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专家解密 4桥垮塌各有因

  

专家解密4桥垮塌各有因
专家解密4桥垮塌各有因
专家解密4桥垮塌各有因
专家解密4桥垮塌各有因
8月19日的暴雨中,安县先林大桥、崇州怀远老定江大桥、华阳通济古桥和宝成铁路广汉石亭江铁路大桥等4座桥梁相继垮塌。桥梁为何在洪水面前不堪一击?早报记者为此专访了四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院总工程师、高级工程师蒋劲松与西南交大桥梁系主任、博士生导师李亚东。

  原因解读>>>

  4大主要因素 导致桥梁损毁

  两位专家均表示:导致桥梁损毁的原因是多方面的,综合的。在没有对每座具体的桥梁及其环境条件进行细致的调查和分析之前,还难以给出确切的结论。不过,宏观而言,就桥梁损毁的影响因素,两位专家也有共鸣,提出以下几点。

  A、特大洪水

  李亚东主任首先表示:因特大暴雨引发的洪水是导致桥梁损毁的主要原因。“特大洪水会对桥梁基础形成冲刷,若基础被部分掏空,桥墩就会倾斜破坏,进而引起上部结构垮塌。”由于特大洪水多半是在短时间内形成并流经桥梁,其特点是流量剧增,持续时间短,这就导致水位抬高,有时洪水会直接冲击上部结构甚至淹没桥面。“而在桥梁设计中,设计确定的洪水位以上的结构是不考虑这一冲击作用的。”

  B、基础易空

  垮塌的四座桥梁修建年代依次为:华阳通济桥建于清道光五年(1825年);宝成线广汉石亭江大桥建上世纪50年代;崇州怀远定江大桥始建于上世纪60年代;安县先林大桥建于1985年1月。蒋劲松表示:按照构造和施工方法,桥梁基础类型主要是“扩大基础”与“桩基础”。“上世纪60年代前国内桥梁普遍采用扩大基础。”他说,扩大基础构造简单,埋深浅,当遭遇特大洪水冲击,扩大基础容易被掏空,导致桥梁垮塌。蒋劲松介绍:扩大基础的埋置深度一般在6-7米,而桩基础埋置深度一般在15米以上。“安县先林大桥建于1985年,但资料显示桥墩设计埋置深度为6—7米,由此判断属于扩大基础。”蒋劲松说。

  C、冲刷力大

  四座桥梁的垮塌中,现场目击者均指出,是因桥墩先垮塌而造成的。蒋劲松表示:桥墩的垮塌与洪水的冲刷有关系,与暴雨引发的泥石流也有关系。蒋劲松写下一个公式:Q(流量)/A(过水断面)=V(流速)。当泥石流随着水流堆积在桥下时,会减小桥下的过水断面,从而提高流速,加大洪水对桥墩的冲刷。

  D、地震损伤

  此外,李亚东主任认为,“5·12”地震后灾区的很多桥梁都受到了不同程度的损伤,一些可能存在的隐蔽性损伤,如水中桥墩和水下基础的开裂,破损等难以全面检测和加固,这就留下了一定的安全隐患。

  专家答疑>>>

  年代久远的桥是否定期检查与养护?

  对于部分群众提出的疑问,蒋劲松解释,所有的桥梁都会按照养护规范定期检查、维护。

  “以公路桥涵为例,我们不仅会进行周期性检查,及时发现缺损和相关环境的变化,对桥梁技术状况进行分类评定,并制定相应的养护对策。”蒋劲松说:“如安县先林大桥,在垮塌之前已被桥梁专家检测鉴定为三类危桥,已实施限重、限载交通管制,并适时观察。但这并不代表必须立即拆桥,就像人患一般感冒,只需吃药,但还没有到住院输液的地步。”

  桥梁设计时如何考虑洪水影响?

  “洪水(包括地震)等都属于自然灾害,到目前为止,尽管在桥梁设计中考虑了洪水、地震的影响,但一方面由于对自然灾害认知的局限,另一方面由于人力财力的限制,仍无法绝对保证桥梁在任何情况下都安全。”李亚东主任说。

  他表示:对跨越河流的桥梁,要求桥梁的设计尽量不改变河流的功能,需确定出合理的桥面标高和过流面积,根据冲刷计算确定基础类型和埋置深度,确定合适的桥墩断面形状,计算桥墩受到的水流冲击力和漂浮物撞击力等等。

  个案分析>>>

  “

  四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院总工程师、高级工程师蒋劲松,借助画图,为记者具体解读四座桥梁的垮塌原因。

  ■崇州怀远镇老定江大桥

  冲刷力大桥基悬空造成桥面垮塌

  19日上午9时左右,老定江大桥因山洪冲刷发生局部垮塌,桥面坍塌三孔,60余米桥身陷入河中。据报道,该桥因洪水持续冲刷,桥基悬空造成桥面垮塌。

  蒋劲松认为:除了桥基设计老化,洪水来临时,带来的泥石流在桥梁周围淤积,减少了桥梁供洪水流通的面积。“水流速度增大,洪水对桥墩、桥基的冲刷力度加剧。当到达一定程度,桥梁便垮塌了(如图一)。”

  ■安县先林大桥

  设计老化双曲拱桥现已被淘汰

  19日上午9时43分,总长245米的先林大桥被特大洪水冲垮。

  先林大桥建于上个世纪80年代,桥梁属钢筋混凝土上承式双曲拱桥。“双曲拱桥这一桥型,现已被淘汰。”蒋劲松说,“它采用的是先化整为零、再集零为整的思路,如同‘搭积木’,结构整体性、安全性和耐久性较差。当洪水来袭,它的抵御能力较弱。(如图二)”

  大桥坍塌时,桥面被洪水冲得不见踪影,河面上只剩下桥墩。蒋劲松据此也推断,“桥面可能未设置防止横向移位的挡块,所以断裂后被洪水冲走。”他介绍,横向挡块对桥面的保护作用很重要。

  ■华阳通济古桥

  年久失修结构陈旧而垮塌

  19日下午2时,华阳通济古桥在洪水的持续攻击下垮塌。而在13日的洪水中,该桥的桥墩和拱圈已出现严重的破损。蒋劲松推测,这座已有185年历史的老桥,因年久失修、结构陈旧而垮塌。

  ■广汉石亭江铁路桥

  无序挖砂也是垮桥的一大原因

  19日下午3时,宝成铁路广汉段石亭江大桥两个桥墩三孔被洪水冲毁。“除了洪水冲刷力度大等因素,无序开挖砂石也是大桥垮塌的一大原因。(如图三)”蒋劲松称,在石亭江大桥附近,河床的高度一直在逐渐发生变化:该大桥的桥基深度约6米,但如今部分桥基已经裸露在外。四川省交通厅已发现这一情况,并已启动石亭江桥大建公路段的加固改造工作。

  早报记者谭晓娟房欣摄影报道

留言板电话:010-82612286

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