大家应该还记得2024年7月19日,陕西柞水一高速桥梁被山洪冲塌,最终造成25辆车坠河,62人死亡失踪的事故。
我之前的公众号文章站在桥梁人设计的角度来作为分析《》,现在官方的灾害调查评估报告来了,仅从我个人的角度,挑一些重点看看,希望对你有启发。
一、事故的直接原因:
事故的直接原因是水流的压力和漂流物的推力至结构超过极限承载力,导致桩基折断。
二、设计的原因:
1. 桩基的抗剪
我之前更多关注和分析在冲刷问题上,此处冲刷掏空导致失稳折断。而这次的报告结论中,重点提到水流压力和漂流物推力至其超过极限承载力,具体来说是桩基的水平承载力极限,或者说抗剪承载力极限。
桥梁设计中对于桩基基本是主要关注竖向承载力情况,对于这类公路桥梁也是如此,基本是不关注水平承载力极限的情况,也基本很少去计算的。
一般对于水平推力很大的拱桥(拱脚固接)桩基,高桩承台的桩基,刚构桥梁桩顶弯矩很大的桩基、铁路中火车荷载水平冲击力很大的桥梁桩基等等才会重点去分析桥梁的抗剪验算。
我在之前的文章,也提到过一些桩基抗剪的问题。
简单来说,现有公路桥梁相关规范,没有关于桩基圆形截面构件的抗剪描述及计算方法。这容易让追求设计效率情况下,唯规范套图行事而忽略的桩基的抗剪。
大概在《架空输电线路基础设计规程》2023版中,有条文规定“对受水平荷载和地震作用的桩,应验算桩顶斜截面的受剪承载力” ,同时给出,桩身的斜截面受剪承载力,应按《混凝土结构设计规范》GB50010执行。还有铁路规范容许应力的算法,有相关的条文或者可操作的算法。
公路桥梁规范里关于水流的压力和漂流物的推力其实也没有明确指导性可操作的算法。在我之前的文章《》对洪水的压力有过简单可操作的算法讨论,但是漂流物的推力,这个又怎样验算?还是没有指导意义。
所以,很多项目的安全性可能在有经验的工程师头脑里,有些东西说不明白没有规范依据,但是经历的事多了,就知道这个风险。虽然现在工程设计画图的门槛被卷得很低,一个中专生就能干了,但是没有足够的理论基础和经验,套图和唯规范论,在叠加效率效益至上的情况下,可能就容易出问题。
2. 斜交正做
据说桥梁前期初设阶段是斜交的方案,但施工图阶段搞成了“斜交正做”。这种斜交正做的操作我是太懂了。斜交的设计工作量可能是正做的1.5~2倍,斜交的是特殊的角度,不能按正做那样套标准图,可能下部结构还得单独设计。
出发点是追求效率,但后果还是挺严重的。类似的问题,可能都得谨慎。
二、施工的原因:
简单来说,就是此处的桥梁施工单位擅自把桩系梁抬高了,不按图施工。这个也是太常见的问题。施工单位的出发点,肯定是为了方便施工,擅自调整设计。这类问题,我自己遇到过太多次。
有些施工强势的,可能更不好办设计就得妥协。但是往往,施工单位对结构的理解又是比设计欠缺的。总之,该坚持的还得坚持,该尊重的还得尊重。
三、其它原因和问题:
勘察设计,首先是初勘和初设违规承揽,承揽了分包,分包后再分包。施工图是将主体工程分包给劳务设计公司。
施工违规施工,监理弄虚作假。
建设未批先建,提前开工。
四、结束语
有一些惊讶是这么多工程细节都被扒了出来,现在想兜住一些事情是不太可能了,况且这次事故影响太大。但同时,我又感到太正常了,身处这个行业,这些问题我只能说,特殊经济发展时期的“中G特色”和“中G速度”。
基本上99%的项目都有类似问题,我现在干的项目还都是类似的问题。个人观点,事情的根本还是在一些制度的设计或者利益分配上,如监理制度的名存实亡,设计被压榨和不尊重..
当然,也无需妄自菲薄,世界本身就是个大的草台班子,其实我们已经很厉害了。当然还是有一些能守住底线,有一些真正有能力有实力的在干着大工程。