專家警告稱橋樑大面積老化現象可能提前到來

2006-12-20 19:09:13　來源: 科學時報 12月9日，北京順義區一條景觀懸索步行橋在測試承重時突然坍塌，10輛用來測試的卡車隨橋身墜下後報廢，造成3人受傷。

這只是今年以來我國橋樑垮塌事件中的一個。

再往前追溯，從1996年造成32人死亡的廣東韶關特大橋坍塌，到1999年導致40人死亡的重慶彩虹橋倒塌，近年來我國橋樑特大安全事故不斷。

中國現在已成為世界橋樑大國之一，橋樑建設的快速發展為國民經濟建設和國防安全作出了重要的貢獻。不過，雖然我國橋樑的安全形勢總體上是好的，但前景卻不容樂觀。

根據20世紀90年代以末的統計，我國有40%的橋樑使用年限在25年以上，現在這部分橋樑使用年限應該在30年以上。依據美國的統計，設計平均壽命為75年的橋樑實際使用壽命平均為40年左右；而德國對部分混凝土橋樑的統計也表明，使用年限25年以上的橋樑46%至少存在一處中等以上的損傷。這也意味著，我國目前大量橋樑已經存在損傷，如不加以控制，在未來10年至20年內，大量橋樑將達到使用壽命。

儘管我國沒有開展全國範圍的橋樑病害現狀普查，但根據國外經驗，可以預見，在未來的10到20年內，我國必將提前迎來大範圍的橋樑老化現象，這種預測已被個別省市橋樑普查所證實。如根據《羊城晚報》報道，至2000年，廣東省內共有1.87萬座公路橋，屬於三四類不良狀況的橋樑有4244座，佔總數的22.7%。由於我國橋樑老化現象已經比較普遍，並有可能在沒有達到設計壽命前達到使用壽命，再加上有些橋樑的設計、施工、運營、養護管理措施不力，加速了橋樑老化，有資料顯示，21世紀初我國大約有3%的橋樑已屬危橋，因此我國橋樑安全形勢不容樂觀。

我國橋樑在出現老化趨勢前，如不採取合理的技術措施加以控制，必將造成重大的經濟損失。特別值得關注的是，橋樑老化在某些特定的條件下容易導致橋毀人亡的安全事故，造成惡劣的社會影響，如我國就發生過重慶彩虹橋倒塌導致40人死亡、廣東韶關特大橋坍塌導致32人死亡等多起特大嚴重安全事故。

造成橋樑病害的原因多種多樣，如不規範的設計和施工、使用劣質建材等。但從技術角度上來講，混凝土連續體系橋樑由於結構複雜、施工過程結構體系轉換多、臨時荷載大而隨機性強以及施工周期長等原因，除了存在鋼筋鏽蝕、混凝土炭化等通病外，作為大跨度橋樑一種最常見的形式，大跨度混凝土連續體系橋樑目前還存在跨中撓度過大，箱梁底板出現縱向、橫向裂縫等常見病害。

纜索橋是指利用纜索作為主要承力構件的橋樑，主要包括斜拉橋、懸索橋和索道橋，目前我國纜索橋以斜拉橋居多。儘管目前纜索橋在我國的絕對數量不多，但是作為目前可以跨越1000米以上障礙的唯一橋樑形式，隨著我國多起跨海跨江越谷工程的啟動，其數量與規模將越來越大。根據目前大量文獻的公開報道，斜拉橋出現病害的現象較懸索橋嚴重，而且影響了結構的使用壽命，造成了嚴重的經濟損失與社會影響。據不完全統計，由於纜索的鏽蝕與疲勞等眾多原因，20世紀70至90年代初，我國修建的30餘座斜拉橋中，進行加固修復的有65%，有4座斜拉橋已拆除或改用了其他橋型。

拱橋是我國最常用的一種橋樑形式，其種類與形式最為繁雜。以系桿拱橋的吊杆為例，由於鏽蝕、斷絲病害相當普遍與嚴重，已經導致部分橋樑不得不提前進行維修。從工藝上而言，我國目前還沒有完全解決吊杆的防水防腐工藝，吊杆防腐層往往在達到設計使用壽命前就老化破壞。在設計計算理論上，我國還沒有完全認識短吊杆在橋面水平力作用下的響應機理，因而短吊索經常出現疲勞與腐蝕雙重作用而提前損壞。

橋樑出現病害是不可避免的，對於已建橋樑要經常進行安全可靠性和承載能力的評估，「亡羊補牢」，及時發現問題，加強維護、保養和加固，限載、降載通行，防止其「未老先衰」，必要時拆除重建。另外，橋樑工程建設一定要強調科學決策和風險評估，謹防「政績工程」，不能一味地把技術的先進性放在第一位，而忽視了橋樑的安全性、可靠性和實用性。對於新建橋樑切勿倉促上馬，一定要作好先期的地質、氣象和力學等方面論證分析，充分考慮使用新技術、新工藝和新材料後可能出現的各種情況，做到「防微杜漸」。

在科研方面，目前，大跨度預應力混凝土橋樑長期變形遠遠超過現有設計計算理論預測值，導致大量橋樑線型失真，嚴重影響橋樑使用功能，而且大量同類橋樑陸續上馬，因此，深入研究其長期變形機理，建立合理預測理論與控制技術已成為橋樑界的迫切任務；而纜索橋與拱橋的吊索、主纜等鏽蝕問題是目前我國橋樑界普遍存在的病害形式，已經造成重大的經濟損失與多起安全事故，加大吊索、主纜等鋼構件的防護、檢測與養護技術研究十分重要；此外，還需加強橋樑損傷檢測技術(尤其是隱蔽部位、高空部位的檢測技術)以及橋樑安全性與承載力評估技術、橋樑養護與加固技術的研究，針對大型橋樑問題開展相關研究，特別是風振、 地震等自然因素作用下的安全機理與控制技術研究尤為重要。（撰文：王景全）

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