蔣偉 馮淑珍 夏杰

摘 要：橋梁是公路、鐵路交通承運(yùn)交通流量的重要構(gòu)筑物和載體。本文通過歸納總結(jié)，對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，為保證橋梁的安全和交通運(yùn)輸?shù)臅惩ㄘ暙I(xiàn)一份力量。尤其重要交通干線上的橋梁，一旦出現(xiàn)橋梁事故則對(duì)運(yùn)輸業(yè)影響巨大。本文分析了突發(fā)偶然風(fēng)險(xiǎn)源和結(jié)構(gòu)安全隱患風(fēng)險(xiǎn)，以此為基礎(chǔ)將橋梁病害進(jìn)行了分級(jí)，并提出了處治方案，為同類結(jié)構(gòu)的修復(fù)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：橋梁 安全風(fēng)險(xiǎn) 風(fēng)險(xiǎn)源

中圖分類號(hào)：U447 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（b）-0075-02

橋梁在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過程中存在著各種安全風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)營(yíng)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)最容易被忽視，但是卻是重大隱患，應(yīng)引起高度重視。目前國(guó)內(nèi)的橋梁由于車輛撞擊、洪水沖刷、船舶撞擊、火災(zāi)、地震等引起的破壞數(shù)量眾多、影響惡劣。隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)和橋梁建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)從大規(guī)模的橋梁建設(shè)期進(jìn)入養(yǎng)護(hù)、維護(hù)期。其中面臨較大的問題，就是日常管養(yǎng)、突發(fā)事故的預(yù)防以及風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后的處理。尤其重要交通干線上的橋梁，一旦出現(xiàn)橋梁事故則對(duì)運(yùn)輸業(yè)影響巨大。本文分析了突發(fā)偶然風(fēng)險(xiǎn)源和結(jié)構(gòu)安全隱患風(fēng)險(xiǎn)，以此為基礎(chǔ)將橋梁病害進(jìn)行了分級(jí)，并提出了處治方案，為同類結(jié)構(gòu)的修復(fù)提供依據(jù)。

1 突發(fā)偶然風(fēng)險(xiǎn)源分析

1.1 船舶撞擊

船舶撞擊在眾多的災(zāi)害事故中占比較高，約占突發(fā)偶然事故的30%。自2007年廣東九江大橋遭受船舶撞擊而引起長(zhǎng)度約200m的橋梁垮塌事故后，引起對(duì)船舶撞擊的重視和思考。眾多的橋梁設(shè)計(jì)者深入地對(duì)撞擊理論、防撞理論進(jìn)行了深入研究。目前國(guó)內(nèi)大跨徑橋梁逐漸向一跨過江方案發(fā)展而控制被船舶撞擊風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于中等跨徑橋梁在建設(shè)初期即增設(shè)橋墩防撞設(shè)置，如筑島、圍堰防撞、分水尖等，風(fēng)險(xiǎn)控制從源頭做起。

1.2 車輛撞擊

車輛撞擊橋梁主要指車輛撞擊橋面護(hù)欄、車載重物墜落橋面砸穿橋面板等而引起的車輛、人員和橋梁損傷的事故。2013年和2016年，杭州灣跨海大橋混凝土箱梁頂板分別遭受車載重物的墜落撞擊而導(dǎo)致出現(xiàn)了頂板砸穿、翼緣板貫通裂縫等病害。該事故直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百萬(wàn)元，間接經(jīng)濟(jì)損失預(yù)計(jì)千萬(wàn)元。

同時(shí)也為橋梁檢查檢測(cè)敲響了警鐘。一旦橋面出現(xiàn)類似的事故，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查。尤其是箱梁頂板、翼緣板等較薄弱部位（圖1）。遭受重物墜落砸擊時(shí)，重物沖量作用效應(yīng)不能僅憑經(jīng)驗(yàn)估量。橋梁結(jié)構(gòu)安全、耐久性檢查是比不可少的。

1.3 火災(zāi)

橋梁火災(zāi)是另一類突發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)事故。該事故的傷害程度與活載發(fā)生部位、燃燒時(shí)間等息息相關(guān)。廈門大嶝橋橋下堆積垃圾持續(xù)燃燒導(dǎo)致箱梁底板、翼緣板混凝土大面積崩落，橋梁停止運(yùn)營(yíng)達(dá)一年之久。于2015年采取多種措施加固、耗資近千萬(wàn)加固后方投入運(yùn)營(yíng)。

針對(duì)于既有橋梁，清除橋下垃圾及建筑物是十分必要的。對(duì)于橋梁車輛引起的火災(zāi)由于熱對(duì)流作用對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)影響較小。

1.4 沖刷

本處提到的沖刷為洪水或泥石流作用下的對(duì)橋梁基礎(chǔ)和橋墩的沖刷。早期設(shè)計(jì)的中小跨徑橋梁，尤其是圬工橋梁在洪水中被沖垮的概率較大?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)的橋梁由于設(shè)計(jì)理念提升、相關(guān)的預(yù)防措施得體，沖垮的橋梁相對(duì)較少。此類病害一旦發(fā)生，則無法有效整治，對(duì)橋梁的傷害極大。在橋梁的勘察設(shè)計(jì)階段應(yīng)積極應(yīng)對(duì)，在橋梁選址、橋跨設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)形式等方面應(yīng)優(yōu)化調(diào)整。

2 結(jié)構(gòu)安全隱患風(fēng)險(xiǎn)

結(jié)構(gòu)安全隱患風(fēng)險(xiǎn)通常指橋梁的各個(gè)構(gòu)件由于設(shè)計(jì)、施工等原因引起構(gòu)件運(yùn)營(yíng)狀態(tài)不良，在某條件刺激下導(dǎo)致病害爆發(fā)而引起的事故。該類病害通過橋梁的日常檢測(cè)及監(jiān)測(cè)等手段可以發(fā)現(xiàn)，或者具有一定的規(guī)律，能夠提前預(yù)防。

2.1 橋梁主體結(jié)構(gòu)病害

橋梁是典型的受彎、受剪構(gòu)件，主體結(jié)構(gòu)的病害通常與受力緊密相關(guān)，且病害特征具有明顯的規(guī)律。隨著橋梁設(shè)計(jì)及計(jì)算理論的發(fā)展，橋梁主體結(jié)構(gòu)病害很容易診斷，能夠明確其產(chǎn)生的原因；能夠結(jié)合橋梁的形式進(jìn)行預(yù)防、預(yù)測(cè)、評(píng)估和加固。

2.2 重要附屬構(gòu)件

橋梁伸縮裝置時(shí)重要的附屬構(gòu)件，其保證梁體的正常變形和車輛的平順運(yùn)行，屬于可更換構(gòu)件。但是實(shí)橋中也發(fā)生過伸縮裝置翹齒等不常見病害，對(duì)通行車輛威脅重大（圖2）。

橋梁支座設(shè)置的科學(xué)合理與否直接影響梁體和橋墩的正常使用，嚴(yán)重的甚至造成橋墩尤其是固定墩根部開裂或混凝土壓潰、主梁偏轉(zhuǎn)等病害。

而橋梁處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)時(shí)，受通行交通等影響，伸縮裝置、支座等重要附屬設(shè)施更換難度很大且施工費(fèi)用很高。

3 結(jié)構(gòu)病害分級(jí)

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源的不同和結(jié)構(gòu)安全隱患風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)產(chǎn)生的對(duì)結(jié)構(gòu)的影響的分析，以橋梁結(jié)構(gòu)的使用功能及可修復(fù)度的不同，將結(jié)構(gòu)病害分為三類：

3.1 橋梁全部損毀

橋梁結(jié)構(gòu)全部損毀包括橋梁墩臺(tái)的損壞、梁體斷裂、結(jié)構(gòu)完全坍塌等病害。此類病害不可修復(fù)，完全喪失使用功能，無法通行。

3.2 關(guān)鍵構(gòu)建的不可修復(fù)性的損毀

關(guān)鍵構(gòu)建的不可修復(fù)性的損毀指橋臺(tái)錯(cuò)位、墩臺(tái)開裂、梁體中度破損等。此類橋梁?jiǎn)适Я瞬糠质褂霉δ埽捎谑芙Y(jié)構(gòu)承載能力的限制，可以有限制的通行。

3.3 部分使用功能的喪失

部分使用功能的喪失指梁體或墩臺(tái)由于風(fēng)險(xiǎn)源作用導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形，變位、橋面破損等。但不影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性，經(jīng)過修復(fù)橋梁可以正常使用。此類橋梁對(duì)橋梁的短期使用沒有影響，可以短期正常通行，但長(zhǎng)期對(duì)結(jié)構(gòu)的承載不利。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)營(yíng)橋梁的安全風(fēng)險(xiǎn)通常難以預(yù)測(cè)和評(píng)估，建議在建立完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)的同時(shí)對(duì)橋梁重點(diǎn)結(jié)構(gòu)病害應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行研究。本文將運(yùn)營(yíng)橋梁的安全風(fēng)險(xiǎn)分為突發(fā)偶然風(fēng)險(xiǎn)源和結(jié)構(gòu)安全隱患，突發(fā)偶然風(fēng)險(xiǎn)源考慮了船舶撞擊、車輛撞擊、、火災(zāi)、沖刷、地震作用，除了臺(tái)風(fēng)等極端狀況外基本上包括了常見的安全風(fēng)險(xiǎn)源頭。應(yīng)在此基礎(chǔ)上，結(jié)合典型的破壞事故、識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源、提出了結(jié)構(gòu)的病害分級(jí)方法、制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施；同時(shí)應(yīng)積極建立重點(diǎn)結(jié)構(gòu)病害應(yīng)急預(yù)案以應(yīng)對(duì)事故發(fā)生后的針對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的整治和修復(fù)工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 李洪超.混凝土橋梁病害成因分析及對(duì)策[J].四川水泥，2017（10）：20.

[2] 李健，涂征宇.公路中小橋梁病害及處理方法[J].中南公路工程，1999（4）：44-45.

[3] 肖玉輝，沈立宏.混凝土橋梁病害成因分析及對(duì)策研究[J].中外公路，2004（1）：39-42.