墙与整体风格一致。
艮山桥图桥面
事故发生时，货船与新桥南侧桥墩的外侧装饰墙发生碰撞，如下图所示。碰撞前，事故船由东向西方向行驶。
据报道，货船偏离航道，与装饰墙东侧发生正面碰撞，导致部分墙体坍塌。
货船撞击具体示意图
根据现场勘察结果，附属装饰墙发生较大破坏，包括桥墩和主梁在内的桥梁受力结构未发现明显的损坏痕迹，现场情况如图6~8所示。
经过现场踏勘，装饰墙为砖混结构，墙上设有钢挂石和桥涵标，距离桥墩约1.5m，
受到船只碰撞后，碰撞面和部分侧墙已严重破坏，侧墙部分饰面砖脱落，露出装饰墙内部红色砖块，
钢挂石、桥涵标和部分侧墙受损严重，碰撞面大部分砖块均已脱落至水中。
根据现场倒塌情况，课题组对事故前后情况进行梳理，装饰墙破坏范围如图所示。
事故前后情况对比示意图
桥梁主梁及附属结构调查
除主要装饰墙倒塌情况外，对主梁和周边附属结构进行了调查，如图10所示，主要包括：
（1）饰面与护栏调查：杆挂石材饰面稳定牢固，未出现脱落、破裂现象。
需要注意的是，部分桥台挡墙饰面砖倾斜，有脱落风险。桥下河堤个别护栏有明显裂缝，需及时更换或加固。
（2）上部结构调查：对桥梁的上部结构进行排查后，未发现伸缩缝错台，梁体表面也没有出现明显的裂缝。
桥梁周边及附属结构病害
经初步分析，货船撞击未造成包括主梁、桥墩等主要受力结构的损伤，初步判断无需中断交通，桥梁周边部分病害可进行适当维护，防范可能的桥台挡墙饰面墙和河边护栏脱落造成行人受伤。
