桥梁倒塌事故综述及预防措施分析

摘要：自2000年以来我国桥梁事业飞速发展，桥梁工程在公共交通中扮演着交通枢纽的角色，但是近年来不断报导出桥梁倒塌的新闻，桥梁倒塌问题是每一位桥梁学者应关注的焦点。本文通过列举一些典型的桥梁倒塌事故，分析其倒塌的原因，从而得到一些桥梁倒塌事故的预防措施。

关键词：桥梁 倒塌 事故原因 预防措施

0 引言

近年来许多桥梁在施工运营过程中发生不同程度的破坏，轻则桥梁开裂，重则桥梁倒塌，特别是桥梁倒塌，会造成很严重的人员伤亡和经济损失。因此我们需要对事故进行分析、总结，以期提高对桥梁安全的认识，尽可能地降低桥梁倒塌事故的风险。由于桥梁反复承受着车轮的磨损、冲击，遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏，桥梁使用性能也会随着时间的推移慢慢降低，材料的使用性能也会降低，因此，桥梁的倒塌的原因有很多，我们不找出桥梁倒塌的原因就无法去采取相关的措施来避免。本文结合国内外具体实例来讨论桥梁发生倒塌的成因，从而思考我们今后在桥梁设计、施工、养护、运营过程中应该如何来避免桥梁倒塌事故的发生。

1 桥梁倒塌综述

桥梁倒塌主要可以分为两个方面：全部倒塌和部分倒塌。全部倒塌意味着桥梁完全损坏；部分倒塌意味着桥梁的部分构件倒塌，威胁安全通行。桥梁倒塌的根本原因在于桥梁

结构达到极限承载能力而导致结构稳定性遭受破坏，失去承载能力。桥梁倒塌会给国民经济和人民生命财产安全带来很严重的后果，一旦桥梁发生倒塌，将会导致桥梁连接的两边交通无法通行，严重影响交通秩序，带来不可忽视的社会影响；桥梁的倒塌往往会造成大量的损失；频繁的桥梁结构失稳事故的发生将会给整个社会对桥梁事业产生质疑。因此，对于每一位桥梁工作者有责任有义务为桥梁的安全性负责。

2 典型桥梁倒塌事故及成因分析

桥梁倒塌的影响因素是多方面的，有人为因素，比如设计不合理、施工不合理、使用过程不合理等等，也有自然灾害的因素，比如地震、洪水、火灾等，因此，对于如何防止桥梁倒塌，首先要从桥梁发生倒塌的成因开始分析，以下就结合具体实例对桥梁发生倒塌的成因进行探索。

2.1 设计原因引起的桥梁倒塌 美国利罗伊赛尔蒙桥原计划在2005年完工，但是在施工过程中其中的两跨箱梁突然倒塌，其主要原因就是该地区地质条件不好，而在设计时未能设计足够的桩长，在地基条件不好的情况下，桩基未达到足够的强度去起到支撑上部结构传递下来的荷载，就很容易发生不均匀沉降，从而导致桥梁承受过大的拉应力和弯曲应力，导致结构失稳，桥梁发生倒塌。再如，近几年来，部分曲线桥梁或互通立交小半径匝道桥垮塌，与桥梁设计采用独柱墩单支座受力有关，因采用独柱墩碰到最不利荷载在桥上分布时，容易产生倾覆或侧翻，尤其是钢结构等自重较轻的梁体，因此，在设计时应慎用独柱墩，以防梁体倾覆。合理的设计和施工是保障桥梁安全性能的源头，设计中存在的问题有：结构不合理、计算有误、施工图不完善、未很好的考虑水文地质情况和交通量等等，现代桥梁结构形式的多样化，以及新材料、新技术、新工艺的应用，使得很多桥梁在建造时没有先例参考。

2.2 施工原因引起的桥梁倒塌 由于施工方案不合理造成桥梁倒塌的事故数不胜数，据统计，这类原因约占40%左右，可见，施工过程中对桥梁稳定性和持久性的重要程度。例如，某高速公路连接线梅烈桥的倒塌原因在于在施工过程中搭设的支架方案不合理，强度无法支撑桥梁施工荷载以及梁体自重，导致承受主要荷载的支架倒塌，结果引起桥梁坍塌。很多桥梁施工前制定的施工方案安全性没有通过验证，还有部分施工单位为了节约成本不按照设计的要求施工，而留下了安全隐患。如美国的明尼苏达州I235W 桥，施工人员私自更改主桥的截面尺寸，结果节省了施工成本，但是大大降低了桥梁的承载能力，导致桥梁在之后的使用过程中承载能力不够而发生断裂。

2.3 使用原因引起的桥梁倒塌 典型的例子就是辽宁盘锦某大桥，自重30t的大货挂车载着80t的水泥，在严重超载情况下通过该桥，造成悬臂梁端突然断裂，桥板脱落。杭州钱江三桥引桥也是这个原因，超限超载货车对空心板梁产生的荷载效应超过了空心板梁设计的抗力效应，致使梁板断裂。每一座桥梁都有一个承载能力，这是在设计过程中通过材料以及结构特性计算而来，是桥梁的承载极限，我们在使用过程中不能超过这个极限，否则会发生结构失稳导致桥梁倒塌。另外，船舶的冲撞以及人为的破坏均会给桥梁带来隐患，这些隐患达到一定程度就会导致桥梁倒塌。

2.4 自然灾害引起的桥梁倒塌 自然灾害是我们无法预见并且无法阻止的，往往自然灾害给桥梁会造成毁灭性的打击，汶川地震给无数的桥梁造成不可磨灭的毁坏，洪水的爆发将桥梁基础冲毁导致桥梁失稳，自然灾害而造成的事故具有突发性等特点，设计过程不可能考虑到所有不利的情况，因而自然灾害引起桥梁事故具有一定的必然性。

3 桥梁倒塌的预防对策

3.1 深入进行科学论证 桥梁结构受力特点复杂，深入进行科学论证可以从源头上排除桥梁的安全隐患。我们进行桥梁设计不仅要进行桥梁结构整体稳定性验算而且还要对某些受力比较集中的局部进行安全性验算，要充分考虑水文地质条件。桥梁结构是长期使用的结构形式，我们不仅仅要考虑其稳定性，更要考虑耐久性和使用性能，要把材料耐久性能以及其力学性能充分考虑进来，尽量采用选用力学性能较好的材料，这样才能确保桥梁在使用过程中具有很好的安全稳定性。

3.2 建立桥梁健康状况数据库 每年全国大大小小的桥梁发生病害的不计其数，如果我们不知道我们使用的桥梁的健康状况这将是很危险的事情，桥梁在使用过程中不可避免的会遭受各种破坏，小的破坏如果不引起注意将会导致很严重的后果。所以我们必须有一个桥梁病害数据库，来统计全国所有桥梁的健康状况，这样我们将会对桥梁的安全性做评估，进而有计划性的对桥梁进行维修加固或者拆除重建，从而大大减小桥梁倒塌的可能性，降低桥梁倒塌带来的人员伤亡和经济损失。