哈爾濱大橋引橋坍塌:源自設(shè)計(jì)不當(dāng)?
2017-11-13
哈爾濱陽明灘大橋工程耗資18.82個(gè)億、橋梁全長7.13公里，是當(dāng)前松花江流域最長的橋梁工程。在建設(shè)當(dāng)初，該項(xiàng)工程還曾申報(bào)魯班獎(jiǎng)，但是8月24日大橋引橋垮塌造成3死5傷的事故讓相關(guān)建設(shè)方的這個(gè)夢想已經(jīng)化作了南柯一夢。
設(shè)計(jì)不當(dāng)可能是主要原因
事故發(fā)生以后，雖然哈爾濱官方初步判斷事故原因?yàn)檐囕v超載所致。但是依舊無法消除社會(huì)和業(yè)界專業(yè)人士的質(zhì)疑。
8月27日下午，哈爾濱市政府通報(bào)了坍塌橋梁的設(shè)計(jì)、承建和監(jiān)理單位：設(shè)計(jì)單位為哈爾濱市政工程設(shè)計(jì)院，施工單位為福建省交建集團(tuán)工程有限公司，監(jiān)理單位為黑龍江百信建設(shè)工程有限公司。而三家單位在接受媒體采訪時(shí)均自稱嚴(yán)格按規(guī)范操作。
盡管住建部派出一個(gè)7人專家組進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查，但是截至記者發(fā)稿時(shí)，依舊沒有相關(guān)結(jié)論出來。
究竟是什么原因?qū)е铝舜髽蛞龢蛟训赖奶兀?br />
在大橋事故發(fā)生以后，浙江省交通科學(xué)研究所副總工程師許云飛仔細(xì)查看了網(wǎng)上關(guān)于倒塌匝道段的圖片，他對記者表示，該段匝道梁體長121米、寬9米、坡度3.5%，但是其接近橋下路面部分的道路為原地澆筑形成的梯形路基，靠近高架橋主干道部分則是由兩個(gè)相距約40米的單獨(dú)橋墩承托的兩車道橋面。
許云飛個(gè)人認(rèn)為，該段匝道只有兩個(gè)單柱墩支撐，這可能是它坍塌的主要原因。
“單柱墩這種形式，大貨車的力量全部集中在一邊，如果達(dá)到了它能夠承受的臨界點(diǎn)，有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)側(cè)翻坍塌。”許云飛說。
這也得到了長安大學(xué)公路學(xué)院橋梁系教授、橋梁結(jié)構(gòu)分析與施工技術(shù)專家胡兆同的認(rèn)同。他表示大橋由中間的一個(gè)橋墩支撐，如果讓處于中間的橋墩受力不均勻，很容易就對會(huì)橋墩造成一定影響，比較嚴(yán)重的后果就是會(huì)使得大橋坍塌。
而這種單柱墩形式導(dǎo)致的橋梁坍塌事故也早有先例。不少專家認(rèn)為，以上事故橋梁如果采用的是雙柱墩，坍塌事故或許就可以避免。
建筑工程設(shè)計(jì)滯后于研究
哈爾濱官方得出的超載導(dǎo)致倒塌的結(jié)論也并非沒有依據(jù)，哈爾濱市有關(guān)專家表示，在設(shè)計(jì)上，該段匝道橋的載重能力為單向50噸，但是根據(jù)官方的說法在該匝道上引發(fā)事故的四輛車有一輛車貨總重22噸，其他三輛車由于經(jīng)過改動(dòng)，其車貨總重超過400噸，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了該段匝道的承載能力。
但與8月24日和25日兩次發(fā)布會(huì)不同，8月27日哈爾濱官方在進(jìn)一步公布事故車輛的信息時(shí)并沒有再提及四車超載。
許云飛倒是認(rèn)為，該段匝道單向50噸的設(shè)計(jì)承載能力可能說明了它在設(shè)計(jì)上存在的問題。據(jù)了解，哈爾濱該高架橋設(shè)計(jì)荷載為城-A級(jí)(公路-1級(jí))，根據(jù)該級(jí)別，單車的最大重量不得超過55噸。許云飛說，橋梁的承載能力應(yīng)該按照它能夠允許的最大通過載重來確定，以單柱墩橋梁為例，應(yīng)該考慮到其橋面一側(cè)都是55噸載重車輛相接行駛或者停留，而另一側(cè)沒有車輛時(shí)的極端情況。哈爾濱大橋及其引橋在建設(shè)過程中是否有這樣的考慮，目前外界并不了解。
不過，中國工程院院士、中國工程力學(xué)研究所名譽(yù)所長謝禮立教授告訴本刊記者，哈爾濱陽明灘大橋引橋突然坍塌的原因歸結(jié)到設(shè)計(jì)的可能性比較小，他表示目前在我國橋梁設(shè)計(jì)上國家有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)范，如果按規(guī)范執(zhí)行，幾乎不可能出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因而造成的坍塌，在已有的橋梁坍塌事故中，超載、撞擊、施工質(zhì)量是三種比較大的可能性。
但是許云飛表示，設(shè)計(jì)規(guī)范也有存在不科學(xué)的可能性。他告訴記者，這些年在我國建筑工程領(lǐng)域，由于很多研究人員的地位和待遇以及收入要比設(shè)計(jì)人員低，因此很多工程的研究和設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些輕研究、重設(shè)計(jì)的情形，在很多方面，也都是相關(guān)設(shè)計(jì)人員掌握著絕對的話語權(quán)，而這種狀況的出現(xiàn)并不利于建筑工程基礎(chǔ)研究的向前推進(jìn)。
“我們的一些建筑規(guī)范，隨著研究的深入，可能也有一些不合理的地方，就像單柱墩的一些使用，如何規(guī)范單柱墩的使用，現(xiàn)在是一個(gè)需要研究的問題。”許云飛說。
設(shè)計(jì)不合理是以往事故主因
研究發(fā)現(xiàn)，這些年我國的一些橋梁坍塌有很多都與設(shè)計(jì)不當(dāng)有關(guān)。河海大學(xué)教授吉伯海等人不久以前曾對2000年到2010年期間，國內(nèi)媒體報(bào)道過的我國85起橋梁(地震災(zāi)害導(dǎo)致的除外)塌陷事故進(jìn)行了原因分析。
吉伯海等人發(fā)現(xiàn)，超載雖然是造成這85座橋梁坍塌的重要原因，但并不是最主要的原因，其排名第一的是“施工設(shè)計(jì)不合理”，一共35起；占了41%；其次是撞橋，一共13起；再次才是超載，一共11起。
通過對具體事故原因的分析，吉伯海他們發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)施工中存在的問題包括結(jié)構(gòu)不合理、計(jì)算有誤、施工圖不完善、施工方法不當(dāng)?shù)?。只是這類事故多發(fā)生在橋梁施工階段，建成橋梁發(fā)生類似事故的比率相對較低。
哈爾濱大橋引橋匝道在坍塌以前，并沒有受到意外撞擊，因此這個(gè)因素可以排除。而在超載、施工質(zhì)量和設(shè)計(jì)不當(dāng)中，謝禮立表示，目前由于沒有權(quán)威的調(diào)查結(jié)論，還不能作結(jié)究竟是那一種因素所致。雖然很多人將原因歸結(jié)到設(shè)計(jì)上，但是也都不是在現(xiàn)場做出的一些分析，其結(jié)論并不一定可靠。
“我們應(yīng)該期待最終的權(quán)威調(diào)查結(jié)論。”謝禮立說。
更讓人感到擔(dān)憂的是，目前哈爾濱大橋的引橋中，和坍塌匝道設(shè)計(jì)相同的共有5對，若真是設(shè)計(jì)問題，其余匝道也同樣存在安全隱患。另外，目前我國的城市立交和高速匝道也都多采用單柱墩結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是減少占地面積，橋的形體美觀，但是否也一樣存在一些安全隱患呢？
畢竟，大橋采用單柱墩這種設(shè)計(jì)本身不見得科學(xué)，更何況承建方也不一定會(huì)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案規(guī)范操作。
