橋梁倒塌事故原因分析及預(yù)防對策

蔡同方

摘要： 近年來我國橋梁坍塌事故多發(fā)，論文針對這多起事故從人為因素和自然因素的角度進(jìn)行了分析，其中人為因素包括設(shè)計(jì)問題、施工問題、駕駛物碰撞、故意損毀等，自然因素包括自然災(zāi)害、環(huán)境惡化、漂浮物撞擊等。然而在實(shí)際情況中，多種的因素也使得事故的發(fā)生原因更加復(fù)雜。針對多種可能引發(fā)橋梁坍塌的原因，建立了完善的安全體制，提出了預(yù)防對策。

Abstract： In recent years， there are many accidents of bridge collapse in China. In view of many accidents， the thesis analyzes the human factors and natural factors. The human factors include design problems， construction problems， collisions of drivers and deliberate damage， and so on. Natural factors include nature disasters， environmental degradation， floating objects impact and so on. However， in reality， various causes make the accident more complicated. For a variety of reasons that may lead to the collapse of the bridge， a sound security system is established and the preventive measures are put forward.

關(guān)鍵詞： 橋梁坍塌；事故原因；預(yù)防措施

Key words： bridge collapse；cause of accident；preventive measure

中圖分類號：U447 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）02-0066-02

0 引言

交通運(yùn)輸對我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的進(jìn)程加快起著巨大作用，其中橋梁的大力建設(shè)讓交通網(wǎng)絡(luò)更加緊密。橋梁可謂是現(xiàn)代交通的“脈搏”，不僅要保證橋下的輪船順暢通行，更要保障橋上的車輛安全橫渡江河跨越峽谷。然而在橋梁的建設(shè)期間和服役過程中都不可避免地受著外界因素的影響，使得橋的功能和安全性能的缺失，若不加以預(yù)防和及時的維護(hù)，最后將導(dǎo)致橋梁坍塌，造成人員傷亡等一系列重大影響。因此，本文針對橋梁坍塌的原因和預(yù)防對策開展深層次的探究。

1 橋梁坍塌事故的原因分析

導(dǎo)致一座橋倒塌的原因很多，不能簡單地歸咎于一個因素的影響。通過對過去橋梁事故的分析，這些原因可歸納為兩類：人為因素和自然因素。圍繞這兩種因素，由以下四個方面進(jìn)行說明。

1.1 設(shè)計(jì)及施工導(dǎo)致的橋梁坍塌

橋梁的基本保障是由橋梁的設(shè)計(jì)和施工來決定的，設(shè)計(jì)和施工中出現(xiàn)的細(xì)小問題將在不久的將來得到完全的暴露，將對交通運(yùn)輸構(gòu)成極大的威脅。在實(shí)際橋梁建設(shè)中設(shè)計(jì)施工不合理主要體現(xiàn)在不合理設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)，不恰當(dāng)計(jì)算，未完善施工圖及施工過程等。如美國的利羅伊賽爾蒙橋，由于該地區(qū)地質(zhì)條件不好且在設(shè)計(jì)時未能設(shè)計(jì)足夠的樁長去支撐荷載，結(jié)果橋梁發(fā)生不均勻沉降，過大的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力致使橋梁結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，發(fā)生坍塌。

隨著時代科技的迅速發(fā)展，橋梁的設(shè)計(jì)也呈現(xiàn)出多元化的趨勢，當(dāng)全新的方案被運(yùn)用到實(shí)際施工前，在沒有已建設(shè)相似橋梁的比對下，沒有充分論證新型橋的可行性，造成了安全隱患。另一方面，在橋梁建設(shè)過程中，承包商追求利益和偷工減料，進(jìn)一步增加了安全事故發(fā)生的概率。

1.2 撞橋及超載導(dǎo)致的橋梁坍塌

近年來，由于我國運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸量相比往年有大幅度的增長。這也直接影響到了超載頻率和水路通行量，大大增加了車撞橋、船撞橋的頻率，而且我國的大多數(shù)橋梁在設(shè)計(jì)時并未考慮到撞擊因素，直接的反映就是橋墩周圍沒有安裝防撞裝置，在輪船或車輛的直接撞擊下很容易引發(fā)坍塌事故。如廣東的佛山九江大橋，在2007年時運(yùn)砂船猛烈的撞擊了該橋，強(qiáng)烈的沖擊力造成九江大橋三個橋墩倒塌，其所承橋面約200米坍塌，致使8人死亡。圖1顯示了九江大橋受到撞擊后的慘況。

相對撞橋事故的發(fā)生，橋梁超載現(xiàn)象更為普遍。橋梁在設(shè)計(jì)完畢后它的承重限度也隨之固定下來，如果過往車輛長期超載，容易導(dǎo)致橋身出現(xiàn)裂縫，若不及時維護(hù)，橋梁將會發(fā)生坍塌。如哈爾濱的陽明灘大橋，在2012年時被一輛由江南往江北方向的四輛重載貨車壓塌主橋，此次事故共造成3人死亡，5人受傷。圖2顯示了明陽灘大橋因貨車超載而側(cè)翻的情景，貨車運(yùn)載的石子散落一地。

1.3 自然災(zāi)害導(dǎo)致的橋梁坍塌

我國自然災(zāi)害頻發(fā)，洪流、地震、泥石流、臺風(fēng)等災(zāi)害的發(fā)生嚴(yán)重威脅著橋梁的穩(wěn)定。而且自然災(zāi)害的發(fā)生往往是不可預(yù)見和阻止的，其中地震破壞強(qiáng)度大，影響范圍廣，成為導(dǎo)致橋梁坍塌最多的自然災(zāi)害。在地震中，橋梁的各個部位都受到了震害，橋梁下部的震害，橋面系的震害，橋梁的震害等。如在2008年汶川地震中，大大小小共有6140座橋梁坍塌，坍塌的主要原因一方面是橋梁抗震研究進(jìn)行得不夠徹底，另一方面是設(shè)計(jì)和施工時并未考慮到大橋會經(jīng)受如此大的沖擊力。圖3顯示了自建國以來我國橋梁因自然災(zāi)害而坍塌的數(shù)量分布情況。

1.4 監(jiān)管及維護(hù)不及時導(dǎo)致的橋梁坍塌

橋梁是交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，不及時的監(jiān)管和維護(hù)將嚴(yán)重威脅到橋上橋下的交通運(yùn)輸。隨著橋梁使用年限的增加，橋梁將會損傷甚至缺失，橋梁的通行能力和承載能力將會受到嚴(yán)重影響。圖4顯示了從2000年至今關(guān)于監(jiān)管維護(hù)問題而導(dǎo)致橋梁坍塌的具體原因百分比分布。如1907年，位于加拿大勞倫斯河上的魁北克橋坍塌，當(dāng)時因?yàn)樨?cái)政原因而橋梁設(shè)計(jì)師庫珀放棄進(jìn)行橋梁實(shí)驗(yàn)研究，而該橋的尺寸和采用的高應(yīng)力都是前所未有的，坍塌是成為了必然的結(jié)果。本次事故共造成82名建筑工人死亡，引發(fā)事故的直接原因是下弦桿失穩(wěn)。短短的十秒之間，數(shù)十年的工程毀于一旦。endprint

2 預(yù)防橋梁坍塌的措施

橋梁從施工開始到停止使用拆除前都暴露在復(fù)雜多變的環(huán)境中，這使得設(shè)計(jì)計(jì)算的疏忽、施工過程的大意、材料質(zhì)量的低劣、承載量的隨機(jī)將會直接降低橋梁的實(shí)際安全度。為防止橋梁坍塌事故的屢屢發(fā)生，保障交通運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)營，針對以上出現(xiàn)的問題，根據(jù)實(shí)際情況，提出以下預(yù)防對策。

2.1 進(jìn)行深入的科學(xué)論證

橋梁作為一種受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體，只有深入研究論證，才能最基本的排除橋梁服役時的安全隱患。要想做到進(jìn)一步排除還需對新材料的使用，新技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行充分的論證，在研究中探尋本質(zhì)結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，確保在橋梁建造和運(yùn)營時的實(shí)際安全。針對最難以控制的自然災(zāi)害，預(yù)先模擬災(zāi)害發(fā)生能夠讓橋梁在建設(shè)時采取最有效的安全措施，方能保證橋梁在使用過程中具有很好的安全穩(wěn)定性。

2.2 建立橋梁的實(shí)時狀況數(shù)據(jù)庫

我國有橋梁近80萬座，總長度4593萬米，橋梁病害發(fā)生頻率較高，若不能及時發(fā)現(xiàn)并鎖定該橋，那么過往的車輛行人將會受到嚴(yán)重的威脅，當(dāng)事故發(fā)生之后再趕到已經(jīng)為時過晚，然而建立起橋梁的實(shí)時狀況數(shù)據(jù)庫后，安全保障人員遠(yuǎn)程監(jiān)控各座大橋的健康狀況，一旦發(fā)現(xiàn)某座大橋出現(xiàn)可能坍塌的信號，立即執(zhí)行封橋，并考慮維護(hù)加固或者拆除重建此橋，這能將損失降至最低。

2.3 確保物質(zhì)資金都用在建橋上

橋梁是用物質(zhì)資金的投入而建成的，沒有充足的資金物質(zhì)，建成的橋梁將無法得到安全的保障。然而在建設(shè)期間的一些暗箱操作，貪污腐敗，使得用在橋梁建設(shè)上的物質(zhì)資金急劇減少，從而導(dǎo)致橋梁因質(zhì)量低劣而坍塌。這就需要相關(guān)監(jiān)督部門做好嚴(yán)格審查，杜絕權(quán)錢交易，切實(shí)確保物質(zhì)資金都用在橋梁的建設(shè)上。

2.4 建立橋梁風(fēng)險評估體系

全方位的風(fēng)險評價體系需要貫穿于橋梁的整個工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等各個階段。在進(jìn)行全方位的評估前需要收集好相關(guān)數(shù)據(jù)，總結(jié)現(xiàn)有的相關(guān)資料。在評估時需著重于橋梁的施工監(jiān)測、健康監(jiān)測，制定好合理的事故應(yīng)急方案，做好每一個細(xì)節(jié)，確保萬無一失。

3 結(jié)語

橋梁坍塌事故的屢屢發(fā)生不僅是對我國橋梁安全的質(zhì)問，而且給人民帶來了不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難，為了避免坍塌事故的頻繁發(fā)生，橋梁工作者應(yīng)該積極探索每次橋梁坍塌的原因，尋找預(yù)防對策以此來消除安全隱患。通過對以往橋梁事故的分析，不難看出坍塌的原因是多方面的，是集設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、管理為一體的，只有通過總結(jié)教訓(xùn)，在一次又一次的失敗中吸取經(jīng)驗(yàn)，橋梁的安全穩(wěn)定性才會獲得大眾的認(rèn)可，橋梁的發(fā)展才會更進(jìn)一步。

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