热线:18291891286/029-88662823
当前位置:首页>>养护管理>>美国桥梁事故分析
美国桥梁事故分析
日期:2015-01-14来源:作者:gongluyanghu
[size=3]  (专栏作家系教授级高级工程师、北京市市政工程设计研究院有限公司副总经理 穆祥纯)在“美国桥梁考”的上篇里,我们主要介绍了美国桥梁建设的成就,但在“成功之桥”背后,也有“悲剧之桥”。2007年8月1日,美国明尼苏达州密西西比河一座高速公路上的桥梁突然垮塌,近50辆汽车坠入河中,9人死亡,数十人受伤,引起全世界震惊,经排查排除了恐怖袭击的可能,是一起桥梁结构性垮塌事故。原因是什么呢?主要是连接主桥的引桥存在老化问题,影响了支撑桥梁的主结构桁架。

  近40年来,美国历史上曾发生了一系列桥梁倒塌事故,仅2000年至2008年间,就发生16起桥梁倒塌事件,原因大致分为6类,一是设计失误,二是构造尺寸不当,三是施工失误,四是材料质量低下,五是养护不足,六是外部诱因。其中外部诱因10例,占桥梁倒塌的62.5%。因此,中国同行在观摩美国桥梁时,一方面要看到其优势、特点;另一方面,也要看到它的不足并吸取教训。究竟有哪些启示呢?我认为主要包括以下几方面:

  ——桥梁是人类所建造的最古老、最壮观、最美丽的建筑工程之一。美国经典的城市大跨径桥梁都以其鲜明的形象、强烈的艺术感染力,反映了时代特征和独特的结构特征及桥梁建筑美学的功力,也给当地带来了艺术魅力。譬如美国纽约州华盛顿堡附近的几座经典桥梁。因此,桥梁建筑不仅要表现出结构上的稳定连续、强劲稳固的力感和跨越能力,而且要有美的形态与内涵,内容和形式的高度统一,才能显示出不朽的生命力。这一点对我们是有借鉴和启迪作用的。

  ——在城市桥梁特别是大跨径城市桥梁的结构选型方面,美国同行顺应了世界桥梁结构的发展趋势,呈现了很强的创新意识和实用功能。在近百年间,美国建造了许多现代大跨径城市桥梁,其特点主要呈现以下两个特点:一是在结构选型上因地制宜,主要是悬索结构同时又有斜拉结构和拱式结构,还有梁式结构,结构选型以发挥该种结构的综合力学优势为主;二是在跨径的确定上,并非单纯追求跨径上的新突破和世界第一,而是将创新性、耐久性和经济性统筹考虑和综合确定;这两个方面的成功经验在我国当前大规模兴建桥梁工程的今天,值得我们深入思考和借鉴。

  ——在城市桥梁的设防上,我们所考察的美国海上大跨径桥梁,由于所处地域自然环境的不同,有的桥梁桥墩设计在构造上主要是考虑防止浮冰的撞击,而另一些桥梁则主要是考虑防船舶撞击。结构一旦遭到撞击,他们有一套快速修复系统在最短时间里修复结构。在城市桥梁跨线桥的设防上,所有桥梁未设防撞角钢、防撞门架,也未见桥梁有刮蹭、被撞破坏现象。一是汽车的高度严格按国家标准出厂生产,未有私自改装加高等现象,二是桥梁净空尽量按高标准设计,净空高度没有划分成很多种类型。这些亦是我们应对比和思考的。

  ——在桥梁结构防腐蚀和桥梁钢材防腐设计观念上,美国同行反对使用环氧涂层钢筋,认为环氧涂层会降低钢筋与混凝土之间的握裹力,使得这两种材料的互补优势无法发挥出来以致降低了材料使用效率。他们主张通过改进混凝土本身的材性来提高结构的耐久性标准。同时他们在桥梁结构的耐久性方面也采取了许多技术措施和管理措施,也值得我们借鉴。

  ——在桥梁防灾减灾和对意外事故的防范措施上,针对外部诱因,美国相关规范对桥梁抗震的设防有明确的规定,并且各州均有抗震设计规范。因此,在桥墩防撞、飓风、火灾等问题上,他们注重从技术法规和具体做法上对设计、施工环节提出明确要求。这一点,结合我国当前的实际情况,的确值得我们学习和借鉴,以尽快填补我们在这方面的空白和不足。

  ——在城市桥梁的检测、评估工作方面,也体现了重要性。美国16起桥梁倒塌事故中,13起都是在桥梁运营过程中发生的。因此,桥梁运营时间越长,发生倒塌的可能性就越大。我们对数以万计的在役桥梁,如何从管理和技术角度进行有效的检测和评估,对于今后防范桥梁倒塌事故极为重要。因此,应加强这方面工作。考察后我们深感,美国同行对耐久性问题非常重视。从美国16起倒塌事故可以看出,虽然钢桥与混凝土桥的耐久性问题侧重点不一样,但问题仍很突出。钢桥存在着钢材腐蚀、疲劳、低温脆断和耐火性差等问题;混凝土桥梁则存在钢筋腐蚀、混凝土劣化等现象。目前在我国桥梁工程特别是城市桥梁,前些年对提高耐久性的意识还不强,规范中相应措施的可操作性还不完善,研究与实践均需要加强。因此,我国在“十三五”期间,需专题研究并尽快将研究成果应用于实际桥梁工程建设中。

  当前,我国提倡工程建设和基建项目“走出去”,因此,高铁、桥梁、水电项目的海外发展战略,一定要有严格的标准规范,通过“中国标准”为“中国制造”、中国装备“保驾护航。如此以来,“走出去”的大国发展战略才能脚跟稳、支撑住!

[/size]

回复

回复标题:
回复内容:
验证码: