对于该如何有效预防和避免单墩桥梁发生侧翻和坍塌事故?徐程说,“在我国,出现独柱墩桥梁发生倾覆事故主要原因是我国重型车辆超载比较严重,多辆严重超载货车或重型车辆一起沿着独柱墩桥梁的单侧行驶,从而引起桥梁严重偏载,使桥梁支座出现了单边脱空,导致桥梁梁体横向侧翻。”
徐程提出,新建桥梁应充分考虑道路交通饱和、超载严重的交通现实,特别要重视其横向抗倾覆体系的设计。交通运输部于2018年11月1日颁布执行的新的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》明确要求进行横向抗倾覆设计。
“因此,在抗倾覆构造措施方面,应当注意做好最后的防线,即使支座验算不出现脱空,也应当注意可能产生的横向滑移,设置足够有效的横向抗滑移构造措施(挡块、限位块等),或采用墩梁固结。”徐程说。
支座对梁体也是没有拉结作用的,一旦桥梁在突发的超限荷载作用后发生扭转,梁体就会发生侧滑。在设计中为了防止梁体侧滑,在盖梁的两端会设计两个混凝土挡块。但是,在梁体硕大的重力作用下,混凝土挡块起到的作用非常有限。
常州工程职业技术学院建工学院院长魏建军教授告诉记者,在城市交通中设计的高架桥、跨线桥多采用梁桥。梁桥也是目前应用最多的桥梁形式。梁桥分为简支梁桥和连续梁桥,一般跨越不超过40米的空间时多采用简支梁桥结构。桥墩主要起到支撑桥跨自重和桥面上荷载的作用,桥墩的形式有重力式单柱墩、双柱墩、V型墩等多种形式。设计者往往根据桥梁荷载情况、现场地基情况和交通组织等情况选择。
徐程认为,在抗倾覆构造措施方面,应当注意做好最后的防线,即使支座验算不出现脱空,也应当注意可能产生的横向滑移,设置足够有效的横向抗滑移构造措施(挡块、限位块等),或采用墩梁固结。
记者了解到,我国现行《公路工程抗震设计规范》也提到了应考虑防落梁的措施,但对其设计还没有量化的规定。目前,就防止梁从支座上滑落下来的装置来说,常用的防落梁装置有:设置在梁底,连接梁体与墩身的防落梁装置;设置在梁体侧面,连接相邻梁体的防落梁装置。在此基础上,已开发了很多带有阻尼和吸震功能的防落梁系统。
魏建军提出,超限车的管理和治理是当务之急,交通与城市管理部门需要高度重视,严格管理,在桥梁相关入口处挂出超限警示牌,并采用有效措施杜绝超限车辆上桥。对于周边人员密集、跨地方干线、城市市政桥梁等重要部位的桥梁,建议建设方和设计院加大安全储备和技术投入,在桥梁梁体和桥墩之间设计防落梁系统。
有人提出,桥梁侧倾翻为啥没有任何征兆而突然发生,使得行人没有任何警示和预见,从而每次桥梁倾覆事故都会造成重大损失?
徐程告诉记者,在我国,出现独柱墩桥梁发生倾覆事故主要原因是我国重型车辆超载比较严重,多辆严重超载货车或重型车辆一起沿着独柱墩桥梁的单侧行驶,从而引起桥梁严重偏载,使桥梁支座出现了单边脱空,导致桥梁梁体横向侧翻。
“我们从无锡事故情况来说,从其破坏断面看就是典型的整体侧翻,梁体完整。如同众多行业专家分析所说,是强大的扭动力使得梁体发生转动,从而发生梁体滑落。这种桥梁梁段整体侧翻的事例在国内已出现多起。目前,已引起了行业的广泛研究和重视,正在寻找解决的办法。”魏建军说。
“但是,独柱墩在设计上有天然的缺陷,因为只有一个桥墩,墩顶不具备抗扭能力,除非墩梁固结。如果车辆不超载,桥梁的侧倾失稳要比纵向垮塌几率小得多,国内外规范都更偏重于防止桥面的纵向受力。”徐程针对此次无锡K315处上跨锡港路桥发生梁体一侧整体侧翻事故分析说。
专家呼吁,桥梁设计出来,是给守法公民用的,而不是给违法公民用的,提高设计标准意味着工程造价的大幅提高,再坚固的桥梁,也无法满足无限制的超载,加强超载治理是根本。
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