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由無(wú)錫橋梁垮塌事故思考獨柱墩橋梁安全運營(yíng)有效解決方案


發(fā)布時(shí)間:

2020-12-10

10月10日18時(shí)10分許,江蘇省無(wú)錫市312國道K135處、錫港路上跨橋發(fā)生橋面側翻事故。無(wú)獨有偶!此次無(wú)錫橋梁垮塌事故可以稱(chēng)為2012年哈爾濱“824”高架橋垮塌事故的翻版。超載無(wú)疑對橋梁安全危害極大,橋梁垮塌事故往往伴隨人員傷亡和財產(chǎn)巨大損失,那么如何解決這一問(wèn)題呢?誠然如《法制日報》中強調的,加強管理,推進(jìn)執法改革,加大對超載的打擊力度是一種解決手段,但我們應該從這些橋梁垮塌的案例中總結出問(wèn)題結癥,做好事前控制,從橋梁運營(yíng)維護的專(zhuān)業(yè)角度和科學(xué)公路橋梁管理的角度對癥下藥,精確治理。

  10月10日18時(shí)10分許,江蘇省無(wú)錫市312國道K135處、錫港路上跨橋發(fā)生橋面側翻事故。無(wú)獨有偶!此次無(wú)錫橋梁垮塌事故可以稱(chēng)為2012年哈爾濱“824”高架橋垮塌事故的翻版。超載無(wú)疑對橋梁安全危害極大,橋梁垮塌事故往往伴隨人員傷亡和財產(chǎn)巨大損失,那么如何解決這一問(wèn)題呢?誠然如《法制日報》中強調的,加強管理,推進(jìn)執法改革,加大對超載的打擊力度是一種解決手段,但我們應該從這些橋梁垮塌的案例中總結出問(wèn)題結癥,做好事前控制,從橋梁運營(yíng)維護的專(zhuān)業(yè)角度和科學(xué)公路橋梁管理的角度對癥下藥,精確治理。

  首先我們從無(wú)錫橋梁垮塌事故中梳理一下重點(diǎn):

  第一點(diǎn), 超載導致橋梁垮塌;

  第二點(diǎn), 超載是一種常態(tài);

  第三點(diǎn), 從長(cháng)期的超載運營(yíng)判斷,橋梁技術(shù)狀況存在隱患點(diǎn)。

  接下來(lái)我們一一梳理對癥下藥,首先討論超載的整治問(wèn)題。如今實(shí)用科學(xué)的發(fā)展,向著(zhù)各個(gè)行業(yè)的各種角落延伸,對運輸車(chē)輛的管理實(shí)現人工智能化無(wú)人化自動(dòng)化并未天方夜譚,免去執法部門(mén)依靠人力攔截抽查,降低安全風(fēng)險提高管理效率。

  智能交通系統(Intelligent Traffic System,簡(jiǎn)稱(chēng)ITS)又稱(chēng)智能運輸系統(Intelligent Transportation System),是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)(信息技術(shù)、計算機技術(shù)、數據通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、自動(dòng)控制理論、運籌學(xué)、人工智能等)有效地綜合運用于交通運輸、服務(wù)控制和車(chē)輛制造,加強車(chē)輛、道路、使用者三者之間的聯(lián)系,從而形成一種保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節約能源的綜合運輸系統。

  由湖北楚天聯(lián)發(fā)工程試驗檢測有限公司開(kāi)發(fā)的智能交通管理系統CITS,是以運輸車(chē)輛所在企業(yè)為單位,為每一輛運輸車(chē)安裝管理終端,每個(gè)管理終端都有唯一一個(gè)ID身份編碼,同時(shí)管理終端內置GPS及企業(yè)信息,具有語(yǔ)音警報及遠程對講功能,可以與交通管理執法部門(mén)聯(lián)網(wǎng)管理。

  我們利用高速公路現有稱(chēng)重系統以及國省及城市橋梁入口處地埋稱(chēng)重傳感器來(lái)監控車(chē)輛載重。在稱(chēng)重同時(shí)感應車(chē)輛ID身份編碼,如若超重則管理終端發(fā)出語(yǔ)音警報對車(chē)輛進(jìn)行勸離,并記入執法部門(mén)的管理系統中。若車(chē)輛拒不駛離,則可以利用管理終端的GPS定位系統進(jìn)行定位追蹤,或通知其所在企業(yè)進(jìn)行勸離。

  

  基于此管理系統,我們可以通過(guò)交通網(wǎng)入口安裝激光傳感器來(lái)管理車(chē)輛超高、超寬,同時(shí)為車(chē)輛司機提供超高超寬報警功能,防止車(chē)輛與限高限寬裝置發(fā)生事故,減少損失。

  將車(chē)輛超載信息與企業(yè)信息直接連通,有效從根源上解決超載問(wèn)題。智能交通系統(CITS)給管理部門(mén)和執法部門(mén)提供便捷的車(chē)輛管理方法,并能提供數字化管理信息,協(xié)助實(shí)現路上無(wú)人管理,提高管理和執法效率。真正實(shí)現無(wú)法超載,消除企業(yè)和駕駛人員投機心理。超載現象能夠管控住,那么橋梁的安全就有保障。

  接下來(lái)我們再來(lái)討論橋梁技術(shù)狀況,這是個(gè)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng),可以簡(jiǎn)單的解釋為橋梁的健康狀況。當一座橋的建設完全符合設計要求,在竣工交付使用時(shí)橋梁健康狀況應該是滿(mǎn)分的,假如出現超載車(chē)輛長(cháng)期同行,那么橋梁將出現健康問(wèn)題,并且在出現橋梁傾覆事故前,這種不健康的狀態(tài)應該是一直持續的,是通過(guò)技術(shù)手段可以進(jìn)行判別的,這種手段就是橋梁技術(shù)狀況評定。

  對于交通繁忙的橋梁,定期進(jìn)行橋梁檢查,是有效避免橋梁安全事故的最有效手段,橋梁檢查分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查,特殊檢查又分為專(zhuān)門(mén)檢查和應急檢查,理論上當有超載貨車(chē)通過(guò)后,橋梁都應進(jìn)行一次應急檢查!

  依據《公路橋梁養護規范》經(jīng)常檢查主要對橋面設施、上部結構、下部結構及附屬構造物的技術(shù)狀況進(jìn)行的檢查。定期檢查是為了評定橋梁使用功能,制定管理養護計劃提供基本數據,對橋梁主體結構及其附屬構造物的技術(shù)狀況進(jìn)行的全面檢查,它是為橋梁養護管理系統搜集結構技術(shù)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)數據。由此可見(jiàn),按規定進(jìn)行定期檢查,對橋梁安全尤為重要,長(cháng)期有超載車(chē)輛通行的橋梁還應縮短定期檢查的時(shí)間間隔。

  超載車(chē)輛對橋梁造成的主要傷害又有哪些呢?

  首先,超載車(chē)通過(guò)每一聯(lián)橋面時(shí),在伸縮縫處有跳車(chē)現象。相信我們每一位有駕車(chē)經(jīng)驗的人都有過(guò)這種體驗,開(kāi)車(chē)通過(guò)高架橋的伸縮縫時(shí),會(huì )有一下震動(dòng),根據伸縮縫的形式和施工質(zhì)量的區別這種震動(dòng)有大有小。這種車(chē)輛通過(guò)伸縮縫時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)就稱(chēng)之為跳車(chē)現象。跳車(chē)現象是對橋梁有害的,重型車(chē)通過(guò)伸縮縫產(chǎn)生的跳車(chē)對橋梁的傷害尤為嚴重,因為沖擊力更大,會(huì )損傷橋梁結構,同時(shí)對支座產(chǎn)生反復超限壓縮。當支座反復產(chǎn)生壓縮出現塑性變形時(shí),橋面就會(huì )出現沉降,繼而加重這種跳車(chē)現象,如此循環(huán)使情況愈發(fā)嚴重。無(wú)論最終支座先失穩還是上部結構先破壞,對橋梁而言都是不可挽回的重大事故。

  

  板式橡膠支座病害與盆式支座病害

  其次超載車(chē)輛會(huì )造成橋梁跨中彎矩過(guò)高,進(jìn)而使跨中混凝土開(kāi)裂,鋼結構橋梁則會(huì )使焊縫開(kāi)裂或鋼材出現塑性形變。若是預應力混凝土梁橋,裂縫則會(huì )導致預應力鋼筋銹蝕斷裂。在橋梁跨中彎矩過(guò)大的同時(shí),梁體兩端的支座受力也不同程度也會(huì )出現受力不均,從而導致支座變形不規則,形成支座脫空、扭曲變形嚴重現象,加快支座的損壞程度。但這些損傷并非一蹴而就的,在早期出現病害時(shí)及時(shí)發(fā)現,及時(shí)修復,則可以避免更嚴重的事故發(fā)生。

  

  梁底橫向裂縫

  談到這里,不免有讀者會(huì )思考一個(gè)問(wèn)題,在超重車(chē)輛完全被控制住,不會(huì )行駛到橋上,同時(shí)我們依照規范定期對橋梁進(jìn)行檢查,那么橋梁確實(shí)就有了安全保障??墒遣荒芫痛苏J為橋梁就獲得了完全的徹底的安全保障,因為總有超載車(chē)誤闖上橋的情況吧,除此之外,還有洪水、山火、泥石流甚至沿海地區還有臺風(fēng)影響橋梁安全。如果因為這些意外情況橋梁受到損傷,那么正常行駛的車(chē)輛在通過(guò)這樣的橋梁時(shí)就容易發(fā)生事故。

  針對這種情況,湖北楚天聯(lián)發(fā)工程試驗檢測有限公司率先提出了智能橋梁安全運營(yíng)維護管理的概念,并獨立開(kāi)發(fā)了智能橋梁安全運營(yíng)維護管理系統(Intelligent Bridge Safety Operation and Maintenance Management System),它是針對處于自然災害頻發(fā)的地區或者曾受過(guò)超載、撞擊等傷害的橋梁,進(jìn)行全時(shí)段監控和管理的人工智能系統。

  基本原理是通過(guò)布置在橋梁上的各種傳感器獲取橋梁運營(yíng)狀態(tài),這其中包括:應力、撓度、震動(dòng)、傾斜等物理量,也包括雨雪、風(fēng)力等自然環(huán)境參量。這些參數通過(guò)人工智能分析系統獲得的結果將判斷橋梁的安全狀態(tài),并據此來(lái)決定是否發(fā)出安全警報。具有無(wú)人值守、判斷精準的特點(diǎn)。

  現代化的智能管理手段和超前的安全行駛控制無(wú)非是要保證橋梁通行的安全、可靠,行車(chē)的舒適,保證人民的財產(chǎn)和生命的安全,那么我們在橋梁狀況調查和這些先進(jìn)監控檢測設備的管理過(guò)程中,發(fā)現超載、撞擊或自然災害地區己經(jīng)對我們的橋梁存在了安全隱患的時(shí)候,我們該如何采取加固手段來(lái)保證橋梁的安全使用狀態(tài)呢?同樣湖北楚天聯(lián)發(fā)路橋養護有限公司針對此類(lèi)問(wèn)題,用專(zhuān)業(yè)角度對癥下藥來(lái)解決許多橋梁匝道橋是獨柱墩的問(wèn)題,因地質(zhì)、環(huán)境條件限制,采用獨柱墩鋼抱箍的施工方法可以解決獨柱墩易傾覆的危險,如上海項目獨柱墩加固項目。

  

  獨柱墩鋼抱箍施工前與施工中

  

  獨柱墩鋼抱箍施工后圖一

  

  獨柱墩鋼抱箍施工后圖二

  如果橋梁增加立柱和擴大基礎不受地質(zhì)條件影響,可以直接利用原承臺受力,直立鋼管柱支撐體系進(jìn)行,如下圖:安徽蕭縣連霍高速加固項目。

  

  增加直立鋼管柱施工中

  綜上所述,從科技角度出發(fā),利用智能管理手段代替傳統方法,不給超載企業(yè)個(gè)人僥幸的機會(huì )才能從根上杜絕超載現象??茖W(xué)的進(jìn)行橋梁管理,及時(shí)掌握橋梁才能做到心中有數,才能避免事故的發(fā)生。

  總結教訓,避免悲劇重演,我們要提高防范意識,加強科學(xué)管理,開(kāi)拓新理念,防微杜漸,未雨綢繆才能杜絕事故的發(fā)生。

  本文為湖北楚天聯(lián)發(fā)試驗檢測有限公司與湖北楚天聯(lián)發(fā)路橋養護有限公司技術(shù)團隊的見(jiàn)解,不足之處請專(zhuān)家批評指正。

  參考文獻:

  1、《交通法治“性命攸關(guān)” | 專(zhuān)家權威解讀無(wú)錫高架橋側翻事件》---《法制日報》;

  2、《公路橋梁養護規范》;

  3、《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》;

  4、《哈爾濱“8 24”特大道路交通事故調查情況》——東北網(wǎng)

 


  柳州博奧機械制造有限公司位于全國重I業(yè)城市柳州,是一家生產(chǎn)橋隧檢修設備、橋梁吊籃、定制型橋梁檢測車(chē)、礦山機械設備、焊合件、大噸位大跨度橋梁檢修平臺、重型鋼結構組合件、混凝士破拆機械等產(chǎn)品的老牌資質(zhì)廠(chǎng)家。公司始建于2004年,于2009年正式成立柳州博奧機械制造有限公司,面向全球市場(chǎng)市場(chǎng)開(kāi)展橋隧設備的定制式服務(wù),不斷為中國的橋隧養護單位提供技術(shù)和產(chǎn)品服務(wù),并與中鐵,中交,中建等大型企業(yè)在建筑、橋隧工程上長(cháng)達十多年的誠信友好合作。

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