摘　要：橋梁作為跨越江河以及交通線的人工構造物，由于其施工方式的復雜性，以及運營環境的不確定性，在一定自然或人為因素下將有可能導致工程事故。本文通過調查近幾年來在橋梁施工和運營當中發生的垮塌事故，分析和總結了導致事故發生的自然和人為因素：包括洪水地震危害、設計考慮不足、施工方法不當、項目管理疏忽、車輛超載等。通過典型橋梁垮塌案例分析，討論各種風險因素的影響及其解決方法，對今后橋梁工程的設計施工和運營管理有一定的借鑒意義。

　　關鍵詞：橋梁事故;橋梁設計;運營維護;事故分析;消減措施

　　Abstract: as a bridge across the rivers and lines of communication artificial installations, because its construction of the complexity of the way, and the uncertainty of the operating environment, in a certain natural or man-made factors will likely lead to engineering accident. This article through the investigation in recent years in bridge construction and operation of the collapse occurred, analyzes and summarizes the cause of the accident of natural and human factors, including the flood of earthquake hazards, design planning, construction method is undeserved, project management oversight and overloading of vehicles. Through the typical bridge collapse case analysis, discuss the influence of various risk factors and the solutions for future bridge engineering design and construction and operation management have a certain significance.

　　Keywords: bridge accident; Bridge design; Operation maintenance; The accident analysis; Cut measures

　　中圖分類號：U445.7+1 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1.引言

　　隨著我國鐵路和公路的大力建設，城市交通線不斷擴展，橋梁的需求日益增多。同時，我國現有橋梁超期超載服役情況非常普遍，橋梁災害甚至橋梁的坍塌事故不斷發生，造成了人員傷亡和財產損失。因此，廣泛收集和調查近年來的橋梁垮塌事故，分析其發生的原因，研究預防和控制策略，對今后的橋梁建設和管理工作具有一定借鑒意義。

　　西南交通大學的徐洪濤[1](2006)對2006年以前我國橋梁事故的典型案例做了分析和探討。中南大學侯秀麗[2](2006)在其碩士學位論文中，回顧了歷史上由于重大水害、泥石流、冰凌、風沙以及地震等自然因素所造成的橋梁坍塌事故。同濟大學的葛耀君[3](2009)提出橋梁可持續發展概念包括兩個目標、三個尺度和四個要求，并對2001~2008的全球范圍內的橋梁坍塌事故進行了統計和歸納。本文主要針對2007年來我國發生的橋梁垮塌案例，分析其規律性，總結導致橋梁垮塌事故的自然和人為因素。

　　1. 近年來我國橋梁事故概覽

　　關于2007年來我國橋梁垮塌事故資料的收集方式主要通過檢索互聯網(包括交通部網站、安監局網站、新華網、搜狐網等)、媒體報道和學術期刊等。其中人員傷亡項主要取自當時新聞報道，可能隨著事態發展，傷亡人數會略有增長，但該數據仍具有一定的統計意義。在資料收集和調查中遵循客觀公正原則，將結果匯集于表1。

　　表1 2007年以來我國橋梁重大垮塌事故列表

　　注1：由2008年四川地震所引起的6100余座橋梁倒塌事故未計入。

　　注2：本文中的垮塌是指橋梁上部結構發生功能性損壞，并影響交通或工期，包括完全或部分垮塌。

　　綜合表1信息，2007年以來發生的三十余起橋梁重大垮塌事故的當中，直橋占72%以上。

　　統計事故發生的時期，在使用壽命期間發生垮塌的橋梁多于施工期間，達到58%，建設階段即倒塌的橋梁占36%。而株洲市紅旗立交橋和綏棱縣努敏河橋的坍塌案例較為特殊——在拆除期發生預料外垮塌，并造成了人員傷亡。

　　按照事故發生階段以及橋梁類型進行匯總(在已列舉的事故當中，18%的橋梁缺乏相關資料，其形式暫無法確定，故列入其他項目)。在我國近年來垮塌的橋梁，梁橋占一半以上，其次為拱橋，二者之和占到所有垮塌橋梁總數的76%以上。見表2。
 

　　表2 2007年以來我國垮塌橋梁橋型對比

　　按照橋梁垮塌的程度，進行分類匯總(垮塌程度暫無法獲知的案例列入不明項)，可知在施工建造時期橋梁的垮塌一般為部分垮塌;在運營階段，由于運行條件和影響因素眾多，其垮塌程度往往難以預料。見表3。

表3 2007年以來我國橋梁垮塌程度對比

　　分析上述事故中的人員傷亡，如圖1所示，在建設階段事故造成的傷亡數量遠高于運營階段，死亡人數約為其他階段的3.3倍。究其原因，主要是橋梁搭建過程中發生意外會造成眾多施工人員的傷亡，因此施工階段的安全保護措施應得到格外重視。

　　圖 1 橋梁坍塌事故中傷亡人數統計

　　2. 導致橋梁垮塌的自然因素簡述

　　3.1. 洪水對橋梁基礎的危害

　　2008年6月20日凌晨，受到連日持續強降雨影響，臨近廣東韶關南雄附城的全安鎮一座長13米、寬6米的橋梁突然被洪水沖跨，致使當地1.5萬民眾出行受阻。

　　一般情況下，河底泥沙被水流沖走后，會有相應的泥沙來補充。但由于洪水流速極快，橋墩附近的泥沙被沖刷淘空后沒能得到及時補充，橋墩向下塌陷，最終導致梁體變形破壞和橋面垮塌。

　　3.2. 地震對橋梁損害嚴重

　　據交通部統計，在2008年5月12日汶川地震中，共損毀橋梁6140座。

　　圖 2 某橋地震后出現落梁破壞

　　南京工業大學的李鴻晶等[4](2009)通過對汶川地震現場的考察，分析了西部山區地震中橋梁的損毀特點。在地震中損害嚴重的橋梁多表現為上部結構位移過大或落梁，而橋墩震害普遍較輕，說明橋梁上部結構和下部結構連接是橋梁抗震的薄弱環節。

　　另外橋臺發生破壞的橋梁在地震中比較多見，橋臺破壞的主要原因是主梁與橋臺相互作用或橋臺地基滑移、震陷等導致的橋臺開裂。

　　3. 導致橋梁垮塌的人為因素分析

　　4.1. 我國公路橋梁設計規范要求偏低

　　現行橋梁設計規范中極限狀態法所采用的多項安全系數主要是在統計及概率分析的基礎上得出的，雖然較容許應力法由經驗確定安全系數的方式科學，但其所成立的基礎還包括施工質量和材料質量的提高。然而實際上在現階段我國經濟高速發展的大環境下，工程施工質量及材料性能并未得到較大提高，從而造成了橋梁結構的整體儲備降低和結構的不可靠。

　　據統計，與其他國家相比，我國公路橋梁規范規定的活載效應分項系數明顯偏低：我國為1.4，而美國為1.75，英國為1.73。在計算橋梁構件承載力時，我國規范規定的材料設計強度又定的偏高，以致我國橋梁的設計承載能力總體上僅為英美國家的60%~70%。為應對我國公路普遍存在的超載運輸現象，建議根據當地交通流量，在橋梁設計時相應提高荷載標準。國家交通主管部門應針對各地區公路運輸特點盡快制定新的設計荷載標準。

　　另外，按照我國04橋規算得的沖擊系數與美國、加拿大、英國等國規范相比偏小，偏不安全。

　　中南大學胡漢舟等[5](2002)進行了幾座大橋沖擊系數在不同規范下取值的比較。與同樣以橋梁基頻計算沖擊系數的加拿大規范相比，按照我國04橋規計算得到的沖擊系數只達到后者的1/5~1/3。考慮到當前超載現象嚴重，沖擊系數計算方法的修正顯得更加重要和迫切。

　　4.2. 設計不當產生的安全隱患

　　在當前經濟高速發展的大環境下，各設計單位任務繁重，很多項目缺乏足夠的審核與優化就匆匆進行施工，許多的構造細節并未進行充分演算。

　　在設計過程當中，單純以滿足規范為目標，不考慮施工時是否能夠實現。例如為滿足鋼筋要求，采用過小的鋼筋間距和保護層等。由于各構件單獨繪制，常常造成鋼筋沖突，需要在施工中相互避讓，導致鋼筋錯位，影響混凝土澆注密實，并導致保護層不足等問題[6]。

　　另外在設計當中不考慮后期檢查和養護需要，使橋梁安全檢測和日常維護難以進行。

　　4.3. 施工過程中存在的問題

　　分析表1數據中引起橋梁坍塌事故的原因，在橋梁建造期間發生的垮塌事故當中，33%是由于模架支撐系統存在問題，導致模架失穩梁體坍塌。究其原因，除支架在設計時可能出現的偏差外，招投標暗箱操作，施工單位缺乏安全責任意識、擅自變更設計，以及監理單位監管不嚴都是導致責任事故重要原因。

　　2009年8月24日上午，正在修建的清澗縣玉家河鄉前張家河大橋突然倒塌，橋上作業的12名工人同時墜落，造成7人受傷、5人死亡，直接經濟損失達200余萬元。事后調查得知，其承包人在工程伊始就偷工減料，將原設計76cm的石材降低至70cm，并將施工方法變更為木架支撐，相關監管人員在了解情況之后依然聽之任之，最終引發橋梁整體垮塌的慘劇(圖3)。

　　圖 3 張家河大橋垮塌事故現場

　　另外，在施工過程中，施工單位缺乏相應資質，不嚴格按照施工規范辦事，未進行完善的施工組織設計，工序混亂，盲目趕工期不顧工程質量等等，都是導致橋梁垮塌事故的重要原因。

　　4.4. 運營管理不當

　　隨著經濟發展和公路等級提高，道路交通量急劇增加。超載車輛不斷增多，超載成了破壞橋梁的第一殺手。在表1所展現的三十余起坍塌事故中，從橋梁竣工到橋梁垮塌多為20~40年之間，其中47%以上是由于車輛超載，23%為車船撞擊。

　　超載車輛在公路上行駛，對橋面的破壞短期并不明顯，但隨著時間的椎移，破壞會越來越嚴重，造成路面大面積破損，使行車速度降低，油耗加大，形成橋梁損傷積累，甚至發生橋梁垮塌事故。

　　針對超載現象帶來的對橋梁的危害，一方面規范制定部門應進一步完善規范當中完善承載力與耐久性要求，設計人員應在滿足規范要求的基礎上，適當提高安全儲備;另一方面，車主個人應提高安全責任意識外，公路管理部門也應加強管理，減少超載現象的發生。以東柳林橋為例：2007年8月15日，一輛總重達183.2t貨車從該橋上駛過。重壓之下，西半幅橋面整體垮塌(圖4)。這輛六軸貨車超限運輸比率達233.1%，實際載貨量接近三節火車皮。而在此之前，這輛嚴重超載的貨車已經安然通過了多個檢查點。

　　圖 4 東柳林橋垮塌事故現場

　　船舶撞擊是導致跨河跨海大橋垮塌的另一重要原因。2008年3月27日，某貨輪穿越在建的寧波金塘大橋非通航橋孔時，船舶桅桿與該橋橋面發生碰撞，造成該橋孔兩橋面箱粱塌落，砸在貨輪駕駛臺上，致使船舶駕駛臺前部坍塌，4名船員遇難(圖5)。而在2009年11月18日，一艘在大浪中走錨的韓國籍散貨船再次刮擦橋墩，所幸并未造成大橋結構性損傷。

　　圖 5 金塘大橋坍塌事故現場

　　為避免船舶撞跨橋梁的慘劇再次發生，不僅在設計當中要加入防撞設計，在運營期間，航運部門也應加強監測力度，及時更新航海圖，減少撞擊事故。

　　4. 結語

　　修訂我國城市橋梁結構設計規范，提高在安全與耐久性上的要求。

　　設計人員應充分重視構造細節的設計，不局限于滿足規范要求。針對公路普遍存在的超載現象，設計人員可考慮提高設計荷載標準，同時交通管理部門應加強監管和懲治力度。

　　針對船舶撞擊導致的橋梁垮塌事故，設計人員應注意進行防撞設計，航運部門應加強對于大橋附近船舶行駛的監控，及時公示河海航圖。

　　施工單位應加強安全責任感，設計變更時應嚴格履行相關程序，加強與設計人員的交流協調。

　　對現役橋梁，應加強維護管理工作，建立橋梁維護及使用情況動態檔案.定期檢測反饋。

　　建立嚴格的橋梁安全問責機制，落實設計、施工、監理單位的安全責任.從根本上遏止橋梁重大垮塌事故的發生。

　　參考文獻

　　[1] 徐洪濤, 郭國忠, 蒲煥玲, 苑敏. 我國近年來橋梁事故發生的原因與教訓.[J]中國安全科學學報,2007.11:90-95

　　[2] 侯秀麗. 橋梁工程重大坍塌事故調查與分析.[D]中南大學：碩士學位論文,2006:5-50

　　[3] GE Yaojun, Xiang Haifan. Towards Sustainable Development of Bridge Engineering: Chinese Lessons and Experiences. [C]33rd IABSE Symposium,2009

　　[4] 李鴻晶, 陸鳴, 溫增平, 羅韌. 汶川地震橋梁震害的特征.[J]南京工業大學學報(自然科學版),2009.1:24-29

　　[5] 胡漢舟，葉梅新. 橋梁事故及經驗教訓.[J]橋梁建設,2002.3:71-75

　　[6] 金玉泉. 橋梁的病害及災害.[D]同濟大學：碩士學位論文,2006