加強橋梁的監控與維護、治理超載才是根本。12月18日，位于湖北省鄂州市境內的滬渝高速滬渝向轉大廣高速匝道橋發(fā)生橋梁側翻，截至當日已造成4人死亡、8人受傷。事發(fā)大橋路權方稱(chēng)，引發(fā)此次事故的貨車(chē)從陜西臨潼入站上高速，載重198噸，超載400%。據了解，事發(fā)橋梁為獨柱墩橋，而這并不是獨柱墩橋首次發(fā)生事故。獨柱墩橋為什么會(huì )屢次垮塌？它安全嗎？

1、傾覆頻發(fā)

1995年，日本大阪神戶(hù)都市圈發(fā)生7.2級地震。因日本建筑物抗震設計較好，地震中倒塌的房屋數量不是很多，但阪神高速公路神戶(hù)線(xiàn)獨柱墩橋卻發(fā)生整體傾覆——600多米的獨柱墩橋整體向一側倒塌，橋墩根部混凝土完全壓潰，鋼筋屈服。

不僅在日本，近十年來(lái)，我國也發(fā)生多起獨柱墩橋傾覆事故。

2009年7月15日，津晉高速公路港塘收費站800米外匝道橋坍塌，5輛載貨車(chē)墜落，造成6人死亡、4人受傷。后經(jīng)初步查明，5輛載重貨車(chē)逆行進(jìn)入橋體，遇車(chē)右拐使橋體重心偏移，導致該橋坍塌。

2012年8月24日, 哈爾濱機場(chǎng)高速由江南往江北方向、即將進(jìn)入陽(yáng)明灘大橋主橋的最后一段傾覆，4輛貨車(chē)沖下橋體。后經(jīng)調查，事故直接原因是4輛超載貨車(chē)在121.96米的長(cháng)梁體范圍內同時(shí)集中靠右側行駛，匝道鋼混連續疊合梁一側偏載受力嚴重超載荷，導致匝道傾覆。

在這次事故中，超載的確是大橋傾覆的原因——4輛貨車(chē)過(guò)秤總重量達482噸，遠超橋梁承載能力（197噸）。但也有專(zhuān)家認為，不應規避橋梁的其他問(wèn)題，其中最主要的是設計上的問(wèn)題。獨柱墩的設計結構導致橋梁平衡性差，事發(fā)時(shí)4輛車(chē)的重量壓在一側，橋梁失去平衡進(jìn)而垮塌。

2015年6月19日，粵贛高速廣東河源城南出口匝道橋突然傾覆，事故造成1人死亡、4人受傷。事故直接誘因是：3輛大貨車(chē)在進(jìn)入收費站時(shí)，緩慢行駛在一跨橋梁的同一側，導致梁體發(fā)生扭轉，進(jìn)而發(fā)生落梁事故。

【注：落梁即梁從原來(lái)的墩柱支座上方脫離并滾落到地面，從當時(shí)視頻和照片來(lái)看，梁的整體性完好?！?/span>

2019年10月10日，一輛裝載6捆鋼卷的貨車(chē)經(jīng)過(guò)江蘇省無(wú)錫市錫山區312國道上海方向K135處時(shí)，屹立于此達15年之久的跨橋橋面轟然側翻，錫港路上的3輛汽車(chē)被掩埋。

據警方介紹，還有一輛大貨車(chē)裝載7卷，大貨車(chē)荷載只有30多噸，而一卷鋼卷板重量就達28噸多。兩輛大貨車(chē)累計超載300多噸。而記者從附近路面的交通指示牌獲悉，該路段的限重只有40噸。

最終，事故造成3人死亡，2人受傷。

【注：從無(wú)錫各大鋼貿市場(chǎng)出發(fā)的運輸車(chē)，必經(jīng)過(guò)312國道，將鋼貿生意做向全國；而對于無(wú)錫錫山區東湖塘居民來(lái)說(shuō)，國道跨橋下方的錫港路是他們進(jìn)入城區的最便利線(xiàn)路。無(wú)錫高架橋側翻事故涉事路段，是他們的“必經(jīng)之路”?！?/span>

根據流傳的現場(chǎng)視頻來(lái)看，此次事故橋面整體發(fā)生側翻，橋面和橋柱完好，橋面車(chē)輛和人員被翻至橋底。這與過(guò)往類(lèi)似案件沒(méi)有太大差別，均與超載偏載耦合作用下引起梁體轉動(dòng)有關(guān)。

2、一條“腿”，是原罪嗎？

獨柱墩橋屢屢傾覆，獨柱墩是原罪嗎？33年前，一張照片曾轟動(dòng)廣州，乃至全國。1987年9月20日，國內第一座城市高架橋——廣州人民路高架橋正式落成。開(kāi)通那天15萬(wàn)人涌上高架橋參觀(guān)，時(shí)任《羊城晚報》攝影記者朱穗風(fēng)從新亞酒店天臺往下拍攝，捕捉了這一歷史瞬間。

在那個(gè)年代，城市高架路便是現代化城市標志。廣州人民路高架路改善了通車(chē)情況，加大了可通行車(chē)輛的數量，當時(shí)通車(chē)數量超過(guò)5萬(wàn)輛。

它正是用一個(gè)橋墩來(lái)支撐整個(gè)高架橋的。

20世紀80年代開(kāi)始，獨柱墩橋的理論逐漸形成，到90年代開(kāi)始初步應用，進(jìn)入到21世紀后開(kāi)始在國內外城市立交、公路跨線(xiàn)等領(lǐng)域得到普遍應用。

在公路橋梁建設過(guò)程中，受地形、地物、占地面積和景觀(guān)等因素影響，下部墩往往采用獨柱支承方式，以減少土地占用、改善下部結構布局、緩解橋梁基礎與地下建筑位置沖突、增加視野及橋型美觀(guān)度。而且獨柱墩橋梁工程量相對較小，特別是跨線(xiàn)斜交時(shí)可采用較小跨徑跨越，較為經(jīng)濟。

在基建條件有限的情況下，這類(lèi)橋梁往往成為唯一選擇。

不過(guò)，隨著(zhù)我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，交通流量、車(chē)輛載重不斷增大，特別是大型貨車(chē)車(chē)輛超載現象頻發(fā)，獨柱墩橋梁傾覆事故也漸漸增多。

近幾年，獨柱墩橋的安全問(wèn)題也受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。

在2019年初召開(kāi)的北京力學(xué)會(huì )第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì )上，中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)者彭世魁、羅穿云就提交了《獨柱墩橋梁傾覆穩定性分析》論文，明確表示，“獨柱墩橋梁橫向穩定性較差，容易發(fā)生整體傾覆事故?！?/span>

橫向抗傾覆穩定性不足，是獨柱墩橋的先天劣勢。

雖然獨柱墩橋的上下部結構受力性能可滿(mǎn)足橋梁設計規范要求，但其橋墩橫向支承體系為單支點(diǎn)支承，在偏載作用下，結構的橫向抗傾覆非常不穩定，導致橋梁整體抗傾覆穩定性的安全儲備不足。

這就好比一個(gè)人單腿獨立很容易摔倒，雙腿站立就沒(méi)問(wèn)題。超載車(chē)輛偏載通過(guò)只有一條“腿”的獨柱墩橋時(shí)，就存在橋梁整體側翻和墩柱被破壞的安全隱患。

傾覆無(wú)征兆、難以預防，也是獨柱墩橋的劣勢。

支座對梁體沒(méi)有拉結作用，一旦橋梁在突發(fā)的超限荷載作用后發(fā)生扭轉，梁體就會(huì )發(fā)生側滑。在橋梁設計中，為防止梁體側滑，一般會(huì )在蓋梁兩端增加2個(gè)混凝土擋塊。但在梁體碩大的重力作用下，混凝土擋塊起的作用非常有限。

【注：支座，梁身與橋墩之間起緩沖作用的構造物?！?/span>

實(shí)際上，面對以上問(wèn)題，全國各省市都開(kāi)始了對獨柱墩橋的自查，獨柱墩橋應用逐漸減少，多使用雙柱墩或者多柱墩。

3、歷史遺留問(wèn)題如何解決？

我們首先來(lái)看看國外經(jīng)驗：

美國自1971年開(kāi)始，逐漸在公路橋梁建設中使用限位器，以防止相鄰橋梁之間產(chǎn)生過(guò)大的相對位移，以及防止地震時(shí)橋跨發(fā)生落梁；

日本在1972年的《道路橋耐震設計指針解說(shuō)》中便引入了防落梁的規定；2002年3月，日本發(fā)布《道路橋示方書(shū)同解說(shuō)·耐震設計篇》，要求特別考慮橋梁系統整體的抗震性能, 把支座、連梁裝置作為主要結構構件來(lái)設計。

為解決獨柱墩橋的問(wèn)題，中國也做出了諸多努力：

我國舊版橋梁設計規范明確要求，“公路橋涵的持久狀態(tài)設計應按承載能力極限狀態(tài)的要求，對構建進(jìn)行承載力及穩定計算，必要時(shí)應進(jìn)行結構的傾覆和滑移的驗算……”2018年，《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》實(shí)施，明確要求進(jìn)行橫向抗傾覆設計。

舊版規范對橋梁抗傾覆亦有設計要求，2018年行業(yè)規范修訂后，行業(yè)規范做了更細致的規定，冗余設計量、對超載的承載能力大大提高。

還有一些城市頗具先見(jiàn)之明，對已有獨柱墩橋梁進(jìn)行抗傾覆性能加固。

【注：抗傾覆性能加固主要是對獨柱墩橋梁下部結構進(jìn)行改造加固，增加橫橋向支撐點(diǎn)的數量，以提高獨柱墩橋梁整體抗傾覆穩定性?！?/span>

以武漢為例。武漢有16座獨柱墩橋梁，共有277根獨柱墩。從2013年起，武漢決定對獨柱墩橋梁進(jìn)行加固。經(jīng)過(guò)前期論證，最終拿出了加鋼蓋梁和輔助支座的方案，實(shí)施加固。隨后，加固工程陸續鋪開(kāi)，給獨柱墩裝上“蝴蝶”托翼。目前，武漢已完成16座獨柱墩橋梁加固改造，給橋梁安全上了一道保險。

此外，武漢在每塊梁下安裝傳感器，及時(shí)掌握橋梁的“身體狀況”，防患于未然。今年11月，傳感器發(fā)回的數據顯示，三環(huán)線(xiàn)琴斷口橋兩塊并排的梁，承受力一大一小。這說(shuō)明存在安全隱患，要及時(shí)排除隱患。

數據分析發(fā)現，這可能是超限超載車(chē)輛造成的。兩塊橋梁需要重新加強橫向聯(lián)系，達到平均受力，才能消除隱患。按照這一思路處置后，琴斷口橋很快恢復健康。

2019年，南京市交通運輸局亦對城市橋梁獨柱墩橋梁進(jìn)行摸底，開(kāi)展城市橋梁獨柱墩抗傾覆專(zhuān)題研究。經(jīng)摸排和抗傾覆驗算，城市橋梁29座獨柱墩橋梁合計308聯(lián)跨中，165聯(lián)跨抗傾覆性能滿(mǎn)足最新規范要求。

針對囿于各種因素而不能滿(mǎn)足安全要求的橋梁聯(lián)跨，南京計劃通過(guò)減小基礎負荷、增設抗拉拔裝置或支座、增設鋼牛腿、增大橋墩截面等加固手段提高橋梁抗傾覆性能。

4、不能承受之重，壓出“內傷”

當前，部分貨車(chē)司機出于運輸成本考慮，仍然會(huì )超載運輸，一些貨車(chē)甚至超載至其最大總質(zhì)量的2倍甚至3倍。

在我國過(guò)去發(fā)生的獨柱墩橋傾覆事故中，多少都有超載的身影。

中國工程院外籍院士、美國工程院院士鄧文中曾指出，車(chē)輛超載對橋梁安全有明顯危害。

如果超載過(guò)度，使得橋梁的應力或者傾覆系數超過(guò)設計的安全系數，橋梁可能立即倒塌；如果超載尚未大到能把橋梁壓倒，引起的應力仍會(huì )對結構的使用壽命產(chǎn)生很大的影響。長(cháng)此以往，一座符合標準的橋梁服役十多年后，可能就會(huì )被壓出“內傷”。

例如，鋼結構的疲勞壽命一般可以假設與應力幅的3次方成反比。如果車(chē)輛超載100%，應力幅就大了1倍，那么原本100年的橋梁使用壽命就減少為12.5年。此外，據測算，車(chē)輛每超限超載30%，公路養護費用就要增加200%。

無(wú)錫事故中的312國道，是無(wú)錫市區最主要的一條干線(xiàn)公路，承擔了往來(lái)于上海、蘇州、常州、南京的大量過(guò)境交通和貨運交通，事故路段周邊聚集大量物流貨運停車(chē)場(chǎng)。截至高架傾覆，其通車(chē)已有14年左右。

附近群眾表示，超載運輸在這里是常態(tài)?！按笮拓涇?chē)實(shí)在太多，而且許多都嚴重超載，睡在床上連床都是搖晃的?！碑數匾晃皇忻裾f(shuō)：“超載的大貨車(chē)真是馬路殺手。晚上很多大貨車(chē)呼嘯而過(guò)，大家一直議論遲早出大事?！?/span>

本次湖北事發(fā)大橋路權方稱(chēng)，引發(fā)此次事故的貨車(chē)從陜西臨潼入站上高速，載重198噸，超載400%，不排除進(jìn)站口收費站有失職的可能。

對此，陜西高速臨潼站方面表示，涉事超載貨車(chē)有道路運輸部門(mén)的超限審批手續，經(jīng)檢測入站，已將數據報湖北交管部門(mén)，但不排除貨車(chē)有假報審批數據違規進(jìn)站的可能，具體情況正由兩地高速交管部門(mén)調查。

既然是超載車(chē)輛導致橋梁破壞，那能否提高橋梁設計等級，使得橋梁即便在超載車(chē)輛的重壓下依然不坍塌呢？

對此，專(zhuān)家表示，提高設計標準意味著(zhù)工程造價(jià)的大幅提高，再堅固的橋梁也無(wú)法承受無(wú)限制的超載。因此，加強橋梁的監控與維護、治理超載才是根本。