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[導(dǎo)讀]10月10日晚間,江蘇省無錫市發(fā)生高架橋側(cè)翻,釀成3死2傷的慘劇。消息一出,網(wǎng)絡(luò)上一片嘩然。盡管已經(jīng)初步認定大橋側(cè)翻系運輸車輛嚴重超載所致,但不少網(wǎng)友并不買賬,仍紛紛將攻擊的矛頭指向了橋梁的設(shè)計和施工

10月10日晚間,江蘇省無錫市發(fā)生高架橋側(cè)翻,釀成3死2傷的慘劇。消息一出,網(wǎng)絡(luò)上一片嘩然。盡管已經(jīng)初步認定大橋側(cè)翻系運輸車輛嚴重超載所致,但不少網(wǎng)友并不買賬,仍紛紛將攻擊的矛頭指向了橋梁的設(shè)計和施工。不過且慢,近年來大橋垮塌事件在國內(nèi)外屢有發(fā)生,難道都是“豆腐渣工程”的鍋嗎?大橋設(shè)計承重過低?超載太猖狂?究竟還有什么原因?qū)е铝诉@一慘?。?/p>

橋梁承載能力如何確定?

橋梁在設(shè)計時通常遵循“安全、環(huán)保、經(jīng)濟、適用、美觀及便于施工養(yǎng)護”的原則,毫無疑問,安全性當屬設(shè)計的第一原則。橋梁在設(shè)計時往往會留有很大的承載冗余,也就是說,實際承載能力必定要大于等于設(shè)計荷重組合。在按照設(shè)計完成施工后,還需用裝滿重物的車輛開到橋上進行荷載試驗,通過不斷加載來檢驗橋梁的承載能力,一切達標后方可準許車輛通行。

然而日積月累,橋梁在服役過程中難免會發(fā)生鋼筋銹蝕、材料風化、混凝土剝落和碳化等情況,從而使橋梁構(gòu)件的實際承載能力逐漸降低。因此,在設(shè)計時便需引入截面折減系數(shù)、鋼筋截面折減系數(shù)及承載能力惡化系數(shù)等對橋梁的抗力進行修正,以確保橋梁在使用多年后仍具有較大的承載冗余。

我國作為當今世界頭號“基建狂魔”,擁有眾多舉世聞名的橋梁,在橋梁設(shè)計和建造技術(shù)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。目前,我國現(xiàn)行橋梁規(guī)范中給出的安全系數(shù)高于美、歐,同類典型工程的安全儲備、材料用量等指標也高于美國。因此,只要嚴格根據(jù)標準制定設(shè)計,嚴格按照設(shè)計進行施工,嚴格遵守規(guī)章行駛車輛,就足以保證橋梁的安全性。

超載的危害有多大?

不過遺憾的是,我國在交通規(guī)劃方面仍與西方國家存在一定差距,在交通信號燈與指示牌設(shè)置方面仍有許多待完善之處,超載大貨車因而得以頻頻過橋。

小伙伴們一定都知道,普通物理學(xué)中常用“壓強”的概念表示物體在單位面積上所受的壓力。與之類似,力學(xué)中常用“應(yīng)力”表示在外力作用下物體內(nèi)單位面積上的內(nèi)力。一旦超載車輛上了橋,便相當于對橋施加了一個巨大的扭矩(一種使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的特殊力矩),使橋梁路面與支座連接處的局部應(yīng)力驟然增大。 不幸的是,不論橋梁構(gòu)件材料多堅固,都存在承載上限。當應(yīng)力達到一定數(shù)值時(這一應(yīng)力值在力學(xué)中被稱為強度極限),材料就會發(fā)生破壞失效。據(jù)推算,車輛超載50%,便會導(dǎo)致路橋正常使用壽命縮短近80%。


超載車輛使橋梁傾覆的力學(xué)原理示意(作者繪制)

以此次無錫高架橋側(cè)翻事故為例,從網(wǎng)上現(xiàn)有視頻中可以看出,事故中的橋梁疑似為獨柱墩。所謂獨柱墩,是指橋梁中間只采用一個支承柱,與此對應(yīng)的,我們還??梢姷诫p柱墩,即采用兩個支承柱對橋面進行支撐。無需贅言,雙柱墩比獨柱墩更加牢固可靠,畢竟兩條腿走路總比一條腿穩(wěn)當嘛,不過考慮到節(jié)省建造成本以及改善橋下視野,獨柱墩在立交匝道中被廣泛采用。

事故高架橋的獨柱墩限重約為60噸,當普通車輛行駛在橋梁中間(即獨柱墩的正上方)時,其安全性是相當高的,但當車輛行駛在道路一側(cè)時,就如同我們坐蹺蹺板一樣,使橋面產(chǎn)生一種沿獨柱墩扭轉(zhuǎn)的趨勢。由于小車重量小,對橋梁的扭轉(zhuǎn)作用微乎其微,因此也十分安全。然而,據(jù)推測,事故中拉著鋼材的超載貨車總重量高達驚人的180余噸。這無疑給橋梁帶來無法承受的扭轉(zhuǎn)作用,傾覆的災(zāi)難便不可避免的發(fā)生了。

珍愛生命,遠離大貨車!

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,交通運輸變得日益繁忙,貨車超載的現(xiàn)象并不鮮見。貨車超載,一方面是由于橋梁修建較早,不符合現(xiàn)行承載力和通行標準的要求,但更常見的原因則源于車輛為降低運輸成本而超載。

作為普通民眾,我們在謹遵交規(guī)的同時,切記防大貨車之心不可無。對于6排輪子、裝滿沙石或鋼鐵的大貨車來說,超載百噸是常態(tài),甚至200噸也不在話下,壓垮一座橋絕非難事。如果在路上遇到這種巨無霸,不要猶豫,請盡快遠離!

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