学者分析10年间85次塌桥事故：超载非主因

　　南都记者 谭万能  

　　“忽悠一下，就连人带车出溜到桥底下去了”，塌桥事故亲历者刘国东(音)，回忆起当时的情形，脑子几乎一片空白。

　　8月24日凌晨，建成通车不到一年、连接阳明滩大桥的哈尔滨三环路群力高架桥的一条匝道发生倾覆事故，共造成3死5伤。

　　当天中午，哈尔滨市就事件举行了首场新闻发布会，称“事故造成一段长约13 0米的上桥匝道路面侧滑，四辆重载货车侧翻”，并将事发地点明确表述为“三环路东湖路入口处(距离阳明滩大桥3 .5公里)”。哈尔滨市政府秘书长黄玉生在发布会后表示，初步判断事故原因为车辆超载所致。

　　哈尔滨的塌桥事故，又一次引发人们对桥梁塌陷的集体反省。不管是侧滑、坍塌、坠跌，从1999年重庆綦江彩虹桥的坍塌开始，这类事故几乎都没有停息过。尽管事故的原因仍有待发布，但可以肯定的是，哈尔滨不是第一个，也不会是最后一个。它不过是在提醒中国各个飞速发展的城市：走得太快，容易弄丢了城市的灵魂。

　　[上篇]桥梁风险缘起何处

　　都是超载惹的祸？

　　最极端的事例发生在2011年7月。从7月11日开始，到7月20日结束，短短的10天时间里，全国一共发生4起桥梁坍塌事故。

　　7月11日，江苏盐城通榆河桥坍塌；12日，武汉黄陂一高架桥引桥严重开裂，并向两边倾斜；14日，福建武夷山公馆大桥倒塌；15日，杭州钱江三桥引桥坍塌。20日零时40分，一辆载重超过160吨的严重超载货车在通过北京怀柔宝山寺白河桥时，该桥发生坍塌。

　　“10天4塌”使得一时舆论哗然。交通部对这一系列事件的回应是，主要都是因为超载运输所导致。

　　这和哈尔滨在匝道坍塌事故发生后对事故原因的判定几乎一模一样。而且这种判定几乎都是“对”的，让这些大桥坍塌的直接原因，几乎都与超限超载运输有关。

　　这一理由几乎成了所有非天灾(比如洪水、泥石流、地震、风沙等因素)造成的桥梁垮塌事故的通用解答模式。但它并不能回答所有的问题。

　　就在“10天4塌”事件发生后，国内公路桥梁设计界也对这类事故的频繁、集中发生进行了反思。反思的结果很简单：车辆超载只能说是造成塌桥事故的直接原因，其背后涉及“体制、机制、管理、道德、法制”等方面的深层原因。

　　但这些原因基本上都被忽略。实际上，工程技术领域的人都明白，一座桥梁的建设和运营，需要设计、施工、运管、维护等方面各尽其责、保质保量、共同配合、有机联系，才能做到万无一失。比如超载，是运营管理不到位造成的；大桥常见的铰缝开裂，属于施工和维护环节管理不到位的问题。如果各个环节都严把质量关，桥梁垮塌就不会发生。

　　这些理想的情况并没有发生，各个城市仍在快速地建设和扩张。据最新的统计数字显示，我国的城市化率已经超过50%，更多的人涌入城市，将意味着更多的城市建设工程上马，意味着更多的桥梁、高架将被建成，也意味着多半来源于工地的超限超载车辆的增加……

　　这一切，都将为我们的城市基础设施所承载。而只要这些因素存在，哈尔滨肯定不会是最后一个发生桥梁坍塌事故的城市。那些存在安全隐患的桥梁仍将在你没预料到的时刻轰然跌落。

　　85次塌桥的原因分析

　　当主管部门忙着用显而易见的理由解释桥梁缘何坍塌时，也有技术人员对桥梁垮塌的真正原因进行详细分析。

　　比较有代表性的是河海大学吉伯海教授等人对2000年到2010年期间，国内媒体报道过的85起桥梁(地震灾害导致的除外)塌陷事故的原因分析。

　　吉伯海等人发现，超载虽然是造成这85座桥梁坍塌的重要原因，但并不是最主要的原因。排名第一的是“施工设计不合理”，一共35起，占了41%；其次是撞桥，一共13起，再次才是超载，一共11起。

　　通过对具体事故原因的分析，吉伯海等发现，设计施工中存在的问题包括结构不合理、计算有误、施工图不完善、施工方法不当等。不过，这类事故多发生在桥梁施工阶段。建成桥梁发生类似事故的比率相对较低。

　　也正是因为如此，超载超限车辆，撞击或者压迫桥梁导致的桥梁坍塌事故，才吸引了更多的注意力。其惹人关注的原因也很简单：影响交通，造成人员财产损失。

　　在这项分析结果中，造成桥梁坍塌的原因还有自然灾害、人为活动、桥梁病害、加固拆装不合理等。但他们分析的结果同样表明，这些导致大桥坍塌的原因，往往包括多个方面的因素，它们共同作用才导致了最终塌桥的结果。

　　比如一座原本就存在设计施工质量问题的桥，或者是已经发现桥梁病害的桥梁，忽然遭遇超重超限车辆，垮塌就很有可能发生。这也正是本次哈尔滨事故发生后，事故原因调查仍迟迟不能结束的一个原因。

　　日常风险管理更重要

　　“灾害总是在人们忘记灾害的时候发生”，哈尔滨工业大学城市灾害风险评估与管理专家王绍玉认为，造成类似桥梁坍塌事故的城市灾害频发的原因，在于城市管理者和市民，都习惯于出现问题赶紧行动起来，而问题一旦过去，也就再无过问。“我们应该从举国救灾向举国防灾的方向转变”。

　　这个说法对于频频发生的塌桥事故也同样适用。但仅有少部分的地方行动起来。

　　在全国多个地方发生独柱墩桥梁坍塌事故后，浙江省交通厅于2010年10月14日举行了专门会议，商讨如何处置“独桩独柱桥梁的抗倾覆较差”的问题。随后，该省启动“独柱式桥墩稳定性问题排查治理工作”。虽然此后该省仍然出现了上虞匝道坍塌事件和钱江三桥垮塌事件，但这也是国内较早开始重视独柱式桥梁稳定性的省份。

　　实际上，浙江省的工程技术人员，已经在排查过程中摸索出一套有效的加固独桩独柱桥梁的方法，比如宁波市交通规划设计院的研究人员就发现，对于已建成独柱墩桥梁的加固，最为有效的方法是加大立柱断面、增加墩身强度。他们同时建议，在外部条件允许的情况下，应该尽量选择双柱墩，以有效降低倾覆风险。

　　但这些经验、教训，都没能为哈尔滨市汲取。哈尔滨的塌桥事件，和浙江上虞的那起匝道坍塌事件非常类似。而这座桥梁设计施工的时候，浙江省正在进行这类桥梁的安全性隐患排查。如果当时哈尔滨的建设部门能够借鉴到这方面的经验，悲剧也许就可避免。

　　但浙江省的专项整治方案，也不是消除这类事件隐患的最佳选择。2007年广东九江大桥遭船撞断裂的事件发生后，越来越多人意识到，日常风险管理才是有效防范桥梁发生事故的主要手段。

　　北京市在这方面做了很多可以借鉴的工作。北京市于2008年前开展了全市桥梁状况的普查工作，同时完成了桥梁抗震性能的专项检测。北京市道路工程质量监督站还进行了《北京地区旧桥检测鉴定加固成套技术研究》的研究，在该单位的主导下，北京市正在构建城市的“桥梁风险管理体系”。

　　中国工程院院士、土木工程结构和防护工程专家陈肇元，也曾在名为《大桥坍塌建设速度是否过快？》的公开信中批评地方政府部门建设速度太快，管理质量却跟不上来，使得许多可以通过风险管理和评估保障安全的桥梁，不能及时加固处理，最终仍免不了坍塌或者提前结束使用寿命。

　　他认为，桥梁频频坍塌无外乎三个原因：工程设计施工因各种原因违反规律，不能精心设计和精心施工，哈尔滨就属于此类城市快速发展中赶工的典型；部分工程设计、施工标准低，降低工程适用范围，比如发生过多起事故的“单柱墩-连续梁”结构；而工程长期使用过程中缺乏定期检测和维修，使得有些本可通过及时加固处理而避免的事故仍然发生了。

　　正是因为如此，对于此类事故的频发，陈肇元在公开信中说，“先天不足，命该注定。”

　　[下篇]亡羊之后，如何补牢

　　哈尔滨的塌桥事故并非偶然。新浪微博网友@刘君鞅1972根据过去几年的新闻报道，整理出已经公开的桥梁垮塌事故，就有31起之多。

　　即使是匝道“侧滑”，也不是首次，之前在内蒙古包头、浙江上虞、天津塘沽等地，都有类似的情况发生。

　　但这并不“影响”类似故事在哈尔滨再次上演。广东省一位路桥设计专家就表示，如果黑龙江省建设部门借鉴了浙江省上虞事故的处置经验，也许三环路上的匝道就不会坍塌。

　　危险的单柱墩？

　　2009年7月15日凌晨1：40，津晋高速公路天津塘沽收费站东侧800米处，一匝道桥突然坍塌，桥上5辆货车坠落桥下，坍塌的桥面还将桥下一处简易房砸毁，从桥下通过的李港铁路线被迫中断。事故共造成6人死亡，4人受伤。

　　再往前推一点，2007年10月23日23时许，内蒙古包头市民族东路丹拉高速包头入口，2辆拉钢板的大货车将引桥压翻，致使行驶在桥上的两辆重型货车和一辆轿车随路面侧滑到桥底，造成桥下包环(绕城环线)铁路专用线中断。

　　这两起事故和哈尔滨发生的高速公路出入口匝道/立交桥匝道坍塌事故，有一个共同的特点：发生坍塌的路段，支撑桥面的多是“单桥墩”。这类单桥墩桥梁的稳定性也因此受到质疑。

　　哈尔滨事故发生后，长安大学的(原西安公路交通大学)公路学院桥梁系教授、桥梁结构分析与施工技术专家胡兆同就很惋惜地说，如果坍塌的那段桥梁下面的桥墩是双支柱、单支柱加盖梁、或者是榔头状支柱，其抗倾覆能力都会更好，也许就不会建成不到一年就垮塌。

　　但这只是理想的情况，在现实的道路建设中，并不允许所有的桥梁都可以“富裕”地修上稳固的双支座。

　　“按照现有的桥梁设计标准，采用双支柱或者单支柱都是允许的，只要达到抗倾覆要求即可”，西南交通大学土木工程学院桥梁工程系的徐腾飞博士说，设计师选择用什么样的结构，要同时考虑工程造价、高架桥下的桥下净空，桥下道路的需要等。特别是出入口匝道，其下面一般都是地面道路，设计者得考虑地面道路空间的使用情况，可能无法使用更为安全的双支柱结构。

　　其实这类基于造价和用地规划而选择的单支柱高架桥，在各地都有，不独哈尔滨一处。

　　但确实也有方法能够增加这类单支柱桥梁的稳定性。胡兆同说的榔头状支柱、单支柱加盖梁都是可以选择的方式。而哈尔滨坍塌的桥梁，在头尾使用了盖梁，中间的几跨采用的可能是隐形盖梁。徐腾飞认为，此前爆出的桥体中存在的纸皮、木棍等物质，很有可能是制作箱梁时未清理干净的施工残渣。“钢混叠合梁”才是桥梁承重的主体，它采用箱型截面，是中空的，不需要填塞。

　　这段“钢混叠合梁”可能正是这段匝道的危险所在。胡兆同认为这类梁的特点是抗弯抗折，但是怕偏载。徐腾飞也说这类梁的特点是强度更大，重量更轻，“这既是优点，也是缺点”。

　　当桥梁架在单桥墩上时，如果承托桥梁的支座(用于传递竖向力、提供竖向支撑的装置)只有一个，这意味桥面在偏载时，将成为一个“跷跷板”，恢复平衡只能靠箱梁自重产生的力矩，而桥面的重心可能刚好落在支座的支点附近，此时提供的力矩非常有限。当一边的外荷载过重时，“跷跷板”就再也回不到原来的平衡位置了。

　　改善这个问题的方法也很简单，“加大桥墩截面，在桥墩上放两个支座，支座距离在允许范围内尽可能大，这样重心会落到两个支座之间，增大自重对任何一个支座的力臂，抗倾覆能力将明显提高”，徐腾飞说，“当然是否是因为这个原因导致桥梁倾覆，这需要详细的调查”。

　　防“倾”于未然

　　而黑龙江省提出的“从桥梁设计、施工、材料、监理、验收，以及车辆运营等各个环节，对事故原因进行科学研判，实事求是分析，找出症结所在”的要求，也有机会使哈尔滨本次事件成为该类事故处置的一个转折点，为今后防范类似事故提供经验和借鉴。

　　这也是相关业内专家的期待：找出事故原因，追究事故责任，尽量杜绝类似事故再次发生。徐腾飞就表示，现在最重要的就是要有一个细致科学的调查结果，保证对事故原因有一个全方位的、深入系统的分析。

　　“事故原因的调查，需要一个长期的细致的过程。只有深入的调查研究，才能搞清楚哪个环节出了问题，或者说哪个环节容易出问题，才会对今后包括哈尔滨在内的国内城市，防范类似事故有借鉴意义”，过于迫切地要求公布事故原因，或者过早地将事故原因归咎于“车辆超载”或者“豆腐渣工程”，都不利于事故原因的调查。

　　其实也有很多方法可以防范类似事故的发生，比如“全寿命设计”。徐腾飞说，现在国外路桥设计方面已经开始研究采用这种方法，比如设计桥梁时，不单考虑桥梁的早期造价(即建设费)，还要考虑桥梁在若干年后的维护费用，一直到该桥梁的设计寿命期为止，这座桥梁一共要花费多少钱，才是这座桥的总造价。“这样做的好处是，桥梁的投资方不会单一控制早期造价而忽视后期运营与维护”。

　　科技的力量也有可能用于这类事故的防范，比如学界正在研究的“桥梁健康监测系统”。只需要给桥梁安装一定数量的传感器，就能实时监测其应力、变形或者振动形态等数据，并进行分析预测。只不过，目前这类技术还很难用到实际的工程中，“采集回来的各项指标能够如何反映桥梁的状态，学者们还无统一的答案，甚至不同的桥梁之间也不一样”，徐腾飞说，这类监测数据如何有效使用的问题，仍未解决，“目前处于科学研究阶段”。

　　实际上，现在保证桥梁安全的方法，更多地可能还是日常巡查。比如观测沉降、是否开裂、支座有否破坏等，一旦发现，及时处理。这也是哈尔滨目前正在做的事情之一。

　　“从桥梁的受力状态来说，桥梁施工过程发生事故的风险应该高于桥梁运营阶段。一般来说只要桥梁正常施工完成，如果能合理地运营与维护桥梁，是能够保证桥梁安全的”，徐腾飞说，保证这些桥梁安全的最好办法，仍是合理的使用和维护，“比如超载，虽然不是每次超载都会导致桥梁坍塌，但不能保证桥梁不会损伤。这就好比人可以偶尔熬夜通宵，但毕竟会损害身体，如果长期熬夜，身体就会垮掉”。