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     作者：鄭曉蒙                 

    橋梁作為一項(xiàng)生命工程，一旦發(fā)生坍塌事故，往往會(huì)造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失和惡劣的社會(huì)影響。本文收集了最近15年（2000～2014年）國(guó)內(nèi)發(fā)生的橋梁坍塌事故的相關(guān)信息，對(duì)事故的原因和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，希望能夠增加對(duì)我國(guó)橋梁坍塌事故的了解，為我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展提供借鑒。

    1  國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

    針對(duì)我國(guó)橋梁坍塌事故，許多專家學(xué)者進(jìn)行了研究。吉伯海等認(rèn)為事故的發(fā)生大多是多種原因綜合作用的結(jié)果，并發(fā)現(xiàn)最容易發(fā)生坍塌的橋型是拱橋，橋梁長(zhǎng)度越大坍塌的可能性越高。徐洪濤等從設(shè)計(jì)、施工、營(yíng)運(yùn)管理、水文地質(zhì)和自然災(zāi)害等方面分析事故發(fā)生的原因，總結(jié)了事故教訓(xùn)，提出了預(yù)防對(duì)策。何凱等分析了一些重大橋梁坍塌事故發(fā)生的設(shè)計(jì)、建設(shè)、地理特征等方面的原因，闡述了有關(guān)橋梁坍塌事故中的問責(zé)機(jī)制。孫莉、曹明旭、汪廣豐等對(duì)國(guó)外橋梁坍塌事故進(jìn)行了研究和分析，對(duì)指導(dǎo)我國(guó)橋梁事故的原因和預(yù)防提供了參考。

    國(guó)外很早就已經(jīng)有專家對(duì)橋梁坍塌事故進(jìn)行了研究。1951--1988年間美國(guó)發(fā)生的114起橋梁坍塌事故的原因進(jìn)行分類，為“橋梁生命線設(shè)計(jì)”課題提供前期的數(shù)據(jù)支撐。

分析發(fā)現(xiàn)橋梁的平均使用壽命為52.5年，造成事故的最主要原因是洪水和碰撞。并且對(duì)1977～1981年，1982～1988年，1989～2000年3個(gè)時(shí)間段的事故進(jìn)行對(duì)比。分析了鋼橋坍塌的主要原因，然后列舉了10個(gè)典型事故進(jìn)行說明，認(rèn)為橋梁事故對(duì)于提高橋梁性能認(rèn)識(shí)和提高安全水平有至關(guān)重要的作用。分析了1986～2009年哥倫比亞發(fā)生的63起橋梁坍塌

事故，發(fā)現(xiàn)鋼橋事故36%的原因是結(jié)構(gòu)缺陷；混凝土橋梁事故64%的原因是沖刷和超載。

    2橋梁坍塌事故統(tǒng)計(jì)

    本文將橋梁所處狀態(tài)劃分為建造、運(yùn)營(yíng)、維修和拆除4個(gè)環(huán)節(jié)。本文所指的坍塌是指橋梁在這4個(gè)環(huán)節(jié)中，橋梁的構(gòu)件發(fā)生破壞、傾覆或者位移，或者橋梁主體結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞或者倒塌，致使橋梁結(jié)構(gòu)不能保障正常、安全的工作。

    本文對(duì)每年發(fā)生的坍塌數(shù)量及造成的人員傷亡進(jìn)行了分析。圖1為近15年來橋梁坍塌數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。15年共發(fā)生橋梁坍塌事故179起，相當(dāng)于每年發(fā)生11. 93起，運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生事故最多。由變化曲線可知，運(yùn)營(yíng)階段每年發(fā)生的事故數(shù)量與總量的起伏變化規(guī)律較為一致。建造階段每年發(fā)生的坍塌數(shù)量比較平穩(wěn)，維修和拆除階段每年發(fā)生事故的數(shù)量很低。

    3橋梁坍塌事故的原因分析

    3.1  建造階段的事故原因

    橋梁建造是指從工程開工建設(shè)到竣工驗(yàn)收完成這個(gè)階段，主要包括樁基和承臺(tái)施工、墩臺(tái)施工、主梁澆筑或架設(shè)、橋面施工及各種輔助性工程。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，建造階段共發(fā)生橋梁坍塌事故58起，18起事故原因無法查明，剩下40起事故的原因分類統(tǒng)計(jì)見表1。支架問題是最主要的事故原因，其次是違法行為和違規(guī)作業(yè)，還有少量的是大風(fēng)、吊裝、船只撞擊等。

    3.2運(yùn)營(yíng)階段的事故原因

    運(yùn)營(yíng)階段是指橋梁工程竣工后交付使用，可供車輛、行人等使用，滿足交通要求。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生橋梁坍塌事故106起，未知原因14起，已知原因統(tǒng)計(jì)見表2。洪水、超載、車輛和船只撞擊是造成運(yùn)營(yíng)階段橋梁垮塌事件的主要原因，暴雨引發(fā)洪水，沖刷橋梁基礎(chǔ)及墩臺(tái)，容易破壞橋梁下部結(jié)構(gòu)。

    3.3維修階段的事故原因

    維修階段是橋梁運(yùn)營(yíng)過程中，由于各種原因無法滿足交通要求，必須經(jīng)過維修加固才能繼續(xù)使用的過程。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)維修階段事故4起，2座橋梁坍塌原因未知，另外2座是由于支架問題和超載造成。

    3.4拆除階段的事故原因

    拆除階段是指橋梁已無法滿足交通要求，通過維修加固不經(jīng)濟(jì)或者達(dá)不到使用要求，必須進(jìn)行拆除。拆除階段發(fā)生橋梁坍塌事故11起，共造成29人死亡，59人受傷。

    表3對(duì)拆除階段橋梁坍塌原因進(jìn)行了分析，有5起事故是違規(guī)作業(yè)，1起是違法轉(zhuǎn)包，1起是起重機(jī)械。

    3.5未知原因

    有38起橋梁坍塌事故無法確定具體原因。其中，建造階段18起，運(yùn)營(yíng)階段14起，維修階段2起，拆除階段4起。四川宜賓南門大橋2001年坍塌，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)承重鋼纜部分生銹，原因可能是設(shè)計(jì)缺陷，可能是施工材料問題，也可能是后期養(yǎng)護(hù)不到位。2004年深圳龍崗區(qū)矮江橋塌陷，該事故發(fā)生后竟然查不到設(shè)計(jì)和建設(shè)單位。原因可能是溶巖地形，可能是設(shè)計(jì)施工原因，也可能是超載。

    4橋梁坍塌風(fēng)險(xiǎn)分析

    4.1  橋梁坍塌造成的人員傷亡統(tǒng)計(jì)

    統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，179起橋梁坍塌371人死亡，604人受傷，69人失蹤。圖2是每年由于橋梁坍塌造成的人員傷亡情況。2007年和2010年死亡人數(shù)特別高，是因?yàn)楫?dāng)年都有特大事故的發(fā)生。

    4.2各階段坍塌數(shù)量及傷亡統(tǒng)計(jì)

    將橋梁坍塌數(shù)量和傷亡人數(shù)按照不同階段進(jìn)行匯總。由圖3可知：①發(fā)生坍塌事故最多是在運(yùn)營(yíng)階段，有106起，占事故總數(shù)的59.2%；建造階段發(fā)生事故58起，占32.4%；拆除階段發(fā)生事故11起，占6.2%；維修階段發(fā)生4起，占2.2%；②造成傷亡最多的是橋梁建造階段，比其他3個(gè)階段的總數(shù)還多；其次是運(yùn)營(yíng)和拆除階段；維修階段出現(xiàn)少量傷亡情況。

    4.3風(fēng)險(xiǎn)因子的定義及運(yùn)用

    為了對(duì)不同情況下的風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行定量分析，本文擬定2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因子Ra和Rb。Ra表示橋梁坍塌造成的死亡人數(shù)與坍塌數(shù)量的比值。Ra表示橋梁坍塌造成的受傷人數(shù)與坍塌數(shù)量的比值。Rb是反映風(fēng)險(xiǎn)大小的第一評(píng)價(jià)因子，Rb是第二評(píng)價(jià)因子式中：Ra為風(fēng)險(xiǎn)大小第一評(píng)價(jià)因子；Rb為風(fēng)險(xiǎn)大小第二評(píng)價(jià)因子；Nd為死亡人數(shù)；Ni為受傷人數(shù)；Nb為橋梁坍塌數(shù)量。

    由表4可見，建造階段風(fēng)險(xiǎn)最高，每發(fā)生1起橋梁坍塌事故，可造成3.5人死亡，5. 83人受傷。其次，是拆除階段。運(yùn)營(yíng)階段風(fēng)險(xiǎn)也偏高，維修階段風(fēng)險(xiǎn)較低。表5對(duì)各階段事故主要原因的風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行了分析。

    5  結(jié)論及建議

    通過對(duì)近15年來國(guó)內(nèi)179起橋梁坍塌事故的原因與風(fēng)險(xiǎn)分析，可得出以下結(jié)論：

    (1)建造階段發(fā)生橋梁坍塌事故數(shù)量最多，風(fēng)險(xiǎn)最高，支架問題發(fā)生的數(shù)量最多，風(fēng)險(xiǎn)很大。違規(guī)作業(yè)發(fā)生的數(shù)量較多．風(fēng)險(xiǎn)最高，是重點(diǎn)控制環(huán)節(jié)。

    (2)運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生的橋梁事故多，但是風(fēng)險(xiǎn)一般。暴雨和洪水導(dǎo)致的事故多，風(fēng)險(xiǎn)較大。爆炸是運(yùn)營(yíng)階段風(fēng)險(xiǎn)最大的原因，會(huì)造成大量人員傷亡，但其發(fā)生概率較小。

    (3)維修階段發(fā)生橋梁坍塌事故數(shù)量少，風(fēng)險(xiǎn)低。

    (4)拆除階段發(fā)生橋梁坍塌事故的數(shù)量少，風(fēng)險(xiǎn)較高。違法轉(zhuǎn)包和違規(guī)作業(yè)發(fā)生的數(shù)量多，風(fēng)險(xiǎn)較高。起重機(jī)械發(fā)生的事故較少，風(fēng)險(xiǎn)非常大。

    (5)從坍塌橋梁的類型來看，圬工結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁超過總數(shù)的80%，主要是拱橋和簡(jiǎn)支板梁橋。這主要是由于早期設(shè)計(jì)和建造水平不足，材料缺乏所致。

    橋梁坍塌事故是檢驗(yàn)和加深結(jié)構(gòu)分析理論，提高和增加設(shè)計(jì)水平與經(jīng)驗(yàn)，提升施工技術(shù)與管理水平，促進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理與養(yǎng)護(hù)的好案例。然而，許多的橋梁事故原因無法確定，這對(duì)提高橋梁建造水平，分析橋梁工作性能是重大的損失。另外，很多事故原因被簡(jiǎn)單歸因于超載、撞擊，但橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量往往沒有深究，這是需要思考的問題。

    6摘  要 

    為了分析橋梁坍塌的原因和風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)2000～2014年非地震原因?qū)е碌?79起橋梁坍塌 事故的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、傷亡及原因進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，橋梁建造階段橋梁坍塌風(fēng)險(xiǎn) 最高，造成的傷亡最嚴(yán)重．其原因主要是支架問題、違規(guī)作業(yè)和違法行為。運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生坍塌事故 的數(shù)量最多，其主要原因是暴雨和洪水沖刷、超載，以及車輛和船只撞擊；維修階段發(fā)生事故較少，主 要原因是支架問題；拆除階段風(fēng)險(xiǎn)較大，造成坍塌事故的主要原因是違規(guī)作業(yè)、違法轉(zhuǎn)包和起重機(jī)械 問題。