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我國公路橋梁的發(fā)展趨勢


發(fā)布時間:

2021-09-15

央視《焦點訪談》日前采訪了參與錢江三橋設(shè)計的同濟(jì)大學(xué)教授石雪飛博士、杭州市交通局副局長朱玉龍,他們都認(rèn)為:貨車超載只是橋梁坍塌的導(dǎo)火索,根本原因在于橋體存在“先天缺陷”。

  央視《焦點訪談》日前采訪了參與錢江三橋設(shè)計的同濟(jì)大學(xué)教授石雪飛博士、杭州市交通局副局長朱玉龍,他們都認(rèn)為:貨車超載只是橋梁坍塌的導(dǎo)火索,根本原因在于橋體存在“先天缺陷”。

  錢江三橋“先天缺陷”到底有哪些?羊城晚報記者搜集到三份錢江三橋“2006年大修會議紀(jì)要”,8月1日請華南理工大學(xué)研究橋梁工程課題多年的盧教授逐條分析。盧教授表示,根據(jù)他對錢江三橋的了解,再分析會議紀(jì)要,可以看出:大橋的施工質(zhì)量肯定有問題;也不排除設(shè)計單位為追求外形美觀,在大橋建設(shè)成本受控制的情況下,設(shè)計預(yù)留的余地不足,“沒有充分預(yù)想到大橋長年超負(fù)荷承載,使大橋在‘青壯年時期’便傷病難愈”。

  三份大修紀(jì)要:主橋病害不淺

  羊城晚報記者獲得的三份錢江三橋會議紀(jì)要,全部來自杭州市交通局,分別是《錢江三橋大修工程橋面設(shè)計調(diào)整方案審查會議紀(jì)要》(杭交紀(jì)要【2006】11號)、《錢江三橋大修工程第一階段工作總結(jié)會議紀(jì)要》(杭交紀(jì)要【2006】24號)、《錢江三橋大修工程技術(shù)問題專家會議紀(jì)要》(杭交紀(jì)要【2006】49號),針對的都是錢江三橋近年來最大一次維修———2005年9月至2006年10月,杭州市投入6800萬元,對錢江三橋?qū)嵤槠谝荒甑陌敕忾]大修和景觀再造,進(jìn)行了主橋橋面系改造、橋梁損害修補(bǔ)、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及景觀改造。在24號文中,政府部門提出的大修工程費用原本只是3500萬元以內(nèi)。也就是說,大修實際花費的資金是計劃的兩倍,并超過大橋當(dāng)初建設(shè)總投資6億元的11%。

  三份紀(jì)要明顯證明:大橋通車不到9年,就已傷病嚴(yán)重。

  11號文記錄的是2006年3月8日,杭州市交通局召開“杭州錢江三橋大修工程橋面設(shè)計調(diào)整方案審查會議”。紀(jì)要明確稱:錢江三橋橋面有病害,“在上游幅南聯(lián)橋面兩層鋪裝層清除完畢后,已顯露出來”,此外“箱梁頂板缺陷”也很明顯。

  24號文記錄的是2006年4月28日,杭州市交通局召開“錢江三橋大修工程階段性工作總結(jié)會”,紀(jì)要明確:大橋存在“影響橋面車輛通行且對結(jié)構(gòu)安全與耐久性有影響的缺陷”,提出必須“大修徹底,不留隱患”;大橋箱梁存在裂縫,箱梁節(jié)段也存在缺陷;豎向預(yù)應(yīng)力缺漏或失效;箱梁頂板存在眾多缺陷,包括“吊桿孔、主筋外露、縱橫向預(yù)應(yīng)力外露等”。

  24號文中提到維修原則是“減載、加固與線型控制并重”。對此華南理工大學(xué)的盧教授表示,這說明根據(jù)橋梁檢測狀況,專家們認(rèn)為大橋已經(jīng)不堪重負(fù),因此提出要減輕承載,盧教授指出:提出以上維修原則,一般是由于大橋結(jié)構(gòu)脆弱,或者施工質(zhì)量不好。

  施工質(zhì)量至少存在“四宗罪”

  結(jié)合三份紀(jì)要,盧教授認(rèn)為,大橋的施工質(zhì)量至少存在“四宗罪”。

  1 箱梁裂縫成“殺手”

  第一宗罪,箱梁裂縫,直接威脅橋梁壽命。盧教授告訴記者:“從橋梁混凝土結(jié)構(gòu)來說,如果箱梁有裂縫,外界的空氣、水就容易滲進(jìn)箱梁,造成內(nèi)部鋼筋銹蝕,一方面會導(dǎo)致大橋截面承載力削弱,另一方面銹蝕的鋼筋本身體積會膨脹,慢慢把混凝土脹開撐裂,加速大橋分崩離析。”

  其實,早在1997年錢江三橋建成時,交工驗收報告顯示,主橋橋梁上已存在7項質(zhì)量問題。其中最嚴(yán)重的就是箱梁裂縫,總計達(dá)到200多條,最寬達(dá)0.58毫米,裂縫最長為4.3米。

  盧教授表示,一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)允許有裂縫,但寬度有限制———一般來說國家限制是0.2-0.25毫米,設(shè)計要求嚴(yán)格的會提出不寬于0.15毫米。

  今年7月15日塌落的錢江三橋橋面,恰恰是沒有納入2005年大修范圍的南引橋箱梁。除了塌落部分,實際上南引橋另有多處10多厘米寬的裂縫,長度從三四米到七八米不等??梢?,如果不及時維修,當(dāng)年不足1厘米的裂縫,經(jīng)10多年惡化可以擴(kuò)大至幾十倍,成為大橋殺手。

  2 箱梁豎向拽力不足

  第二宗罪,箱梁豎向拽力不足。紀(jì)要中注明“原結(jié)構(gòu)缺漏失效的豎向筋應(yīng)盡全力更新補(bǔ)足,加強(qiáng)豎向筋張拉監(jiān)控與壓漿質(zhì)量控制”。盧教授解釋,所謂“豎向筋”,通俗來說就是作用在大橋箱梁上,和橋面垂直的“拽力”。

  “錢江三橋的橋墩很少,大橋的豎向力就是為了改善結(jié)構(gòu)受力需要,文件中寫到‘壓漿質(zhì)量’,很可能是因為箱梁里的預(yù)應(yīng)力鋼筋灌漿沒有做好,是典型的施工失誤?!北R教授說,一般來講,箱梁里埋進(jìn)預(yù)應(yīng)力鋼筋(即高強(qiáng)度鋼筋),會在澆灌箱梁時先預(yù)埋入空管,然后把預(yù)應(yīng)力鋼筋插入空管,空管和鋼筋之間還要灌漿。鋼筋、空管、箱梁之間應(yīng)該是沒有縫隙的,三者合成一體后,雨水、空氣就不會銹蝕鋼筋。但從紀(jì)要來看,施工時顯然沒有做好這個步驟,導(dǎo)致鋼筋和空管之間有空隙,而且鋼筋本身的張拉力也有不合格的地方,這些都直接威脅橋梁的承載安全。

  3 混凝土達(dá)不到要求

  第三宗罪,粘貼腹板的混凝土達(dá)不到技術(shù)要求。紀(jì)要提到“腹板粘貼扁鋼帶首先應(yīng)確認(rèn)粘鋼處的砼(即俗稱的水泥)實際品質(zhì)情況,在松散、有缺陷處粘鋼應(yīng)按實際情況,優(yōu)化調(diào)整相應(yīng)工藝工法”,盧教授逆向推理,認(rèn)為這個部位使用的混凝土也有問題,出現(xiàn)松散、缺陷有兩個可能:一是水泥標(biāo)號不夠,設(shè)計要求用高標(biāo)號水泥,實際上用的卻是價格便宜的低標(biāo)號;二是施工不到位,壓出來的混凝土達(dá)不到強(qiáng)度要求,或者砌混凝土的時候出現(xiàn)蜂窩等缺陷。

  4 箱梁頂板缺陷多

  第四宗罪,箱梁頂板存在眾多缺陷。紀(jì)要提到“箱梁缺陷修補(bǔ)應(yīng)及時設(shè)計及時處理,南聯(lián)4號3號腹板,8號箱4號腹板加固應(yīng)盡早做安排,箱梁頂板上眾多缺陷(吊桿孔、主筋外露、縱橫向預(yù)應(yīng)力外露等)都應(yīng)進(jìn)行專項設(shè)計、專項處治”。對此,盧教授表示,這些都是明顯的施工缺陷。

  所謂“預(yù)應(yīng)力外露”,是指原本應(yīng)該埋入混凝土的鋼筋,卻出現(xiàn)在混凝土外面。如果施工時對鋼筋沒有定好位,鋼筋就會“跑”出混凝土保護(hù)層,裸露在外面,容易發(fā)生銹蝕?!爸鹘钔饴丁?,即橋外面的箱梁頂板上面的縱向或者橫向的普通鋼筋“跑”出箱梁,同樣容易銹蝕。 

  設(shè)計方面或有“第五宗罪”

  安全系數(shù)預(yù)留空間不足

  大橋施工質(zhì)量有問題,設(shè)計方面有沒有先天缺陷?

  對比74歲高齡而屹立不倒的錢塘江大橋,盧教授認(rèn)為在設(shè)計方面,錢江三橋?qū)Π踩禂?shù)的預(yù)留空間明顯不足,算是“第五宗罪”。他說:“錢塘江大橋是按照火車橋的荷載來建設(shè)的,每個橋墩都是實心墩,即使走重型貨車,也可輕松承擔(dān),而錢江三橋為了在設(shè)計方面輕盈美觀,安全系數(shù)的預(yù)留空間可能不足,再加上原本施工質(zhì)量不好,常常有貨車經(jīng)過,先天不足,后天受虐,自然早早就傷病纏身?!?/p>

  為何設(shè)計者不能將安全系數(shù)設(shè)高一些?盧教授分析:

  一是成本控制,安全系數(shù)越高,設(shè)計費用就越高。記者了解到,錢江三橋建設(shè)時確實遭遇資金問題,市交通局邊建設(shè)邊籌資,曾先后與多家香港公司洽談合資,分別在1994年、1996年兩次融資“補(bǔ)血”,才最終完成建設(shè)。

  二是當(dāng)時國家規(guī)定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低。錢江三橋遵照的是“85版”國家標(biāo)準(zhǔn),作為最權(quán)威的強(qiáng)制性規(guī)范,卻沒有考慮到中國交通發(fā)展壓力越來越大、荷載能力預(yù)留空間不足,被業(yè)界普遍詬病。

  三是大橋過于追求“外貌”。錢江三橋是浙江省首座具有世界先進(jìn)水平的現(xiàn)代斜拉索橋梁,設(shè)計與施工中創(chuàng)造了中國橋梁建筑史上多項之最?!板X江三橋使用拉索,主橋橋墩很少,橋身也比較輕薄,這種橋梁外貌輕靈美觀,比起錢塘江大橋,前者像杭州美人,后者像東北大漢。但既然叫‘美人’,肩扛手擔(dān)的吃苦能力就差一些?!北R教授說,據(jù)他了解,錢江三橋橫向是單索,而同樣是斜拉索橋的廣州海印橋,則是三條橫向索?!斑@也是犧牲安全系數(shù),追求美觀經(jīng)濟(jì)的代價。”