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橋梁建設(shè)失敗的實(shí)例

   2004-12-03 未知 25610
橋梁建設(shè)失敗的實(shí)例

宜賓南門(mén)大橋垮塌了,媒體紛紛報(bào)道,稱(chēng)是不是又出現(xiàn)了一座“豆腐渣式的彩虹橋”。但記者注意到,一位曾參加過(guò)瀘州大橋、岷江大橋施工的吳工程師說(shuō):“這種動(dòng)態(tài)式的懸吊式設(shè)計(jì)可能有問(wèn)題?!庇浾唠S即在交通部各部門(mén)繞了十多趟,最終也沒(méi)有找到采訪(fǎng)對(duì)象。與負(fù)責(zé)南門(mén)大橋設(shè)計(jì)的武警交通指揮部工程設(shè)計(jì)研究所聯(lián)系,得知跟橋梁有關(guān)的學(xué)者們都去了四川。最后輾轉(zhuǎn)找到兩位能對(duì)橋梁?jiǎn)栴}發(fā)表意見(jiàn)的專(zhuān)家:周宏業(yè)(鐵道部科學(xué)研究院原副院長(zhǎng)、研究員)、張肇伸(鐵道部科學(xué)研究院研究員),對(duì)他們進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間專(zhuān)訪(fǎng)。沒(méi)想到,他們談
出了一些令人震驚的觀(guān)點(diǎn)。

  不倒才怪呢

  記者(以下簡(jiǎn)稱(chēng)記):您認(rèn)為宜昌南門(mén)大橋垮塌的原因是什么?

  周宏業(yè)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)周):這是埋藏的危險(xiǎn)禍根爆發(fā)了,很正常。

  張肇伸(以下簡(jiǎn)稱(chēng)張)老先生首先拿出一沓復(fù)印的材料和剪報(bào))你看看,(他指著一張剪報(bào)上的南門(mén)´笄耪掌?拱圈、橋面板、拉桿匹配嗎?根本不匹配(指拉桿相對(duì)太細(xì))。17對(duì)吊桿4對(duì)斷裂,這些年檢查過(guò)沒(méi)有?

  記:據(jù)說(shuō)吊桿是打了黃油,密封在鋼套里,沒(méi)辦法檢查。

  張:要設(shè)檢查孔,這橋5年就垮了。里面的鋼角線(xiàn)是不耐銹的材料,我們一般做構(gòu)件,要用預(yù)應(yīng)力鉚頭緊固,再用沙漿封死,金屬制品像封在暖瓶里一樣,與外界沒(méi)有接觸。最早南京長(zhǎng)江大橋兩邊的引橋就這么用的。南門(mén)大橋把預(yù)應(yīng)力梁拿到露天來(lái)用,鋼角線(xiàn)是延伸到橋下的,用鋼管密封,與橋體怎么連接?長(zhǎng)期搖振就有松動(dòng),氧氣、硫酸都以分子形式侵入,不腐蝕怎么可能?

  周:可以設(shè)計(jì)成可更換的拉桿,不該用這種形式。

  記:有消息說(shuō),有關(guān)部門(mén)打算修復(fù)大橋,這方案可行嗎?

  張:吊桿斷了4對(duì),那13對(duì)銹到什么程度?維修?災(zāi)難馬上就來(lái)!鋼管銹蝕只是問(wèn)題之一,另一個(gè)原因是鉚頭松動(dòng),參加施工的黃工程師說(shuō)當(dāng)時(shí)就發(fā)現(xiàn)鉚頭松動(dòng),專(zhuān)家出主意讓灌鉛。請(qǐng)問(wèn):上邊可以灌,下邊怎么灌?就不該用。還有一個(gè)原因是鋼角線(xiàn)斷面小,而應(yīng)力又太高。

  發(fā)生在工程師筆下的責(zé)任

  張:前面說(shuō)的,其實(shí)都是設(shè)計(jì)人員出的問(wèn)題。鋼混結(jié)構(gòu)有規(guī)定,最不利荷載時(shí)計(jì)算出最大應(yīng)力不能超過(guò)鋼筋最大極限的61%,不能超過(guò)混凝土最大極限的50%,這里恐怕沒(méi)有算清。

  周:橋梁要跨越江河峽谷,最早的梁式結(jié)構(gòu)跨度小,以后拱橋、行架橋、斜拉橋、懸索橋跨度逐級(jí)加大,40~100米跨度的橋?qū)儆诖髽颍?00米以上的屬特大橋,容易出事的就是這類(lèi)橋梁。橋式的選擇很重要,我們現(xiàn)在有些部門(mén),前期咨詢(xún)不夠,腦子一熱就開(kāi)干,甚至拿手一指,這兒給起一座臥龍,那兒架一座彩虹。一些設(shè)計(jì)人員拿計(jì)算機(jī)算完就造,于是埋下隱患。其實(shí),圖示合理與否需要有經(jīng)驗(yàn)、能力、資質(zhì)的技術(shù)人員來(lái)檢驗(yàn)。

  張:你比如說(shuō)1999年出事的彩虹橋,南門(mén)大橋的問(wèn)題它也有,南門(mén)大橋的鋼筋混凝土拱幸好還是矩形截面,而彩虹橋采用的是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的荷載受力根本無(wú)法計(jì)算。

  周:鋼管混凝土結(jié)構(gòu)出來(lái)后,我覺(jué)得他們連力學(xué)機(jī)理都沒(méi)搞清楚,二者怎么進(jìn)行共同作用?它們各自如何受力?在這種情況下推廣,就違背了科學(xué)程序。

  張(拿出幾本書(shū),翻著書(shū)上的相應(yīng)章節(jié)講):彩虹橋技術(shù)人員稱(chēng),他們的計(jì)算依據(jù)的是美國(guó)SuperSAP91程序,可是你看,這本程序手冊(cè)上哪有這么個(gè)單元?中國(guó)袁明武教授編纂的《微機(jī)上的結(jié)構(gòu)分析通用程序SAP84》推導(dǎo)出了曲梁?jiǎn)卧?,但也絕沒(méi)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。

  周:我們從唐山地震時(shí)就開(kāi)始用計(jì)算機(jī)做力學(xué)分析,可以說(shuō)計(jì)算機(jī)是不可能給出這種物理方程的。

  張:設(shè)計(jì)荷載時(shí)應(yīng)該是勻步荷載,簡(jiǎn)單說(shuō)就是把車(chē)道、人行道都安排滿(mǎn),再加上風(fēng)載等因素。據(jù)說(shuō)彩虹橋倒塌前兩年一次有400人在橋上看龍舟,才過(guò)兩年54個(gè)人為什么承受不住了呢?40條生命該換來(lái)點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)吧,但技術(shù)問(wèn)題不但沒(méi)提出來(lái)反而被掩蓋了。設(shè)計(jì)上的問(wèn)題是工程施工中無(wú)法補(bǔ)救的。

  周:我估計(jì)他們都沒(méi)測(cè)試過(guò),橫向撓跨比公路應(yīng)在六百分之一以上,實(shí)際驗(yàn)橋時(shí)測(cè)試過(guò)嗎?

  300多座這樣的橋誰(shuí)敢走?

  張先生為了透徹地給記者講清楚技術(shù)上的問(wèn)題,又拿出了一份材料,是佛山市交通發(fā)展總公司鄭強(qiáng)和鐵道部科學(xué)研究院孫國(guó)安共同編寫(xiě)的《佛陳大橋缺陷原因分析及加固》,發(fā)表于2000年12月《中國(guó)鐵道科學(xué)》雜志,文章用大量數(shù)據(jù)作科學(xué)分析,張先生要記者注意最后的段落:“結(jié)束語(yǔ):佛陳公路大橋建成后投入運(yùn)營(yíng)僅5年,就因全面病害,不得不實(shí)施全面加固,雖有經(jīng)驗(yàn)不足等原因,但不得不引起我們對(duì)這種帶系桿的拱形鋼架橋的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行反思。而且在加固設(shè)計(jì)中,又因種種原因迫不得已使系桿位置抬高0.69米(原橋已偏心2.18米),又增加了附加彎矩。鑒于在90年代前后我國(guó)建造了一定數(shù)量的這類(lèi)橋梁,希望本文能為這類(lèi)橋梁的病害分析、加固以及新橋的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒。”張先生說(shuō)很多人都已經(jīng)看到了這里存在的問(wèn)題,問(wèn)題的解決情況怎么樣呢?

  記:中國(guó)有多少這類(lèi)橋梁隱患?

  張:我就這些問(wèn)題給交通部寫(xiě)過(guò)幾次信,但問(wèn)題沒(méi)有引起重視。

  (記者看到兩份蓋著交通部公路司印章的復(fù)印材料,是《關(guān)于對(duì)張肇伸同志行政復(fù)議回復(fù)的函》)

  張:有多少橋存有隱患,交通部回復(fù)上說(shuō):“我國(guó)自1990年建成第一座鋼管混凝土下承系桿拱——跨徑115米的四川旺蒼橋以來(lái),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至今已建成80多座鋼管混凝土拱橋”。交通部討論后,一位工程師給我打電話(huà)與我探討,提到這種橋數(shù)量應(yīng)在300多座。

  周:這種結(jié)構(gòu)武漢大橋管柱用過(guò),前期實(shí)驗(yàn)樁加載試驗(yàn)做得很充分。但現(xiàn)在為了追求利益,應(yīng)做的基礎(chǔ)試驗(yàn)、機(jī)理試驗(yàn)都不做,就直接到了原型結(jié)構(gòu)。

  張:北京環(huán)線(xiàn)地鐵柱子也用這種方法,但內(nèi)部還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼管只在外面多加了一道力。交通部辯稱(chēng)他們使用的是建設(shè)部的規(guī)范,其實(shí)電力部也有,但人家都是只用在柱子上,用于橋上的梁卻沒(méi)有規(guī)范。他們還做什么磨量試驗(yàn),整個(gè)犯了概念學(xué)錯(cuò)誤,不壞才怪了。

  張:混凝土注進(jìn)鋼管也有問(wèn)題,請(qǐng)問(wèn):鋼管做好,隔不遠(yuǎn)留一個(gè)井口,混凝土就往里倒,滿(mǎn)了封死,怎么檢測(cè)密實(shí)度?后來(lái)用混凝土輸送泵,那么空氣怎么排出?混凝土進(jìn)去多長(zhǎng)時(shí)間灌完,混凝土有粗凝中凝的時(shí)間限制,時(shí)間決定混凝土的堅(jiān)實(shí)程度。

  周:交通部有一本介紹大橋施工經(jīng)驗(yàn)的書(shū),講一座斜拉橋的36米高塔,灌注混凝土?xí)r是用泵送到高空后拋落,混凝土早離散得不成樣子了。交通部施工規(guī)范也有,凡混凝土落距超過(guò)3米,必須使用串桶,再用振動(dòng)棒。就這經(jīng)驗(yàn),好像還是先進(jìn)呢。

  張:這種類(lèi)型的橋梁從設(shè)計(jì)到施工都有很多問(wèn)題,也不知怎么就建了這么多,再加上一些別的因素,這些橋誰(shuí)敢走呀。

  周:公路的管理比鐵路散,行業(yè)指導(dǎo)性不夠。鐵路處在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)軌體制下,有行業(yè)的優(yōu)勢(shì)在。鐵道部過(guò)去是一公里死一人,最嚴(yán)重時(shí)一炮八個(gè),逐漸在生命和鈔票的堆積中有了經(jīng)驗(yàn),而交通部缺少經(jīng)驗(yàn)。

  不能放過(guò)元兇

  記:前面說(shuō)到的這些問(wèn)題,有什么解決辦法?

  周:首先是體制上的,不能違反程序,可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、科學(xué)監(jiān)理,都必須有資質(zhì),找哪些單位,管理上一定要認(rèn)真。

  張:我在國(guó)外做過(guò)一些工程,他們經(jīng)驗(yàn)是這樣的:一家工程公司,它的顧問(wèn)工程師負(fù)責(zé)從設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)招標(biāo)文件、制定施工技術(shù)規(guī)范到開(kāi)工后的技術(shù)監(jiān)督整套流程,出了問(wèn)題責(zé)任非常清楚。我國(guó)把顧問(wèn)工程師一分為三,設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)院,招標(biāo)有業(yè)主,施工有監(jiān)理,各自脫節(jié),最后出了問(wèn)題沒(méi)辦法清查。另外,我國(guó)最差的環(huán)節(jié)是試驗(yàn),國(guó)外是一步一試驗(yàn),在招標(biāo)書(shū)中明確了的。我們施工部門(mén)就考慮經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,試驗(yàn)、加載,誰(shuí)給錢(qián)啊。

  周:國(guó)外的一套制度逼迫著公司使用最成熟的技術(shù),非常重視施工的技術(shù)規(guī)范,否則就要倒閉,就丟飯碗。

  張:我們可不這樣,彩虹橋事后,一位技術(shù)人員說(shuō),我國(guó)有橋梁專(zhuān)家茅以升、李國(guó)豪,橋的設(shè)計(jì)、技術(shù)是沒(méi)有問(wèn)題的。那樣的話(huà),我國(guó)有了毛澤東、周恩來(lái),怎么還會(huì)有劉青山、張子善呢?一聽(tīng)就是不負(fù)責(zé)任的說(shuō)法,一個(gè)有問(wèn)題的設(shè)計(jì)即便給它再優(yōu)質(zhì)的材料和施工最終也是無(wú)法挽救的。還有,說(shuō)武警戰(zhàn)士正步走與橋倒塌無(wú)關(guān),我詢(xún)問(wèn)交通部,回復(fù)中明確提到人群整步過(guò)橋一直是國(guó)內(nèi)外所不允許的。這是共振的常識(shí),交通部為什么不做宣傳呢?


 
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