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广东高速塌桥第三方分析:车载严重超桥设计负荷
来源： 作者： 黄颖川
经第三方单位初步验算分析，因车辆荷载严重超过桥梁设计荷载，桥梁在事故超载车辆偏载作用下，主梁发生横向倾斜，导致桥梁垮塌。具体的事故原因有待进一步调查分析。
　　南方日报讯 （记者/黄颖川
通讯员/粤交综）22日，粤赣高速公路城南互通C匝道桥6·19事故技术专家调查组召开第二次会议，听取了中交公路规划设计院有限公司《原桥梁设计复核验算及桥梁倾覆机理分析报告》、中铁二院工程集团有限公司《设计自查分析报告》、广东省交通运输工程质量监督站《质量状况核查报告》。事故技术专家调查组认为，4辆失事货车重量及运行状态对事故调查原因分析极其重要，须尽快查明失事车辆的准确重量及运行状态；同时，第三方单位及设计单位应进一步增加多工况的分析对比。
　　事故现场勘察显示，事故中75米桥段垮塌，4辆重型货车倾覆坠落，其中3辆侧翻在桥左侧，1辆右侧翻在垮塌的桥面上。经核查，2号独柱墩高8.5米，墩上梁端完好，5号桥台高5.5米，事故造成3号4号独柱墩折断，4号墩支座横向挤压飞出，桥梁上部箱梁横向2号墩方向偏位2.9米、向5号桥台方向偏位2.2米。
　　通过现场收集货车翻落瓷土称重显示：赣CK4798货物重量为88.46吨、赣C32631货物重量为79.87吨、赣CU2579货物重量为48.61吨（因跌落水中，部分瓷土遇水流失）、粤PK3767货物重量为85.89吨，每台车辆自重约为23吨。上述瓷土重量未考虑损耗，准确总重量应以相关调查部门提交的正式报告为准。经第三方单位初步验算分析，因车辆荷载严重超过桥梁设计荷载，桥梁在事故超载车辆偏载作用下，主梁发生横向倾斜，导致桥梁垮塌。具体的事故原因有待进一步调查分析。
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为进一步推动广东省大学生深入学习《习近平总书记系列重要讲话读本》（2016年版），增强中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信，为实现中华民族伟大复兴的"中国梦"贡献智慧和力量，广东省委宣传部、南方网决定在全省普通高等学校大学生中开展"党中央治国理政新理念新思想新战略知识竞赛"活动。【资　讯】： -
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贵毕公路桥长期超负荷运行 部分桥梁损伤（图）
　　贵毕公路自2001年通车以来，已经运行了13年，2011年取消收费后，车流量倍增，超限车辆增多。10月10日，正在进行危桥施工的小丫口大桥发生桥面板断裂，所幸没有造成人员伤亡。毕节公路管理局表示，将加大日常检查维护力度，加大超限车辆治理力度，为贵毕公路通行保驾护航。
　　超负荷运行　桥梁出现损伤
　　贵毕公路于2001年建成通车，无论工程难度还是建设工艺，都刷新了当时省内乃至国内公路建筑史纪录，有“桥梁博物馆”之称。
　　据毕节公路管理局养路工程科工程师钟灿书介绍，贵毕公路毕节境内有桥梁140座，其中特大桥5座，大桥15座，中型桥18座，小桥102座。除了落脚河大桥和西溪大桥是悬索吊桥外，其它的基本上是T梁桥、空心板桥、混凝土拱桥、T型钢构桥等。经过10多年的超负荷运行，这些桥梁部分构件均出现不同病害损伤。“主要体现在桥面坑洼不平、部分桥梁伸缩缝损伤、部分空心板桥产生裂纹等。”虽然总体能通行，“但是都在超负荷中运行。”钟灿书说。
　　据了解，贵毕公路原本远景设计日流量车辆为7000辆/日。2011年6月取消收费后，贵毕公路的日行车流量剧增，现毕节至黔西段超过了3万辆/日，黔西至扎佐段超过4万辆，超过设计车流量的4至6倍，且大型货车比例占36.3%，加之桥梁设计荷载等级偏低，桥梁处于超负荷运行，加速桥梁病害的产生和发展。“大货车超载是产生桥梁病害的主要原因之一。小丫口大桥产生桥梁断裂，就是因超负荷的运行造成的结果。”钟灿书形容说，大桥就像一个人拖着病体，在超负荷工作中突然累倒。
　　“原以为杭瑞路遵义至毕节段通车后，会减少贵毕路的压力。”一位经常来往贵阳毕节的货车司机王师傅说，没有想到反而增加。他分析说，遵毕高速到贵阳从时间上算，与毕节到贵阳时间相差不多，“但遵毕路到贵阳多绕路100多公里，加上油费、过路费等，要增加成本好几百元。”成本增加，所以一般车辆不会选择从遵毕路到贵阳。
　　公路部门加大日常维护
　　贵毕公路对毕节的经济社会发展目前仍然起到十分重要的作用，省公路局、毕节公路管理局到黔西、大方公路管理段，都非常重视对该条公路的管护。
　　据介绍，公路部门对桥梁采取了日常巡查、重点巡查监控、定期巡检和特大桥梁体检等方式加强公路桥梁的检查维护。2014年已委托有资质的桥梁检测单位对贵毕公路所有桥梁进行了一次全面检查。检查中发现有病害的西溪和落脚河悬索特大桥已处治完毕;沙子田坝大桥及内庄大桥正在进行加固维修设计;小垭口桥正在进行加固维修施工;对其余存在简单病害的桥梁，公路部门正在积极处治。
　　“从2011年7月接管后，公路部门已经投资了8000余万元对公路路面及桥梁进行维护和抢修。”毕节公路管理局局长黄正华说，公路长期处于超负荷运行状态，存在一定病害是难免的，但经过加强维护及监管不影响正常的通行。
　　为了提高对突发情况的处置能力，保证贵毕公路的正常通行，公路部门在今年8月22日，专门在小丫口大桥举行应急实战演练，所以在小丫口大桥发生危桥桥面板断裂时，没有出现重大伤亡和财产损失。目前，经过公路部门的全力抢修，已经实现半幅通车。( 来源: 中国公路网 作者： )
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　　关键词：桥梁负荷；使用寿命；混凝土结构；耐久性设计；桥梁细部构造
　　1 混凝土结构耐久性不足的主要原因
　　1.1 工程设计的耐久性低
　　结构设计主要考虑荷载作用下的结构安全性，环境作用下的耐久性设计处于次要的地位，有很多指标都是定性的规定，在一些细部构造设计方面存在一定的漏洞。规范中没有设计寿命和耐久性设计的明确要求。规范在耐久性设计方面不能随着今年来水泥的性能、施工条件、环境条件的巨大转变而与时俱进。
　　1.2 工程施工过程中片面的追求施工进度
　　由于混凝土强度等级的提高和施工进度的加快，实际耐久性质量大幅度下降。在一些桥梁的混凝土施工中添加的早强剂，使其内部结构和后期强度发展不良，易开裂，耐久性降低。养护不良使表层混凝土的抗渗性成倍降低，使钢筋开始锈蚀的年限成倍缩小。
　　1.3 在桥梁运营过程中缺少正常的检测和维修
　　结构耐久性需要有正确使用和正常检测与维修相配合。重新建、轻维修是桥梁建设管理工作中重大缺陷，对于基础设施工程，应在设计中进行结构全寿命经济分析与评价，只有适当加大初始投资费用，强化结构耐久性，才是最经济有效的途径。
　　2 混凝土结构耐久性设计的主要内容
　　2.1 混凝土材料的选择
　　混凝土应选用低水化热、低C3A含量、偏低含碱量的水泥。混凝土的骨料宜选用坚固耐久的洁净骨料，重视粗骨料级配及粒形，可以将适量引起作为常规手段，宜采用偏低的用水量并限制单方混凝土中水泥材料最低和最高用量，尽可能降低水泥材料中的硅酸盐水泥用量。
　　2.2 上部结构细部设计
　　①桥面铺装。桥面铺装是桥梁与车辆直接接触的部件，也是桥面排水的第一道防线。桥面铺装一方面承受着汽车的冲击碾压剪切作用，另一方面又承受着主梁传递的反复应力和挠变，经常出现早期损坏，进而破坏桥面防水系统，最终导致主梁受桥面水影响而腐蚀主筋，铺装混凝土逐渐与主梁剥离，削弱了主梁的受力性能，影响了整个结构的安全性和耐久性。
　　②桥面防水层。桥面铺装与主梁之间的防水层是防止桥面水渗入主梁的第二道防线。不少设计中仅单一采用防水混凝土进行防水。
　　由于防水混凝土属于刚性防水层，一旦开裂后防水性能便大为下降。
　　③主梁。主梁是全桥的主要承力构件，一般在设计当中均要进行整体分析和局部分析，重视程度很高，从理论计算角度均能满足规范要求。可是在实际运营当中，主梁（主要是箱梁）箱体内长期大量积水的现象时有发生，甚至积水灌满箱体的情况也有发生，极大地损伤了主梁的预应力钢筋和普通钢筋，使得主梁安全性大大下降。究其原因，很大程度上是对于主梁细节设计的不到位，主梁排水构造设置不够完善，桥面积水在长时间不能排出桥外时便通过梁顶裂隙进入箱体，进而在箱体内不断积累，最终形成箱体内积水。
　　④伸缩缝。伸缩缝是桥面的重要组成部分，直接影响着桥梁的伸缩性、舒适性。由于对主梁收缩徐变考虑不足，经常出现的问题是型号选择不当，导致梁端或在最高温度时挤压损坏，或在最低温度时拉坏梁体。伸缩缝在保证梁体纵向伸缩的同时，也应重视防水设计。在很多设计中，采用直线式伸缩缝，这样做固然设计比较方便，但在桥梁两端的护栏处成为主要的漏水区域。因此，建议选用横向两端有翘头的伸缩缝，使得整个伸缩缝形成一个闭合良好的U型槽，可以有效避免桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到分联梁端及分联墩盖梁上。
　　3 下部结构的细部设计
　　3.1 分联墩盖梁
　　分联墩处由于上部结构设置伸缩缝，桥面水经常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上，尤其是采用除冰盐的地区，分联墩盖梁长期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀。因此，分联墩盖梁顶面应该设置横坡以便排走桥面流下的水，并且要在盖梁保护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求。另外，为了防止腐蚀性盐水顺墩身流下，避免对墩身和桩基产生不利的影响，设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽。
　　3.2 桩顶
　　桥梁桩基安全直接决定着桥梁的整体安全，是桥梁设计的重中之重。桩基顶部与承台或墩身相连，受截面突变的影响，属于应力集中的部位。桥梁桩顶一般设计于地面线附近，受地面水、地下水、桥面排下的含除冰盐的冰水、地面土（尤其像盐渍土、土中有机质）等因素中的一种或几种的影响，经常处于干湿交替和腐蚀性环境，对于桩基顶部的钢筋混凝土耐久性产生较大的不利作用。因此，桩基尤其是桩顶的设计中必须要根据桩顶处的水位情况、土质情况合理判定环境等级，选择相应的耐久性设计标准，最终确定保护层厚度。
　　4 小结
　　通过前面各部分的介绍，我们对于常规设计中一些容易被忽视而又影响结构安全的细部设计有了一定的认识。只要能够有足够的重视，采取一些必要的措施，完全可以把这些细节问题通过代价并不高的方式加以解决。耐久性预测不可能是一本精确的科学，结构使用寿命的预测只能是个估计。由于影响混凝土结构耐久性的因素很多，在工程实践中要不断进行总结，吸取经验教训，作为设计工作者应结合已有的设计经验和当地工程建设实践认真进行结构的耐久性设计。
　　参考文献：
　　[1]JTG D62-204 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社。
　　张誉，等。混凝土结构耐久性概论[M].上海：上海科学出版社，2003.
　　李田，刘西拉。混凝土结构耐久性分析与设计[M].北京：科学出版社，1999.
　　马华荣。公路工程病害分析与防治技术[M].郑州：黄河水利出版社，2003.
责任编辑：棋雯
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