由無錫橋梁垮塌事故思考獨柱墩橋梁安全運營有效解決方案
發布時間：
2020-12-10
10月10日18時10分許,江蘇省無錫市312國道K135處、錫港路上跨橋發生橋面側翻事故。無獨有偶！此次無錫橋梁垮塌事故可以稱為2012年哈爾濱“824”高架橋垮塌事故的翻版。超載無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巨大損失，那么如何解決這一問題呢？誠然如《法制日報》中強調的，加強管理，推進執法改革，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題結癥，做好事前控制，從橋梁運營維護的專業角度和科學公路橋梁管理的角度對癥下藥，精確治理。
10月10日18時10分許,江蘇省無錫市312國道K135處、錫港路上跨橋發生橋面側翻事故。無獨有偶！此次無錫橋梁垮塌事故可以稱為2012年哈爾濱“824”高架橋垮塌事故的翻版。超載無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巨大損失，那么如何解決這一問題呢？誠然如《法制日報》中強調的，加強管理，推進執法改革，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題結癥，做好事前控制，從橋梁運營維護的專業角度和科學公路橋梁管理的角度對癥下藥，精確治理。
首先我們從無錫橋梁垮塌事故中梳理一下重點：
第一點， 超載導致橋梁垮塌；
第二點， 超載是一種常態；
第三點， 從長期的超載運營判斷，橋梁技術狀況存在隱患點。
接下來我們一一梳理對癥下藥，首先討論超載的整治問題。如今實用科學的發展，向著各個行業的各種角落延伸，對運輸車輛的管理實現人工智能化無人化自動化并未天方夜譚，免去執法部門依靠人力攔截抽查，降低安全風險提高管理效率。
智能交通系統（Intelligent Traffic System，簡稱ITS）又稱智能運輸系統（Intelligent Transportation System），是將先進的科學技術（信息技術、計算機技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能等）有效地綜合運用于交通運輸、服務控制和車輛制造，加強車輛、道路、使用者三者之間的聯系，從而形成一種保障安全、提高效率、改善環境、節約能源的綜合運輸系統。
由湖北楚天聯發工程試驗檢測有限公司開發的智能交通管理系統CITS，是以運輸車輛所在企業為單位，為每一輛運輸車安裝管理終端，每個管理終端都有唯一一個ID身份編碼，同時管理終端內置GPS及企業信息，具有語音警報及遠程對講功能，可以與交通管理執法部門聯網管理。
我們利用高速公路現有稱重系統以及國省及城市橋梁入口處地埋稱重傳感器來監控車輛載重。在稱重同時感應車輛ID身份編碼，如若超重則管理終端發出語音警報對車輛進行勸離，并記入執法部門的管理系統中。若車輛拒不駛離，則可以利用管理終端的GPS定位系統進行定位追蹤，或通知其所在企業進行勸離。
基于此管理系統，我們可以通過交通網入口安裝激光傳感器來管理車輛超高、超寬，同時為車輛司機提供超高超寬報警功能，防止車輛與限高限寬裝置發生事故，減少損失。
將車輛超載信息與企業信息直接連通，有效從根源上解決超載問題。智能交通系統（CITS）給管理部門和執法部門提供便捷的車輛管理方法，并能提供數字化管理信息，協助實現路上無人管理，提高管理和執法效率。真正實現無法超載，消除企業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。
接下來我們再來討論橋梁技術狀況，這是個專業名稱，可以簡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，在竣工交付使用時橋梁健康狀況應該是滿分的，假如出現超載車輛長期同行，那么橋梁將出現健康問題，并且在出現橋梁傾覆事故前，這種不健康的狀態應該是一直持續的，是通過技術手段可以進行判別的，這種手段就是橋梁技術狀況評定。
對于交通繁忙的橋梁，定期進行橋梁檢查，是有效避免橋梁安全事故的最有效手段，橋梁檢查分為經常檢查、定期檢查和特殊檢查，特殊檢查又分為專門檢查和應急檢查，理論上當有超載貨車通過后，橋梁都應進行一次應急檢查！
依據《公路橋梁養護規范》經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狀況進行的檢查。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狀況進行的全面檢查，它是為橋梁養護管理系統搜集結構技術狀態的動態數據。由此可見，按規定進行定期檢查，對橋梁安全尤為重要，長期有超載車輛通行的橋梁還應縮短定期檢查的時間間隔。
超載車輛對橋梁造成的主要傷害又有哪些呢？
首先，超載車通過每一聯橋面時，在伸縮縫處有跳車現象。相信我們每一位有駕車經驗的人都有過這種體驗，開車通過高架橋的伸縮縫時，會有一下震動，根據伸縮縫的形式和施工質量的區別這種震動有大有小。這種車輛通過伸縮縫時產生的震動就稱之為跳車現象。跳車現象是對橋梁有害的，重型車通過伸縮縫產生的跳車對橋梁的傷害尤為嚴重，因為沖擊力更大，會損傷橋梁結構，同時對支座產生反復超限壓縮。當支座反復產生壓縮出現塑性變形時，橋面就會出現沉降，繼而加重這種跳車現象，如此循環使情況愈發嚴重。無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
其次超載車輛會造成橋梁跨中彎矩過高，進而使跨中混凝土開裂，鋼結構橋梁則會使焊縫開裂或鋼材出現塑性形變。若是預應力混凝土梁橋，裂縫則會導致預應力鋼筋銹蝕斷裂。在橋梁跨中彎矩過大的同時，梁體兩端的支座受力也不同程度也會出現受力不均，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，在早期出現病害時及時發現，及時修復，則可以避免更嚴重的事故發生。
梁底橫向裂縫
談到這里，不免有讀者會思考一個問題，在超重車輛完全被控制住，不會行駛到橋上，同時我們依照規范定期對橋梁進行檢查，那么橋梁確實就有了安全保障。可是不能就此認為橋梁就獲得了完全的徹底的安全保障，因為總有超載車誤闖上橋的情況吧，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，那么正常行駛的車輛在通過這樣的橋梁時就容易發生事故。
針對這種情況，湖北楚天聯發工程試驗檢測有限公司率先提出了智能橋梁安全運營維護管理的概念，并獨立開發了智能橋梁安全運營維護管理系統（Intelligent Bridge Safety Operation and Maintenance Management System），它是針對處于自然災害頻發的地區或者曾受過超載、撞擊等傷害的橋梁，進行全時段監控和管理的人工智能系統。
基本原理是通過布置在橋梁上的各種傳感器獲取橋梁運營狀態，這其中包括：應力、撓度、震動、傾斜等物理量，也包括雨雪、風力等自然環境參量。這些參數通過人工智能分析系統獲得的結果將判斷橋梁的安全狀態，并據此來決定是否發出安全警報。具有無人值守、判斷精準的特點。
現代化的智能管理手段和超前的安全行駛控制無非是要保證橋梁通行的安全、可靠，行車的舒適，保證人民的財產和生命的安全，那么我們在橋梁狀況調查和這些先進監控檢測設備的管理過程中，發現超載、撞擊或自然災害地區己經對我們的橋梁存在了安全隱患的時候，我們該如何采取加固手段來保證橋梁的安全使用狀態呢？同樣湖北楚天聯發路橋養護有限公司針對此類問題，用專業角度對癥下藥來解決許多橋梁匝道橋是獨柱墩的問題，因地質、環境條件限制，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，利用智能管理手段代替傳統方法，不給超載企業個人僥幸的機會才能從根上杜絕超載現象。科學的進行橋梁管理，及時掌握橋梁才能做到心中有數，才能避免事故的發生。
總結教訓，避免悲劇重演，我們要提高防范意識，加強科學管理，開拓新理念，防微杜漸，未雨綢繆才能杜絕事故的發生。
本文為湖北楚天聯發試驗檢測有限公司與湖北楚天聯發路橋養護有限公司技術團隊的見解，不足之處請專家批評指正。
參考文獻：
1、《交通法治“性命攸關” | 專家權威解讀無錫高架橋側翻事件》---《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
柳州博奧機械制造有限公司位于全國重I業城市柳州，是一家生產橋隧檢修設備、橋梁吊籃、定制型橋梁檢測車、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品的老牌資質廠家。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，面向全球市場市場開展橋隧設備的定制式服務，不斷為中國的橋隧養護單位提供技術和產品服務，并與中鐵，中交,中建等大型企業在建筑、橋隧工程上長達十多年的誠信友好合作。
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