我国桥梁倒塌事故的原因及其预防措施研究
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我国桥梁倒塌事故的原因及其预防措施研究
本文从设计施工不合理、撞桥和超载、自然灾害、加固拆除不合理、桥梁病害等五方面对近年来非地震引起的桥梁倒塌事故的原因进行分析,并根据原因提出了深入进行科学研究、建立完善的安全保障体系、加大桥梁维护管理力度等对策。
标签:桥梁;倒塌原因;倒塌事故
随着城市化进程的加快,国家下大力建设公共交通基础设施,桥梁作为现代立体交通的重要组成部分对于区域经济发展、地方文化交流意义重大,其既要保证桥上交通的顺畅,又要满足桥下船只(车辆)通航(通行)的需要。
近年来,我国部分桥梁由于暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒等自然因素的侵蚀破坏,部分建筑材料发生衰变,加之车辆磨损,安全性能大为降低,部分桥梁甚至发生倒塌事故,造成人员伤亡、财产损失。
本文中笔者就将对2000年以来国内发生的典型桥梁倒塌事故原因进行分析,并提出了相关对策,旨在为桥梁设计施工单位、相关监理部门提供参考。
1、桥梁倒塌事故造成的影响
桥梁倒塌按严重程度可分为全部倒塌和部分倒塌两种,其中,全部倒塌的桥梁结构全部被破坏,需重建;部分倒塌的桥梁主要构件遭到破坏,但仍能保留一定的通行能力,可进行修复。
无论何种桥梁倒塌事故其都会对社会生活与经济产生不良影响:(1)桥梁倒塌首先会对行使于其上的行人、车辆构成威胁,造成伤亡,同时会损害各方经济利益,修复难度大、重建投入大。
(2)桥梁倒塌造成的断交可能会影响到区域间的交流与发展,长久的话还会影响社会安定团结以及地区经济。
2、桥梁倒塌事故原因分析
造成桥梁倒塌的事故原因有很多,但究其根本可归纳为以下六方面:
2.1设计施工不合理
合理的设计与施工保证桥梁安全的源头。
笔者通过对2000年后全国范围内发生的85起桥梁倒塌事故分析发现,设计施工不合理导致的倒塌事故有35起,占到事故总数的41%,是各类原因中最多的。
设计施工的具体问题主要有施工图纸不完善、主体结构不合理、计算有误、施工工艺不当等。
尤其是近年来,由于新技术、新材料在桥梁建造领域快速发展与应用,很多桥梁在设计建造时往往没有先例可供参考,这为桥梁的后期投入使用埋下了安全隐患。
加之一些桥梁建造商、承包商过度追求经济效益,偷工减料、以次充好,更加剧了桥梁质量不合格的问题。
如2005年贵州珍珠大桥事故就是由于施工方使用了不合格的施工器材及违规作业导致的。
2.2撞桥与超载
随着我国交通运输量的增长,汽车超载频率更高,加之水路运输流量增大,撞桥事故频发。
汽车超载会对桥梁称重结构造成疲劳损伤,长此以往严重影响桥梁的耐久性,而船舶撞击则会在短时间内冲击桥梁结构,毁坏桥面、桥墩,甚至造成主体结构倒塌。
通过对85起桥梁倒塌事故原因的统计,笔者发现长期超载造成的倒塌有11起,撞桥导致的倒塌有13起,二者共占到事故总数的28%。
如2007年广东九江大桥就是船舶偏离轨道撞击桥墩导致的倒塌。
2.3自然灾害
我国洪水、强风、泥石流等自然灾害频发,严重威胁桥梁结构安全。
在85起桥梁倒塌事故中,长期雨水冲刷造成的有15起,泥石流、滑坡造成的有2起,二者占到事故总数的20%。
我国台湾南部的南屏大桥倒塌事故就是桥梁在多年的暴风雨冲刷下,遇到强台风造成的。
2.4加固拆除不合理
当原有桥梁质量不合格或达不到承载能力要求时就需对其进行加固或拆除。
加固与拆除同施工一样,需要按照严格的工艺标准进行,一旦违反施工原则,就有可能造成事故。
在本次统计的85例事故中,因加固、拆除不合理造成的倒塌共有5起,占到总数的6%,如发生于2001年的长沙铁路桥梁倒塌事故就是由于工人拆除过程中误切断横梁导致的。
2.5桥梁病害
桥梁由于自身所处环境、建造原料本身特性导致的桥面铺装损坏梁板横向裂缝、桥台裂缝、吊杆受损、缆索腐蚀等均属于桥梁病害。
桥梁病害如果不能得到及时维修、补救,就会威胁主体结构安全性,进而引发倒塌。
如2005年,江苏吴江市的桥梁倒塌事故就是20世纪80年代病害危桥未能及时修缮导致的。
总的来看,在85起事故中,桥梁病害导致的倒塌总共有3起,占到总数的4%,但这并不意味着桥梁病害危害小,桥梁病害长期存在即便还为引发事故,也会影响桥梁的正常通行。
3、预防桥梁倒塌的对策
由于处于复杂的自然环境之中,加之计算的近似性、荷载力的随机性、材料的离散性以及施工的不集中性等,导致桥梁结构的安全系数处于一个不确定的状态,任何一个因素都可导致桥梁的坍塌。
由此可见,如何预防桥梁的倒塌,减少桥梁灾害的发生则成为了现阶段需首要解决的问题,下面我们将从以下几个方面对此进行分析说明:
3.1进行深入的科学研究
深入、全面的科学研究可以从源头上消除桥梁的不安全因素,其主要包括桥梁对新技术的适用性、对抗自然灾害的能力以桥梁病变规律等几个方面的内容。
首先,关于桥梁对新技术的适用性研究。
若要将新技术应用到工程设计过程中,首先就要对技术进行反复的研究、调查,要确保其本身的绝对安全性及其与桥梁结合的安全性。
其次,对抗自然灾害的能力。
在桥梁设计过程中,设计师、工程师要预测到自然灾害对桥梁的损害性,并采取有效的预防措施。
再次,桥梁建设所使用到的材料要具有超强的耐久性能以及力学性能,这样才能够有效防止桥梁病变的发生。
3.2建立完善的安全保障体系
要想预防桥梁倒塌,就要从方案的设计以及选择开始,要对桥梁所在地的地质条件、自然环境、交通状况、运输能力、施工条件、建筑技术等进行综合性考虑,要尽可能减少不安全因素,选择最佳的设计方案。
在具体设计过程中,在综合现有交通运输量的基础之上还要考虑到未来交通的增长量,要留有一定空间余地。
在施工的过程中,施工环境比较复杂、施工人员比较多,且人员专业知识水平参差不齐,大多数施工者没有较高的理论水平,所以相关项目负责人要加强对施工过程的监管和控制,以确保施工的科学性、合理性、准确性。
一方面,要选择最为合理的施工方案,采用科学的施工方法,严格按照要求、计划来施工,严格监控桥梁各个部位的受力情况以及沉降变化;另一方面,要严把材料质量关,实现高质量的桥梁建设目标,从物质基础上确保桥梁的安全性。
尤其是现有桥梁的加固、拆迁,其难度往往比新建桥梁难度要高,在施工的过程中更需要注意对每一个细节的监控和质量监管。
总之,无论是施工前、施工中、施工后,都要建立起不同的安全预案以及完善的安全保障体系,以降低桥梁威胁度。
3.3加大桥梁的维护管理力度
目前,我国大部分的桥梁建设都存有“重建设、轻养护”的现状,桥梁建成之后便置之不顾,只有极少数桥梁做到了定期的健康检测,桥梁养护的目的没有得到完全意义上的实现。
为了更好地检测已建成桥梁的健康状况,及时发现问题、解决问题,我们就需要对桥梁安全状态进行监测以及定期的检查、维护,以确保桥梁质量,消除倒塌隐患。
尤其是要加强对来往车辆行人比较密集的立交桥的监测、维护,因为这种桥梁一旦发生损害,就会产生不可逆转的危害。
在对桥梁进行维护管理的过程中,最为重要的一项就是要检验现有桥梁承载能力能否满足目前的运营力度,若发现桥梁出现承载力不足的现象之时就要及时采取加固、维护措施,切不可存有侥幸心理;若桥梁承载力出现严重不足的状况之时,就要考虑到拆除重建。
此外,即便承载力再高的桥梁也禁不住过度的使用、损耗,因此要做好桥梁的交通管理以及疏散工作、严查超载、撞桥行为,避免因为管理不善而造成的桥梁倒塌事故。
结语:
近几年来,我国桥梁倒塌事故频频发生,不仅危及到了人民的生命财产安全,而且还影响到了国民经济的发展进步。
通过对桥梁倒塌事故的调查研究发现,桥
梁的倒塌并不是偶然的,其当然受自然因素影响,但更多的是由于认为因素造成的,归根结底都是因为安全保障不到位而引起的。
我们要引以为戒,在今后的桥梁设计、施工、建设、维护之中尽可能避免这些不利因素,并提前做好安全预案,以降低事故发生率。
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胡欣(1982-),女,讲师。