我國公路橋梁的發展趨勢


發布時間:

2021-09-15

央視《焦點訪談》日前采訪了參與錢江三橋設計的同濟大學教授石雪飛博士、杭州市交通局副局長朱玉龍,他們都認為:貨車超載只是橋梁坍塌的導火索,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計的同濟大學教授石雪飛博士、杭州市交通局副局長朱玉龍,他們都認為:貨車超載只是橋梁坍塌的導火索,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年大修會議紀要”,8月1日請華南理工大學研究橋梁工程課題多年的盧教授逐條分析。盧教授表示,根據他對錢江三橋的了解,再分析會議紀要,可以看出:大橋的施工質量肯定有問題;也不排除設計單位為追求外形美觀,在大橋建設成本受控制的情況下,設計預留的余地不足,“沒有充分預想到大橋長年超負荷承載,使大橋在‘青壯年時期’便傷病難愈”。

  三份大修紀要: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計調整方案審查會議紀要》(杭交紀要【2006】11號)、《錢江三橋大修工程第一階段工作總結會議紀要》(杭交紀要【2006】24號)、《錢江三橋大修工程技術問題專家會議紀要》(杭交紀要【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,對錢江三橋實施為期一年的半封閉大修和景觀再造,進行了主橋橋面系改造、橋梁損害修補、結構補強及景觀改造。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。也就是說,大修實際花費的資金是計劃的兩倍,并超過大橋當初建設總投資6億元的11%。

  三份紀要明顯證明:大橋通車不到9年,就已傷病嚴重。

  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計調整方案審查會議”。紀要明確稱:錢江三橋橋面有病害,“在上游幅南聯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會”,紀要明確:大橋存在“影響橋面車輛通行且對結構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,箱梁節段也存在缺陷;豎向預應力缺漏或失效;箱梁頂板存在眾多缺陷,包括“吊桿孔、主筋外露、縱橫向預應力外露等”。

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

  施工質量至少存在“四宗罪”

  結合三份紀要,盧教授認為,大橋的施工質量至少存在“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:“從橋梁混凝土結構來說,如果箱梁有裂縫,外界的空氣、水就容易滲進箱梁,造成內部鋼筋銹蝕,一方面會導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?!?/p>

  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項質量問題。其中最嚴重的就是箱梁裂縫,總計達到200多條,最寬達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構允許有裂縫,但寬度有限制———一般來說國家限制是0.2-0.25毫米,設計要求嚴格的會提出不寬于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,當年不足1厘米的裂縫,經10多年惡化可以擴大至幾十倍,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。紀要中注明“原結構缺漏失效的豎向筋應盡全力更新補足,加強豎向筋張拉監控與壓漿質量控制”。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構受力需要,文件中寫到‘壓漿質量’,很可能是因為箱梁里的預應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,箱梁里埋進預應力鋼筋(即高強度鋼筋),會在澆灌箱梁時先預埋入空管,然后把預應力鋼筋插入空管,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。但從紀要來看,施工時顯然沒有做好這個步驟,導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 混凝土達不到要求

  第三宗罪,粘貼腹板的混凝土達不到技術要求。紀要提到“腹板粘貼扁鋼帶首先應確認粘鋼處的砼(即俗稱的水泥)實際品質情況,在松散、有缺陷處粘鋼應按實際情況,優化調整相應工藝工法”,盧教授逆向推理,認為這個部位使用的混凝土也有問題,出現松散、缺陷有兩個可能:一是水泥標號不夠,設計要求用高標號水泥,實際上用的卻是價格便宜的低標號;二是施工不到位,壓出來的混凝土達不到強度要求,或者砌混凝土的時候出現蜂窩等缺陷。

  4 箱梁頂板缺陷多

  第四宗罪,箱梁頂板存在眾多缺陷。紀要提到“箱梁缺陷修補應及時設計及時處理,南聯4號3號腹板,8號箱4號腹板加固應盡早做安排,箱梁頂板上眾多缺陷(吊桿孔、主筋外露、縱橫向預應力外露等)都應進行專項設計、專項處治”。對此,盧教授表示,這些都是明顯的施工缺陷。

  所謂“預應力外露”,是指原本應該埋入混凝土的鋼筋,卻出現在混凝土外面。如果施工時對鋼筋沒有定好位,鋼筋就會“跑”出混凝土保護層,裸露在外面,容易發生銹蝕?!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。 

  設計方面或有“第五宗罪”

  安全系數預留空間不足

  大橋施工質量有問題,設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,盧教授認為在設計方面,錢江三橋對安全系數的預留空間明顯不足,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的,每個橋墩都是實心墩,即使走重型貨車,也可輕松承擔,而錢江三橋為了在設計方面輕盈美觀,安全系數的預留空間可能不足,再加上原本施工質量不好,常常有貨車經過,先天不足,后天受虐,自然早早就傷病纏身?!?/p>

  為何設計者不能將安全系數設高一些?盧教授分析:

  一是成本控制,安全系數越高,設計費用就越高。記者了解到,錢江三橋建設時確實遭遇資金問題,市交通局邊建設邊籌資,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“補血”,才最終完成建設。

  二是當時國家規定的設計標準偏低。錢江三橋遵照的是“85版”國家標準,作為最權威的強制性規范,卻沒有考慮到中國交通發展壓力越來越大、荷載能力預留空間不足,被業界普遍詬病。

  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水平的現代斜拉索橋梁,設計與施工中創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’,肩扛手擔的吃苦能力就差一些?!北R教授說,據他了解,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,追求美觀經濟的代價?!?/p>

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