揭秘|州河大橋的前身塔坨斜拉橋垮塌的歷史真相!往事需要銘記!

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今天，極客君在這裡為大家聊一段關於四川省達州市州河大橋前身塔坨斜拉橋坍塌的歷史真相!往事需要銘記，歷史教訓發人深思!

修建州河大橋概況

原州河大橋是達縣地區熱電廠供熱管道的過江工程。1983年經四川省計經委同意安排開始施工，預計1986年竣工通車。該橋原設計方為鐵二院，但就在橋樑即將要進入施工時，卻被當時的原地委主要負責人否定並強行推出蘭州鐵道學院提供的斜拉橋設計方案。該方案由蘭州鐵道學院副教授、橋樑專家唐家祥設計。唐教授在橋樑設計研究方面，非常擅長於結構力學分析，針對斜拉橋結構，提出過當時認為先進的設計理論和方法，包括：基於「施工動態圖示」的恆載設計，「索麵單元」(可用於空間索內力分析)和索力「一次張拉」(即不用調索，簡化施工)等，並將其應用於州河大橋設計。

該橋的施工承建方為南江建築工程承包公司。橋樑預算總投資335萬元。預計1986年底竣工。橋定名為州河塔沱大橋。大橋設計長260米，寬12米。南段在河灘上設一獨塔，139米主梁被纜索斜拉於索塔頂。主跨北段，即塔沱這邊，121米主梁斜拉在塔沱山上，山上岩石打了很深一個洞。形成依山斜拉弔橋的橋形。

州河大橋的立面布置，見圖4。結構為鋼筋混凝土空腹梁獨塔斜拉橋，主跨190m，邊跨70m，橋寬12m。這橋的最大亮點，是利用地形，將橋一側的拉索直接錨固于山體上，這樣，不僅與周邊環境協調，還可省去一個索塔。坦率地講，即便用今天的美學眼光看，這樣的造型也是相當有創意的。

州河大橋立面布置

州河大橋的設計特點，主要有以下幾點：

(1)充分利用橋位處環境條件。橋北端有一小山，名龍爪山，山上有座龍爪塔(相傳始建於唐代，現為省重點保護文物)。於是，以山代塔，以橋連山，既可設計出跨度達190m的獨塔斜拉橋，還可把橋樑建築與周邊自然及人文景觀聯繫起來。

(2)第一次採用空間索。橋樑南岸採用在豎面內布置的雙面索，而在靠山一側，則第一次布置下窄上寬的空間索(雙索麵)，以便增加橋樑的「俯視美」(設計者語)。拉索由平行鋼絲構成。

(3)採用帶懸臂(寬2.5m)的鋼筋混凝土倒梯形空腹箱梁。主梁高3.3m，頂板全寬12m，底板寬4.5m，兩板均為實心板，厚15-20cm。斜腹板為X形腹桿(採用透空腹板，是為了減少箱內供熱管道的溫度影響)，腹桿截面尺寸15×20cm。主梁預製節段長2.4m，節段兩端布置一片0.4m厚的隔板。隔板的斷面形式(參見圖5)，是在空腹主梁的基礎上，內加人字形斜桿，外加兩根斜拉杆(將頂、底板外緣連接起來)。拉索的下錨座，就設在隔板頂面的外緣處。

(4)採用「葉脈」狀拉索。這是指將一根拉索在靠下端的某處，分散成三根更細的索股，分別錨固在三片隔板上。設計者認為，「葉脈」狀拉索集稀索與密索長處於一體，既可使錨座輕型化，造型又美觀。

(5)採用預製、吊裝、拼接、一次張拉的施工方案。主梁按節段(由一段空腹箱和一片隔板組成，長2.8m)預製，吊裝就位後再現澆0.2m的拼接層。梁體拼裝時，就位一節，張拉一節，全橋吊裝完成後無需進行索力調整。

施工中的州河大橋

1986年10月29日上午10點49分，大橋合龍在即，弔橋北端主梁突然破斷坍塌，橋上施工人員21人全部落水，16人遇難，直接經濟損失近400萬元。

北岸主梁破斷處

仰視主梁破斷處

北岸上錨於岩體的拉索鬆弛

未垮塌的南岸結構

事故的原因，可分為施工、設計和工程管理幾方面論述。

在施工方面，問題主要出在施工單位的技術水平上。當施工技術低下時，再好的設計意圖也難以實現。因施工單位是一家只有丙級資質的建築工程公司，先前也無任何橋樑建造的經驗，這就不可避免地會導致一系列的施工質量問題，如主梁預製的精度太差，部分構件的混凝土強度不合格，鋼筋漏裝等。

垮塌在河中的梁體殘骸

結構殘骸

近觀另一方面，囿於當時的技術條件，現場沒有施工監控措施，也無有效的測試手段，這就導致主梁線形和索力幾近失控。這給一根壓彎構件(懸臂主梁)帶來的風險，不言而喻。

在設計方面，儘管新的構造很多(大概空間索、預製空腹箱梁、「葉脈」狀拉索等都是在國內斜拉橋中首次採用)，但似乎缺乏有力的試驗驗證、技術支撐和類似成功經驗。若讓今天的橋樑工程師來討論前述州河大橋5大設計特點，筆者猜測，除了前2點尚可得到認可外，對後3點均會產生質疑。例如，不加預應力的空腹單箱主梁與鋼筋混凝土桁架相差不多，其整體和節點受力性能如何?混凝土開裂如何控制?再如，將一根索的一部分拆分成三股，構造和傳力可靠嗎?如何控制「就位一節、張拉一節」時各股的內力?還有，如何在構造上保證預製節段間現澆接頭的質量?諸如此類的問題，不知當時是如何考慮的；但可知的是，這些質疑均與橋樑安全有密切關係。

據了解，「葉脈」狀拉索可能是設計上的一個缺陷。一來，北岸拉索的傾角過小(最小的水平夾角只有約13°)，這加大了主梁所承受的水平壓力；二來，在當時的技術條件下，採用「一分為三」的拉索構造及配套的張拉方式，極易導致北岸空間索的計算與實際情況出現大的偏差。

在工程管理方面，當時採用的是設計施工總承包的方式，也還沒有實施監理制度。設計施工總承包本身沒有任何問題，有問題的是，設計負責人並不專長於橋樑施工，而施工單位的橋樑建造技術能力又嚴重不足，這就基本上讓一座大橋的工程管理流於形式。可以設想，如此狀況下，即便風險就在眼前，大家也可能渾然不覺。

簡而言之，這橋的施工質量差，現場監測失控，工程管理也不給力;儘管設計大膽新穎，但設計相當倉促，所採用的梁索構造與當時經過實踐驗證的大跨斜拉橋者差異較大。這些不利因素的綜合效應，最終導致了當北岸懸臂施工接近最不利狀態時，在壓彎(也不排除因上下游索力不均產生的扭矩)共同作用下，主梁在其質量和受力最薄弱之處轟然斷裂。

到1987年11月，州河大橋垮塌事故得以處理完畢。隨後，對州河大橋進行重新設計，1988年12月在垮塌原址上重建了一座三跨鋼筋混凝土箱形肋拱橋(2005年進行過一次封閉維修)

今天的州河大橋

此橋全部拆除，改變方案，在原址重建了現在的州河大橋。但為了銘記這段歷史，不忘過往的慘痛教訓，項目指揮部最終報相關部門批准立得此碑，以警示廣大建設者和決策者!

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