由湖北鄂州高速桥梁侧翻事故分析桥梁事故原因及预防措施

(整期优先)网络出版时间:2023-07-12
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由湖北鄂州高速桥梁侧翻事故分析桥梁事故原因及预防措施

秦甜

1.重庆交通大学 建筑与土木工程,重庆  400074

摘 要近年来,由于经济的不断发展,我国大规模发展桥梁和道路建设但是伴随着的桥梁事故也在不断发生。桥梁坍塌事故在造成经济损失和人员伤亡的同时,往往会造成巨大的社会影响。本文通过对湖北鄂州高速桥梁侧翻事故来分析导致桥梁发生事故的原因,并在此基础上指出相关的应对措施,以控制桥梁灾害事故的发生。

关 键 词:桥梁;倒塌事故原因分析;经验教训

1前言

近年来,国内外桥梁坍塌事故的报道时有发生。2021年12月18日15时36分,湖北鄂州G50沪渝高速花湖互通D匝道发生一起桥梁侧翻事件,桥上正在通行的3辆货车向同侧侧翻在黄石至武汉方向主线及辅道上。经侦查,现场为一段500米长的匝道桥面侧翻,3辆货车坠落、1辆小轿车被压。据悉,花湖互通D匝道桥长731.08米,于2010年9月28日建成通车,桥面宽13米,支座采用盆式橡胶支座,伸缩缝采用梳形钢板伸缩缝。上部结构为钢箱梁、连续现浇箱梁,下部结构为双柱式桥墩和单柱式桥墩,设计荷载公路1级55吨。该桥的垮塌的垮塌事故引起了公众对桥梁安全的广泛关注。

无独有偶,我国最近发生了一起由车辆超载导致的桥梁倒塌的事故。2019年10月10日傍晚,江苏省无锡市312国道K135处,锡港路上跨桥发生桥面侧翻事故。目前事故共造成3人死亡,2人受伤,经初步分析,上跨桥侧翻系运输车辆超载所致。该桥设计车辆荷载为55t,但据相关报道,导致桥梁侧翻的载重货车重达180t。

桥梁作为重要的交通生命线工程,一旦发生垮塌,将会对人民的生产实践与生命财产安全造成无法估量的损失。本文分析了近几年造成大桥垮塌的主要原因,并提出了相关的预防措施。吸取桥梁事故的经验教训,为未来桥梁事故的防范提供参考

2桥梁事故原因分析

桥梁事故的原因有很多,主要有设计、施工、养护、管理等自身因素和泥石流、洪水、地震等自然因素。近年来,我国发生的塌桥事故多达数十起,其中,设计不完善、施工不合理所产生的桥梁事故数目最大。因此,分析并总结这些事故的经验教训,具有重要的现实意义。

2.1设计施工不完善

据悉,花湖互通D匝道桥长731.08米,于2010年9月28日建成通车,桥面宽13米,支座采用盆式橡胶支座,伸缩缝采用梳形钢板伸缩缝。上部结构为钢箱梁、连续现浇箱梁,下部结构为双柱式桥墩和单柱式桥墩,设计荷载公路1级55吨。专家表示,为了节省桥架空间,桥梁中间使用独柱墩,两头都是双向支撑的,但中间只有一个支撑。这种结构在没有超重车的情况下是不会出现问题的,如果有超重车都偏向一边行驶的话,就容易出问题了。

设计是桥梁建设的首要环节,安全合理的设计师保证桥梁在后续施工、运营过程中安全的关键。设计导致桥梁事故的原因多种多样,如一些工程设计者盲目追求结构的创新,缺乏严密的科学试验、经验积累,对新结构的认识不足导致结构设计缺陷。

众所周知,设计是桥梁建设的核心,而施工是桥梁安全的基础,合理的设计与施工是桥梁全性能的重要保证。无论是钢桥还是混凝土桥,结构体系不合理、计算方法不恰当、施工图不完善均有可能产生重大的桥梁事故。随着科学技术的不断发展,新技术在缺乏科学证明的情况下便被广泛应用,质量不易控制,造成了桥梁的安全患。在施工过程中,施工周期缩短、加载龄期提早、偷工减料等使桥梁的变形超出其安全值,甚至造成坍塌。例如,2009 年 1月青海省西宁市正在施工高架桥,因施工管理不当桥墩钢筋骨架突然倒塌,导致两名工人死亡。

2.2 自然灾害原因

洪水、地震、强风、泥石流等自然灾害严重威胁桥梁结构的安全。而且由于其破坏强度大、影响区域广,造成的一些桥梁倒塌事故往往是灾难性的,其中洪水造成的桥梁病害和失效是最普遍的。洪水对桥梁的影响主要是对下部结构的冲刷,导致墩台基底被冲空,使墩台基础悬空以至倾斜,影响桥梁的稳定。

在我国,洪水、地震、强风、泥石流等自然灾害频发,严重威胁着桥梁结构的安全。他们的破坏强度大、范围广、影响深远,对桥梁造成的破坏超乎想象。在这些自然灾害中,由于人们对地震缺乏明确的理论研究,所以地震所引起的桥梁事故数量是最大的。地震的发生,导致桥梁支座、伸缩缝等连接设备失效,致使桥梁上部结构与下部结构分离,造成梁体坍塌、桥墩损毁。

2.3 其他原因

桥梁事故的发生,除了上述的主要原因以外,还有一些次要的原因。例如,在桥梁附近大幅开采地下水,致使地下水位下降,导致桥梁地基土体自重应力和有效应力增加,地基沉降量增大,对桥梁安全产生不利影响。而桥梁的养护不到位,造成桥梁自身情况恶化,使桥梁变形量增大,承载力降低。或是行驶车辆超载,导致超过桥梁限重。湖北鄂州高速桥梁侧翻最主要的原因就是高速公路大桥限重49吨,事发时桥上198吨的大货车载重约为桥梁限重的4倍。

3预防桥梁事故措施

3.1加强对桥梁结构设计研究

近几年来,在桥梁工程结构设计理论方面虽然取得了大量的研究成果,并建立起准确而实用的理论和分析方法,但是随着桥梁跨径的不断增大,结构非线性效应的突出交通朝着重载化、高速化方向发展,旧的桥梁设计理论已不再适应时代的需要,给桥梁的设计理论研究提出了更高要求,因此,需要建立起一套能精确考虑结构非线性效应的桥梁设计理论和方法,对新技术的适用性进行充分论证,对生产实践中的经验教训进行总结,力求反映桥梁事故发生规律的最新成果。

在设计桥梁时,要正确处理不成熟技术与创新之间的关系,不可盲目创新,对设计中采用的新技术进行科学实验,在反复论证其安全性后方可使用,确保其设计安全。同时对桥梁结构的力学特性和材料的受力性能进行充分研究,根据其受力产生的变化规律,采取相应的措施防止桥梁事故的发生。

3.2对桥梁进行完善的结构风险研究

桥梁在建设和管理过程中会存在不确定因素如结 构参数、荷载参数以及人们认识水平的局限所引起的 不确定性等。正是由于存在这些不确定因素,加之一些工程技术因素,使桥梁风险不可避免。因此,开展桥 梁工程结构风险方面的研究显得十分重要。目前,对土木工程尤其是桥梁工程中 结构的风险分析进行深入地研究仅是近几年的事情,还存在许多问题有待进一步探讨和研究。

3.3加强桥梁的管理与养护

桥梁是交通的咽喉,直接关系着道路的通畅与使用,为保证桥梁经 常处于完好的技术状态,满足承载能力和通行能力的要求,必须加强桥 梁的管理和养护。通过建立和健全桥梁技术档案,弄清楚桥梁缺陷和损伤的主要原因,以便核实桥梁实际承载力,为桥梁的维护与加固设计提 供可靠的技术数据和依据。同时要加强桥梁管理,严格限制超载车辆和 撞桥事故的发生,保障桥梁的安全。

3.4提高政府和民众对桥梁事故问题的认识

桥梁事故问题不仅仅是桥梁工程问题,而是一个社会问题。桥梁事故的发生在带来人员伤亡和巨大的经济损失的同时,还会产生不良的社会影响。因此,政府和参与建设的所有单位不能掉以轻心,必须对桥梁事故问题引起足够的重视。

4结语

桥梁事故的发生,对我国的经济与社会发展都产生了重大影响,保 障桥梁的安全运行具有重要的现实意义。因此,我们要科学分析桥梁事 故的诱发原因,加强科学研究,加强对桥梁的监测与管理,做好桥梁的 安全防备工作,从而有效避免桥梁事故的发生