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桥梁受损是超载车惹的祸还是设计缺陷?专家来解惑
时间:2019年11月08日 11:25    来源:南国早报客户端    编辑:韦幸文

桥梁受损是超载车惹的祸,还是设计缺陷所致……专家为你解惑

11月7日,南国早报客户端报道了广西多座桥梁的受损情况,引来读者热议。桥梁受损到底是超载车辆惹的祸,还是因为质量问题,还是设计不合理?

为此,南国早报客户端记者请来了桥梁工程专家释疑解惑。专家表示,我国对桥梁设计采用终身负责制,对设计建设方面有严格要求,各方都会层层把关,以保障安全第一。即便如此,再坚固的桥梁也承受不了超载车辆的重压。

  ▲横县峦城大桥维修加固后开放交通。 南国早报客户端记者 徐庆成摄

疑惑1

桥梁设计会不会有缺陷

近日,无锡发生的高架桥侧翻事故,牵动着人们的神经。虽然经查证是超载百吨的大货车直接压翻了桥梁,但事发桥梁是独柱墩设计,也引来部分网友质疑,这类设计会不会有缺陷?

广西交通科学研究院澳洲赛车赔率平台桥梁工程研究院院长郝天之介绍,广西已建成使用的桥梁也常有独柱墩设计,这种设计的缺点是桥梁结构受力欠佳,在车辆荷载极端情况下,有失稳、倾覆的危险。因为超载车辆单侧行驶,从而引起桥梁严重偏载,使桥梁支座出现了单边脱空,最终导致了桥梁的侧翻倾覆。这就好比一个很重的人坐一艘小船,假如坐在最外侧,船就很容易向这一侧倾覆。

华蓝设计(集团)澳洲赛车赔率平台副总工程师彭立文博士则认为,单就设计方面,只要严格按国家标准来设计,发生倾覆与是否是独柱墩关系不大,主要是看梁和墩柱之间支座的数量和支座间距,但支座也并非越多越好。一般来说,一片梁在墩柱处设两个支座比较合适。

对于连续梁而言,应考虑其整体抗倾覆稳定性。较窄的直线连续桥在两端墩台处各设两个支座,中间设单墩单支座,在设计荷载作用下整体抗倾覆稳定性一般是没有问题的。但在桥梁中部遇到超载很大的车辆就很难说了,因为梁体的中部会产生很大的扭矩,当整片桥梁的重量都抵抗不住这个扭矩时,桥梁就会发生倾覆。即便是不倾覆,在大超载荷载作用下,桥梁的内伤也很大,很多桥梁构件很容易出现局部被压坏,这将大大缩短桥梁的使用寿命。“再坚固的桥梁,也承受不了超载的重压。”彭立文说道。

  ▲大新榜屯大桥横墙立柱砌块出现开裂位移。桂西公路管理局供图

疑惑2

车辆超载对路桥的损害有多大

那么,车辆超载对桥梁、道路的损害到底有多大呢?

彭立文打了个比方:“好比一个只能挑50公斤重的成年人,突然让他挑100公斤重的货物,甚至是125公斤,他肯定承受不了,很可能腰椎严重受损,今后都无法再干重活。”

按国家规定,道路桥梁都有相应的荷载标准。如道路是以车轮轴重来控制设计的,路面设计是以疲劳破坏作为控制条件,设计的使用年限(也就是路桥寿命)是由标准轴载累计作用的次数决定的,道路的变形是日积月累的,累计变形达到一定值,寿命也就到头了。

彭立文说,大货车如果超载一倍,累计的作用是标准的20倍;如果超载2倍,累计作用是标准的119倍;如果超载3倍,累计作用是标准的400多倍;如果超载4倍,累计作用是标准的1000多倍……以此类推,原来设计路面15年的寿命,可能2~3年就到头了。对于桥梁而言,是以总重和轮重双控,超载一倍,受力增大1倍,超载2倍,累计作用增大2倍,损害效应是立马显现的。

郝天之也表示,对桥梁来说,超载荷载作用下的桥梁结构易发生疲劳破坏、下挠、裂缝等,在极限荷载作用下发生梁板断裂等,是更为主要的破坏形式。

疑惑

超载车易伤桥,能否提高设计标准

目前,桥梁工程是实施质量终身责任制的,所以一座桥梁从设计到建设,都是严格按照标准,层层把关,以确保安全。

彭立文告诉南国早报客户端记者,以南宁为例,目前南宁市一般的设计程序是规划、方案设计、工程可行性研究、初步设计,最后是施工图设计。在各个设计阶段,都要经过专业机构组织专家审查,获得政府部门审批文件才能进入下一阶段设计。

说到桥梁设计,有读者提出,既然超载车辆容易损伤桥梁,为了让桥梁更耐压,工程设计时是否能提高标准,甚至突破国家标准上限?

郝天之介绍,在满足规范强制要求的情况下,设计院设计、图审时会按照国家标准上限进行设计,考虑到各种不确定性,根据经验,部分设计人员或是设计单位在项目建设费用允许的情况下,对部分材料的性能或数量会选择高配。

彭立文表示,桥梁是要按照安全、耐久、适用、环保、经济、美观等原则进行设计的,其中安全是第一位。一般来说在适合的范围内做到安全,但并不等于钢材放得越多越好,混凝土强度也不是标高越大越好,钢筋强度、配筋量和混凝土强度和尺寸之间要匹配。结构设计时就要考虑到如果结构若发生破坏,应该是延性破坏,即破坏发生时先是变形比较大,相当于有预兆,让人意识到危险,便于及时采取措施避险。配筋量过大或过小,都会发生脆性破坏,即破坏时没有任何预兆,连逃生的机会都没有。钢筋和混凝土也讲究搭配,高标号的混凝土搭配高强钢筋,低标号混凝土搭配低强钢筋。

“政府花钱修路架桥,用的都是纳税人的钱,应该用好。总不能为了超载车,提高设计标准,花上几倍的钱来搞建设,那是浪费。”彭立文认为,超载就像是只顾自己私利的害群之马,侵害公共利益。道路是公共资源,大家纳税给政府修建的路桥,如果设计院以超载为理由,把国家最高标准擅自提高几倍甚至十几倍,那就会让人质疑,设计院的设计到底是为了百姓平安,还是为违法者保平安?

那桥梁承载力又是怎样确定的?彭立文介绍,桥梁的承载力是根据道路的等级来确定的。桥梁整体结构按车道荷载计算,局部构件按车辆荷载计算,以重轮进行控制,计算时还有各种安全系数。基于安全考虑,桥梁两端都会设有限载标志,标明限制的总重和轴重。

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