號(hào)脈橋梁安全

王杰婷

2013年7月19日，世界最長(zhǎng)最寬的多塔斜拉橋——嘉紹大橋正式通車。這是紹興歷史上規(guī)模最大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，也是浙江省又一座世界級(jí)橋梁，更是世界上第一座建在“強(qiáng)潮區(qū)”的大橋，主橋連續(xù)跨度世界最長(zhǎng)。

2013年10月28日，江西省福銀高速公路九江長(zhǎng)江二橋建成通車。大橋主跨跨徑818米，居目前世界已建和在建同類橋梁的第七位，堪稱世界級(jí)橋梁，南塔基礎(chǔ)施工突破了長(zhǎng)江防洪大堤橋梁基礎(chǔ)施工的“禁區(qū)”，北塔深水基礎(chǔ)施工中雙壁整體式鋼吊箱施工創(chuàng)國(guó)內(nèi)多項(xiàng)之最，超寬混凝土箱梁施工結(jié)構(gòu)形式為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)……

橋梁，已成為國(guó)家綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)。

中鐵大橋局集團(tuán)公司董事長(zhǎng)劉子明曾在接受采訪時(shí)說過，我國(guó)橋梁建設(shè)經(jīng)歷了從新中國(guó)成立以后至改革開放以前的起步階段，經(jīng)歷了1978年至1990年末的快速發(fā)展階段，如今我國(guó)正在從建橋大國(guó)向建橋強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。

中國(guó)工程院院士、我國(guó)著名的橋梁及結(jié)構(gòu)工程專家項(xiàng)海帆也曾說：“進(jìn)入21世紀(jì)以后，中國(guó)橋梁建設(shè)又迎來一個(gè)新高潮，上海東海大橋建設(shè)拉開了中國(guó)建設(shè)跨海長(zhǎng)橋的序幕；蘇通大橋和上海盧浦大橋給中國(guó)橋梁界沖擊超千米斜拉橋和拱橋的紀(jì)錄提供了機(jī)會(huì)；上海崇明隧橋工程中的亮點(diǎn)是成功地采用連續(xù)結(jié)合梁以避免鋼箱梁橋面鋪裝的耐久性問題；而舟山連島工程的西堠門大橋則面臨著抗風(fēng)的難題?！?/p>

“世界上第一座”“世界橋梁”“國(guó)內(nèi)首創(chuàng)”……在不斷攻關(guān)克難，努力創(chuàng)新的時(shí)候，在接收國(guó)際橋梁界的褒獎(jiǎng)，展望美好未來的時(shí)候，我們是否應(yīng)該停下來，思考一下，回頭看看那些被湮沒在榮譽(yù)中不堪回首，并且仍在繼續(xù)上演的一幕幕慘劇。

2007年6月15日，九江大橋引橋因船撞斷橋墩導(dǎo)致4孔50米連梁塌下。2007年8月13日，湖南鳳凰縣沱江大橋發(fā)生整體坍塌事故。2011年7月12日，武漢黃陂一座新建未通車的高架橋被發(fā)現(xiàn)引橋嚴(yán)重開裂。2012年8月24日，哈爾濱陽明灘大橋引橋發(fā)生坍塌……

常說人不應(yīng)該活在回憶中，但忘記歷史卻意味著背叛?！俺砸粔q長(zhǎng)一智”，建橋與塌橋似乎如影相隨，吃了一塹未長(zhǎng)一智，那歷史還將會(huì)不斷重演。

橋梁設(shè)計(jì)壽命未盡，成危橋

“S316省道鄭密路王寨河橋存在嚴(yán)重交通安全隱患。目前，該橋已經(jīng)斷行，請(qǐng)過往車輛繞行鄭少高速或者從國(guó)道107通過?！边@是2012年5月8日的一則新聞。新聞中所說的王寨河橋建于1991年8月，橋長(zhǎng)54米，橋面寬16. 5米，是一座預(yù)彎頂應(yīng)力橋。至于文中所說的安全隱患是指“該橋第一道伸縮縫右側(cè)混凝土碎裂脫落形成約1平方米的漏洞，橋面嚴(yán)重龜裂，梁板及臺(tái)帽出現(xiàn)裂縫；右側(cè)兩個(gè)橋臺(tái)上部側(cè)面構(gòu)件碎裂；0號(hào)橋臺(tái)上部出現(xiàn)縱向裂縫?！笔录l(fā)生后，鄭州市公路管理局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“造成大橋毀壞的主要原因可能是新密境內(nèi)近些年超載車輛過多造成的?！?/p>

此報(bào)道一出，引來了社會(huì)各界的紛紛熱議，“設(shè)計(jì)壽命50年，建成20年成危橋”，是超載還是質(zhì)量問題呢？

橋梁的使用壽命是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和橋梁建造質(zhì)量而確定的，它是指橋梁從竣工到出現(xiàn)不安全狀況的時(shí)間。換句話說，使用壽命關(guān)系到設(shè)計(jì)時(shí)取各種荷載的基準(zhǔn)期，比如使用壽命為50年，那么在這50年中，大橋既要擔(dān)負(fù)日常的工作，還要抵抗住地震、洪水等自然災(zāi)害的侵襲。但是此中所說的壽命不是說到了時(shí)間橋梁就會(huì)倒塌，而是主要構(gòu)件都需要大修了。

可實(shí)際上大部分橋梁的使用壽命并沒有達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的要求。橋梁使用壽命小于設(shè)計(jì)使用年限原因有多方面，其中包含設(shè)計(jì)規(guī)范的局限性、輕視了正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)、橋梁施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、超負(fù)荷使用以及橋梁運(yùn)營(yíng)期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)缺姸嘣颉?/p>

眾所周知，錢塘江大橋于1937年9月26日建成通車，從建成至今，錢塘江大橋被炸過多次，又幾度在戰(zhàn)火中涅槃重生，但大橋至今也沒有進(jìn)行過技術(shù)上的大修。2000年一次維修是規(guī)模最大的，也僅僅是更換了公路橋的橋面板。

對(duì)于錢塘江大橋“堅(jiān)強(qiáng)”之謎，橋梁專家、西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院鄭凱鋒教授表示，“能夠屹立至今，茅以升先生精湛的設(shè)計(jì)和當(dāng)時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕すΣ豢蓻]。這座橋的設(shè)計(jì)非常出色?！?/p>

以大橋的15個(gè)橋墩為例，它們?cè)趹?zhàn)爭(zhēng)年代都曾遭受過轟炸。有兩三個(gè)墩傷害比較重，一些橋的部件當(dāng)時(shí)被炸掉進(jìn)了江里，但由于能夠替換，所以橋梁能繼續(xù)維持使用。另外，“當(dāng)時(shí)國(guó)力、設(shè)備都不行，但仍能造出如此精品，茅老的認(rèn)真精神恐怕是當(dāng)前社會(huì)十分需要的?！?/p>

此外，在鄭教授看來，要讓錢塘江大橋繼續(xù)堅(jiān)強(qiáng)，科學(xué)的管理制度必不可少。大橋坍塌，“‘質(zhì)量不應(yīng)被片面理解為施工質(zhì)量，勘查、設(shè)計(jì)、管理養(yǎng)護(hù)以及政府的執(zhí)行力，都是一座橋質(zhì)量的一部分。”

錢塘江大橋當(dāng)初的設(shè)計(jì)壽命僅為50年，而今都在超期服役，卻仍然“堅(jiān)強(qiáng)”。為什么王寨河橋20年后就成了危橋？如果說事件背后不存在設(shè)計(jì)和質(zhì)量問題，恐怕難以有個(gè)令人信服的合理解釋。

有橋恍同無橋

九江大橋是325國(guó)道上的一座特大型橋梁，位于廣東省南海市九江鎮(zhèn)與江門鶴山市之間，跨越珠江水系西江主干流。橋梁全長(zhǎng)1675.2米，橋面寬16米，其中主跨為2×160米獨(dú)塔斜拉橋，采用塔、梁、墩固結(jié)體系，塔高80米（自橋面起）。此橋于1985年9月開工，1988年6月正式建成通車。

2007年6月15日凌晨5時(shí)10分，一艘佛山籍運(yùn)沙船偏離主航道航行撞擊九江大橋橋墩后，導(dǎo)致橋面坍塌約200米。這就是“九江大橋6·15船撞橋斷事故”，也稱為“九江大橋事件”。

專家評(píng)估組認(rèn)為，九江大橋坍塌事故“與大橋本身的設(shè)計(jì)和質(zhì)量無關(guān)”。盡管專家組中外省專家超過半數(shù)，但他們的結(jié)論還是受到了公眾的質(zhì)疑。

面對(duì)這起被稱為“新中國(guó)成立以來最嚴(yán)重的船撞橋”事件，不僅要分析該工程的問題，如何防范悲劇再度發(fā)生更是關(guān)鍵。

九江大橋所橫跨的西江，航運(yùn)非常繁忙，而九江大橋當(dāng)時(shí)決定采取的設(shè)計(jì)方案是“多橋墩式”的，顯然，這么多橋墩佇立在繁忙的水道上，不僅有礙通航，而且很容易引發(fā)事故。但遺憾的是，1984年設(shè)計(jì)九江大橋時(shí)，專家雖然提出了減少橋墩的方案，但是由于該方案造價(jià)貴了1000多萬元，所以未被采用。還有另外一點(diǎn)需要指出，多橋墩設(shè)計(jì)還會(huì)造成阻水、沖刷嚴(yán)重，使位于水下的橋墩暴露出來，影響橋梁的穩(wěn)定性。

可見，九江大橋設(shè)計(jì)也許對(duì)于大橋本身質(zhì)量并沒有影響，卻增加了額外的安全風(fēng)險(xiǎn)，說當(dāng)初的設(shè)計(jì)沒有缺陷，多少有些武斷。

專家組卻稱：“通航孔和非通航孔的承受力在全世界都是難點(diǎn)問題……肯定會(huì)撞，但是從橋梁上找問題來解決撞擊問題是不可能的。解決事件發(fā)生的概率，才是用來防止事故的最佳方法。”這樣的解釋也難以服眾。既然是“肯定會(huì)撞”的“不怕一萬就怕萬一”的問題，這個(gè)“萬一”總是很難防范。以不變應(yīng)萬變的唯一辦法就是提高橋梁自身的抗撞擊能力。

九江大橋通航孔橋墩的防撞擊力為1200噸，可受撞擊的橋墩的防撞能力僅為40噸，如果九江大橋當(dāng)初啟動(dòng)了“防撞工程”，也應(yīng)該是規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的良策。

我國(guó)橋梁專家茅以升曾說過這樣一番中肯的話：“橋是路的一部分，沒有路，就沒有橋。橋和路不但要為陸上運(yùn)輸而合作，它們還要為水上運(yùn)輸而合作。因?yàn)檫^河的橋，下面要走船，水漲船高，不但橋要造得高，而且路也要跟著高。橋在過河的地位上要服從路，路在兩岸的高度上，就要遷就橋。不論行車或者走船，總不要因?yàn)檫^橋而使人感到不適，或是激烈震動(dòng)，或是驟然改變方向，使橋形成一個(gè)‘關(guān)。如果車在橋上走，船在橋下過，如同河上沒有橋一樣。有橋恍同無橋，這種橋就算是造得真好了?！?/p>

今天的橋，是為了滿足明天的需要

“‘當(dāng)代橋梁必定會(huì)被記入中國(guó)橋梁史的評(píng)價(jià)”，那么這些“塌橋”的事件也必定會(huì)載入史冊(cè)。雖說科學(xué)不可能認(rèn)識(shí)到終點(diǎn)，但在科學(xué)的道路上，我們可以根據(jù)以往暴露出的問題來對(duì)不夠謹(jǐn)慎的規(guī)范加以糾正，并在未來的實(shí)踐中得到更好的驗(yàn)證。

回顧近20年，我國(guó)的河道、航運(yùn)、汛情的確發(fā)生了較大變化，一些早期建設(shè)的橋梁已不能適應(yīng)當(dāng)前通航條件的改變，這些因素給橋梁建設(shè)與改造帶來了巨大的困難。但這些因素不應(yīng)該、也不能成為橋梁坍塌事故發(fā)生的借口。

武漢長(zhǎng)江大橋是新中國(guó)成立后在“天塹”長(zhǎng)江上修建的第一座大橋，也是古往今來，長(zhǎng)江上的第一座大橋，是我國(guó)第一座復(fù)線鐵路、公路兩用橋（橋下可通萬噸巨輪）。大橋?qū)⑽錆h三鎮(zhèn)連為一體，極大地促進(jìn)了武漢的發(fā)展。從全國(guó)的宏觀角度來看，大橋的意義更是在于將京廣鐵路連接起來，使得長(zhǎng)江南北的鐵路運(yùn)輸通暢起來。

武漢長(zhǎng)江大橋凝聚著設(shè)計(jì)者匠心獨(dú)運(yùn)的機(jī)智和建設(shè)者們精湛的技藝。8個(gè)巨型橋墩矗立在大江之中，米字形桁架與菱格帶副豎桿使巨大的鋼梁透出一派清秀的氣象；35米高的橋臺(tái)聳立在兩岸，給大橋增添了雄偉氣勢(shì)。大橋從晴川閣、龜山、蓮花湖、龜山電視塔、古琴臺(tái)到蛇山、黃鶴樓、首義園、彭劉楊路，綿亙連接，相得益彰，組成一片宏大連綿、美麗動(dòng)人的景點(diǎn)群。它是長(zhǎng)江上一道亮麗的風(fēng)景，是一座歷史豐碑。

50多年來，歷經(jīng)風(fēng)雨滄桑的武漢長(zhǎng)江大橋，巍然挺立大江之上，肩負(fù)著每分鐘60多輛汽車、每6分鐘一列火車通過的荷載，經(jīng)受了無數(shù)次洪水、大風(fēng)的洗禮，更承受了七十多次碰撞事故的考驗(yàn)，依然雄風(fēng)不減、傲立于濤濤江水之上。

“橋既然是路的一部分，它必須要擔(dān)當(dāng)起路的一切任務(wù)，而不限制路的作用。交通運(yùn)輸在不斷地發(fā)展，路上通過的車輛一定越來越多，越來越重，越來越快。因此，路必須隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展而不斷地翻修改造。橋的結(jié)構(gòu)比路復(fù)雜得多，它不能隨時(shí)翻造。所以造橋就要比修路‘先行一步。也就是說：今天我們?cè)鞓?，比起修路來，要更多地考慮到明天，使它能滿足明天的需要?！薄┮陨?