凌晨3点55分,撞击声刺破夜空,惊醒了壁虎河两岸熟睡之中的村民。 谁也不曾想往日人们跨河而行的扬州壁虎大桥,竟然被失控的船撞上,结果事故造成桥面三分之二垮塌。所幸,没有人员伤亡。 被撞塌的扬州壁虎大桥(图源:西瓜作者漫步风中) 被撞塌的扬州壁虎大桥(图源:西瓜作者漫步风中) 被撞塌的扬州壁虎大桥(图源:西瓜作者漫步风中)曾有台胞捐款修建的壁虎大桥 在扬州城东山河道与湾头镇之间,壁虎河流淌而过,上世纪九十年代以前,山河村要想出村只能靠摆渡才行。为了解决村里人的出行难题,在壁虎河南段,距离廖家沟和壁虎河相交处以北1公里的地方,开始筹划建壁虎大桥,这也是江苏省唯一一座以动物命名的大桥。 大桥西通湾头镇健康路,东接山河村。1992年4月14日,由当时的县、乡及个人投资130万元开工建设,其中乡以下单位自筹101万元、县以上单位拨款22万元,剩余的7万元则由湾头镇籍的台胞徐兆湘捐献,同年11月15日竣工通车。 事发河段 壁虎大桥全长227.5米,11孔,桥宽6米,行车道宽5米,采用T型钢混结构梁。由于受到地形限制,桥面采用4块1.5米宽的T型钢梁,下部采用钻孔灌注双桩桥墩,并在桥面上预留了双车道的空间。桥面最高处9.92米,荷载设计标准是汽—10吨、履带—50吨,无通航要求。 刚建成的壁虎大桥桥梁防撞考虑的由来——广东九江大桥被撞断 2007年6月15日凌晨4时左右,"南桂机035"船装载河砂顺流从佛山开往顺德,此时江面有轻雾,在5点左右,船行驶到九江大桥前约1100米时,雾气渐浓,能见度急剧下降。在没有按照规定进行瞭望和确保安全通过的情况下,冒险航行,结果偏离主航道,与大桥桥墩相撞,结果导致全长1675.2米的广东九江大桥坍塌200米,桥上4辆汽车与2名施工人员坠入河中,共造成8人死亡。自此,全国海事部门开展了防船撞防泄漏的整治工作。 广东九江大桥被撞塌桥梁不能忽视防撞设计 桥梁跨越航道如果在水域中设置桥墩便增加了水中障碍物,产生了船与桥的矛盾,随着桥梁增多、航道内的船舶越来越大、越来越多、越来越快,这种矛盾就更加突出。一般桥梁设计时,往往首先照顾的是垂向荷载,也就是桥梁本身的结构重量的永久作用,然后会考虑桥向的荷载,比如车辆的份量和过桥时刹车制动等带来的可变荷载,很多会忽视与桥梁交叉的顺水流方向的荷载,比如船舶和漂流物撞击等偶然作用。这是不合理的。 还有一点也很重要,往往河道是蜿蜒曲折的,而航道是经过实践选择出的最适合航行的水中线域,在河流主流上水深等更容易满足航行要求,所以国家规范要求"桥梁纵轴宜与主流流向正交,墩台轴线应与最高通航水位时的主流方向一致,必须斜交时其偏角不应超过5° ",这句话通俗点讲就是船到桥头必须直,不能斜着过桥,否则危险就会增大,而这种情况在河流转弯时更容易发生。比如湖北黄石长江大桥就建在河流弯道上,不符合上述要求,江中四个桥墩净宽又不够,就容易发生船撞事故。在1998年9月2日,长江大洪水刚刚消退恢复通航当晚,长22033号推船,顶推7艘1000~1500吨空驳船顺水而下,结果就撞上了3#桥墩,3艘驳船损坏严重,船队撞散。 扬州壁虎大桥被撞毁的可能原因分析 有未经证实的消息称: 撞桥的船是一个拉煤的船队,共有九条货船加一条驳船,船上共有16名船员。出事时,因为船队失控,导致偏离了主航道,最终撞上了壁虎大桥。 @工程师天张再细致观察此次扬州壁虎大桥被撞现场,发现两个问题:(1)壁虎大桥恰好位于壁虎河的转弯处;(2)事发时河道水位较高。这都给事故的发生埋下了隐患。 按我们专业角度分析,河流在经过转弯时,往往深槽主流更容易靠近凹岸处(下图中的左下侧,也就是湾头镇),而靠近山河村的一侧河床更容易淤积,使得通航水深不够,此次事故恰恰发生在水浅的一侧。 通过量测发现相邻桥墩间距相同,都约20米,适宜的设计应该是靠湾头镇这一侧间距大一些,更适合通航。另外,事发时河面距桥面底部的通航净高,目测不会超过2米,此时能否允许通过拉煤的货船和驳船还有待进一步核实。以一艘4000吨的运煤驳船为例,型深4.5米,吃水3米,而驳船大多不设推进设备,由拖轮拖带或顶推,所以操控性能差。 壁虎河与壁虎大桥线位示意 壁虎大桥被撞现场大桥怎样才能防撞? 这有三种考虑,一是直接取消水域内的桥墩,采用斜拉桥等设计,对于大江大河这种考虑没有问题,但是小的河流这种设计就不经济合理了。二是在桥梁两侧一定距离内设置墩外拦船,墩外围堰、人工岛、墩外桩群等设施,"御敌于千里之外",这种不接触式的防撞设计固然出发点很好,但是也要看周边的水域环境是否允许设置,设计不当就会导致河道淤积,而且无形中就大幅增加了桥梁的投资,有的甚至比桥墩还要贵。三是考虑接触式的防撞设施,把桥墩墩柱设计成流线型或斜面,而不是方形,以此缓解正面撞击的力量。还有的在桥墩外面设置防撞外钢围,并在与桥墩之间的空隙中设置柔性耗能的复合防撞圈。 非接触式防撞设计——墩外拦船 直接接触式防撞设计——外钢围与柔性防撞圈 不论多少防撞考虑和设计,都不如遵守航道交通规则,安全行驶更重要。 创作不易,如果您觉得我说的在理,别忘了关注@工程师天张哦。主要参考资料: 《评议桥梁防撞设计的依据》陈国虞 《中国名镇志丛书 湾头镇志》