安徽阜阳发生一起桥梁坍塌事故

2001/11/28 10:48 三联生活周刊

　　宜宾南门大桥垮塌了，媒体纷纷报道，称是不是又出现了一座“豆腐渣式的彩虹桥”。但记者注意到，一位曾参加过泸州大桥、岷江大桥施工的吴工程师说:“这种动态式的悬吊式设计可能有问题。”记者随即在交通部各部门绕了十多趟，最终也没有找到采访对象。与负责南门大桥设计的武警交通指挥部工程设计研究所联系，得知跟桥梁有关的学者们都去了四川。最后辗转找到两位能对桥梁问题发表意见的专家:周宏业(铁道部科学研究院原副院长、研究员)、张肇伸(铁道部科学研究院研究员)，对他们进行了长时间专访。没想到，他们谈
出了一些令人震惊的观点。

　　不倒才怪呢

　　记者(以下简称记):您认为宜昌南门大桥垮塌的原因是什么？

　　周宏业(以下简称周):这是埋藏的危险祸根爆发了，很正常。

　　张肇伸(以下简称张)老先生首先拿出一沓复印的材料和剪报)你看看，(他指着一张剪报上的南门´笄耪掌?拱圈、桥面板、拉杆匹配吗？根本不匹配(指拉杆相对太细)。17对吊杆4对断裂，这些年检查过没有？

　　记:据说吊杆是打了黄油，密封在钢套里，没办法检查。

　　张:要设检查孔，这桥5年就垮了。里面的钢角线是不耐锈的材料，我们一般做构件，要用预应力铆头紧固，再用沙浆封死，金属制品像封在暖瓶里一样，与外界没有接触。最早南京长江大桥两边的引桥就这么用的。南门大桥把预应力梁拿到露天来用，钢角线是延伸到桥下的，用钢管密封，与桥体怎么连接？长期摇振就有松动，氧气、硫酸都以分子形式侵入，不腐蚀怎么可能？

　　周:可以设计成可更换的拉杆，不该用这种形式。

　　记:有消息说，有关部门打算修复大桥，这方案可行吗？

　　张:吊杆断了4对，那13对锈到什么程度？维修？灾难马上就来！钢管锈蚀只是问题之一，另一个原因是铆头松动，参加施工的黄工程师说当时就发现铆头松动，专家出主意让灌铅。请问:上边可以灌，下边怎么灌？就不该用。还有一个原因是钢角线断面小，而应力又太高。

　　发生在工程师笔下的责任

　　张:前面说的，其实都是设计人员出的问题。钢混结构有规定，最不利荷载时计算出最大应力不能超过钢筋最大极限的61%，不能超过混凝土最大极限的50%，这里恐怕没有算清。

　　周:桥梁要跨越江河峡谷，最早的梁式结构跨度小，以后拱桥、行架桥、斜拉桥、悬索桥跨度逐级加大，40～100米跨度的桥属于大桥，100米以上的属特大桥，容易出事的就是这类桥梁。桥式的选择很重要，我们现在有些部门，前期咨询不够，脑子一热就开干，甚至拿手一指，这儿给起一座卧龙，那儿架一座彩虹。一些设计人员拿计算机算完就造，于是埋下隐患。其实，图示合理与否需要有经验、能力、资质的技术人员来检验。

　　张:你比如说1999年出事的彩虹桥，南门大桥的问题它也有，南门大桥的钢筋混凝土拱幸好还是矩形截面，而彩虹桥采用的是钢管混凝土结构。这种结构的荷载受力根本无法计算。

　　周:钢管混凝土结构出来后，我觉得他们连力学机理都没搞清楚，二者怎么进行共同作用？它们各自如何受力？在这种情况下推广，就违背了科学程序。

　　张(拿出几本书，翻着书上的相应章节讲):彩虹桥技术人员称，他们的计算依据的是美国Super SAP91程序，可是你看，这本程序手册上哪有这么个单元？中国袁明武教授编纂的《微机上的结构分析通用程序SAP84》推导出了曲梁单元，但也绝没有钢管混凝土结构的计算方法。

　　周:我们从唐山地震时就开始用计算机做力学分析，可以说计算机是不可能给出这种物理方程的。

　　张:设计荷载时应该是匀步荷载，简单说就是把车道、人行道都安排满，再加上风载等因素。据说彩虹桥倒塌前两年一次有400人在桥上看龙舟，才过两年54个人为什么承受不住了呢？40条生命该换来点经验吧，但技术问题不但没提出来反而被掩盖了。设计上的问题是工程施工中无法补救的。

　　周:我估计他们都没测试过，横向挠跨比公路应在六百分之一以上，实际验桥时测试过吗？

　　300多座这样的桥谁敢走？

　　张先生为了透彻地给记者讲清楚技术上的问题，又拿出了一份材料，是佛山市交通发展总公司郑强和铁道部科学研究院孙国安共同编写的《佛陈大桥缺陷原因分析及加固》，发表于2000年12月《中国铁道科学》杂志，文章用大量数据作科学分析，张先生要记者注意最后的段落:“结束语:佛陈公路大桥建成后投入运营仅5年，就因全面病害，不得不实施全面加固，虽有经验不足等原因，但不得不引起我们对这种带系杆的拱形钢架桥的设计和施工进行反思。而且在加固设计中，又因种种原因迫不得已使系杆位置抬高0.69米(原桥已偏心2.18米)，又增加了附加弯矩。鉴于在90年代前后我国建造了一定数量的这类桥梁，希望本文能为这类桥梁的病害分析、加固以及新桥的设计和

个人意见：

拱桥的吊杆设计在五十年代的教科书就已经有说明：边吊杆的下部和桥面连接的地方要做成铰接的。只是后来的设计中没有引起人们的重视。严格地说，吊杆和桥面的连接构造部分不可能完全密封，还有就是现在吊杆的外层PE护套刚装上时，摸上去比较软，但是很快就会变硬，质量不过关，这样吊杆在活载作用下，时间不长，外层PE套就会沿环向开裂，水汽进入吊杆中，在吊杆中平行钢丝索之间的缝隙向上或向下像虹吸一样蔓延，加快了吊杆的锈蚀。

小南门桥于2002年6月28日重新修复通车后，至今运营良好在修复过程中，采用了拱肋裂缝修补、使用新型球铰吊索、重新更换桥面系等措施，通过荷载试验，使该桥重新正常投入使用。

桥面断裂后的宜宾小南门桥

进入20世纪90年代以后，我国进入了交通大建设的高潮，全国公路里程和等级连创新高，但是由于运营管理（诸如超载现象严重、超负荷运营等）和养护工作不够完善以及存在的一些设计和施工问题，使新修建的连续刚构桥、刚架拱桥、悬索桥、肋拱桥、斜拉桥等也相继出现了病害，诸如重庆李家沱长江大桥（主跨440米的混凝土斜拉桥），通车不到10年，就出现大量病害，投入了上千万的加固补强费用。

1999年3月被全国人大代表点名批评的四条高等级公路（沈四线、柳南线、昆绿线、佛开线）成为豆腐渣工程，其中佛开线（佛山—开平）是1996年12月竣工，1998年9月全路封闭维修三个月，原因是该路的所有桥面均出现大面开裂、松散等，严重影响车辆的运行。类似的情况在全国各地普遍存在，所以现役桥梁的状况不容乐观。

重庆李家沱长江大桥

究其原因，有历史的原因。在我国公路事业的发展过程中，大量的桥梁是在当时的经济环境下建设的，已不适应国民经济快速发展的需要。

当年，在修建公路的时候，对于仅作为人行桥或马车使用的古代和近代的桥梁，未作任何改造就加以利用，尽管大都有一定的潜力可挖，对于当时荷载等级要求不高，行车密度较稀的交通状况是能够适应的。

随着交通运输的发展，设计荷载等级载逐渐增大，以适应交通运输的发展。但是，时年按当时的荷载标准设计的桥梁，显然不能适应交通运输日益发展的需要，因此，难免不发生这样那样的病害。相当一部分老桥面临着荷载等级偏低，承载能力不足的善，导致病害日益严重，成为危桥。

公路桥梁设计荷载的演变简表

设计上存在的问题，主要：结构不合理、计算错误、施工图不完善。、、

1、结构不合理

桥梁设计方案的选择，是由当地的水文地质条件、施工技术和方法、经济指标和使用要求等诸多因素所就决定的。

这里涉及到采用的结构形式，如：桥梁结构形式、构件的施工方式、桥梁截面形式，还有桥梁跨径的划分或墩高的处理等，如果这些结构选择或布局不合理，都会使桥梁在运营过程中出现这样那样的缺陷。

一桥跨中，桥面产生了因不均匀分布荷载而引起的S形变形

3 施工图纸不完善

施工图不完善，主要表现在一些结构的细致部位，例如：钢筋的接头、钢筋布置等细节标注的不清楚，使得在施工中出现把接头安置在弯矩最大处的不正确做法；

支座钢筋预埋深度不足等，这些都会成为日后发生缺陷的因素。

某大桥的支座破坏图片

施工存在的问题

施工是设计的实现过程，设计正确性与否，是否完善，在施工中都会得到检验。

同时，施工的质量优劣，也将影响桥梁的整体性能。

在桥梁建设中，尽管设计正确，但施工方法不当，施工质量控制不严，施工过程中遇到一些非预见性灾害，如洪水、地震等，常常导致桥梁承载能力降低，不能过到设计的预期目的。

图片说明：单边拱圈横向扭曲

上游拱圈扭曲

由于施工原因，致使日后桥梁承载能力不足，其具体原因主要有以下几个方面：

1、材料质量问题

在施工中所使用的混凝土、钢筋、预应力筋和砂砾等材料，质量达不到规范要求，是导致桥梁结构产生各种质量缺陷的内在因素。

贵州曾经的桁架拱桥就是因为施工单位在桁架接头处灌入黄泥而使得由其经手修建的桁架拱桥均作报废处理。