杜腾帆
(北京中交桥宇科技有限公司,北京 100102)
随着我国公路网的基本成型和不断完善,两条甚至多条路线相互交叉的情况已是常态。我国存在数量众多的跨线桥梁,而被跨越的路线往往是国省干线或其他交通要线,车流量大、重型车辆多,这就意味着如果发生撞击桥梁事故,其风险和后果严重程度均会增大,对桥梁管理单位的事故应急处置水平提出了更高的要求。
按照撞击部位的不同[1],可将车辆撞击桥梁事故分为桥墩撞击和梁体撞击。桥墩撞击如2019年5月15日,一辆集装箱车撞击104 国道东郭段上跨甬金高速桥墩,导致东郭立交桥立柱、防震挡块多处开裂,见图1。梁体撞击如2019年5月18日,一辆大货车因载物超高碰撞杭州市庆春东路口钢结构人行过街天桥,导致其东南侧垮塌,见图2。
图1 桥墩撞击
图2 梁体撞击
本文所分析案例为云南某地区两起车辆撞击桥梁的突发事故,一起为桥墩撞击事故,一起为梁体撞击事故。
K8+340 人行天桥于2009年建成,上跨某高速,主桥上部结构采用预应力混凝土现浇箱梁结构,在两侧分别设置梯道,主桥跨径布置2×29m;下部结构采用钢筋混凝土柱形墩,桥梁支座采用板式橡胶支座。2019年7月27日凌晨,一辆渣土车从辅路自北向南行驶时,撞击该人行天桥东侧梯道的1 号墩柱,导致1 号墩柱受损严重,已与上部结构脱离并丧失使用功能(见图3)。
图3 桥墩撞击损伤现场
某立交A 匝道桥为预应力混凝土连续箱梁,共4联17 跨,跨径布置为(25m+2×28.4m)+(4×28.4m)+(5×25m)+(5×20m),单箱三室截面。桥梁全长420.4m,标准桥面宽18.5m,第1 联为异型板结构,其余均为标准断面。桥墩为双柱墩,无盖梁,支座为减震球形钢支座。
2014年12月4日,一辆大型车辆从该立交A 匝道桥下穿行时,由于车辆装载货物过高而碰撞梁体,对桥梁产生巨大的横向冲击,导致第2 联第7 跨部分区域严重损伤。损伤尺寸为:长1.8m,宽1.2m,高0.3m,见图4。
图4 梁体损伤位置
上述两起事故桥梁隶属于同一管理单位,由于上述事故的严重程度不同,故桥梁管理单位根据既定的应急预案,采取了不同的应急处置措施。
K8+340 人行天桥车撞事故发生后,附近管理员第一时间发现并上报,天桥所在行政区立即启动应急预案,副区长到现场指挥,调派消防、交警、公安、街道办、政府办、应急、卫健、民政等部门立即赶赴现场处置。桥梁管理单位在此次应急处置中发挥了关键作用,特别是在交通维护、安全支护、检测评估、加固设计及加固施工组织方面,充分体现了快速反映、统一领导、密切协助的应急处置原则。
3.1.1 交通维护
接到警报后,管理单位主要领导立即赶赴现场,迅速组织相关人员积极配合交警部门在事故现场做好卡扣分流,外围拉设警戒线,防止社会车辆、无关人员进入事故区域;研究制定交通组织管理方案,待现场清理完毕,及时完成水马及安全锥桶摆放、爆闪信号灯安装、围栏设立等维护工作,并安排专人进行值守,确保当日早高峰来临前道路通行恢复正常。
3.1.2 安全支护
待现场事故车辆处理完成后,管理单位迅速组织专业养护单位开展现场安全支护工作,支护采用了简易、高效的满堂支架形式,支护安装人员均为养护单位长期聘用专业人员,所用材料均由养护单位项目部应急仓库中调派,所用机械均由养护单位项目部紧急抽调,确保防止次生事故的发生。
3.1.3 检测评估
支护工作开展的同时,管理单位根据实际情况和对养护单位技术实力的综合评判,立即确定养护单位同时负责后续的检测评估、加固设计及加固施工等处置工作,并指派专业技术人员进行监督。养护单位立即调派事发地附近的专业检测人员,携带专业检测设备,两小时内到达现场,待支护安装完成后,第一时间对天桥剩余部分进行全面检测,检测内容包括外观检查、材质状况检测、线形测量及墩柱垂直度测量等,为后续加固维修工作提供理论依据。
3.1.4 加固设计
为快速、高效完成现场应急处置工作,加固设计工作与检测评估工作同步进行。前期进行天桥基础资料的收集,待检测评估的基础数据采集完成后,及时对接该单位设计人员,做好数据的解释说明工作。设计人员根据所收集的基础资料和检测基础数据,提前开展加固设计工作,节省工作交接时间。最终经过专家评审确定对东侧梯道1 号墩柱盖梁采用绳锯法拆除并按原设计进行恢复新建的主体方案。
3.1.5 加固施工
现场安全支护完成后,养护单位项目部立即从总部和其他临近项目部抽调相关人员,组建加固施工项目部,并确定项目负责人。加固设计方案初步确定后,施工项目负责人立即组织开展专项施工方案的编写,并根据设计方案的评审结果及时修改施工方案,第一时间进场组织施工,尽快恢复交通。
某立交A 匝道桥发生车撞事故后,中控人员发现视频监控画面振动、跨线桥跨疑似被撞,立即向122、119、120 等热线报警并报告管理单位。接到报警后,管理单位第一时间启动应急预案,成立现场指挥部,安排消防、交警、公安、卫健等部门分工负责做好事故现场处置和设施检查检测等工作。
与桥墩撞击事故不同,梁体撞击事故未造成人员伤亡,桥梁结构损伤相对较小,在控制肇事司机和确保现场交通安全后,此次的应急处置更注重后续加固措施的合理性、经济性和事故车辆责任判定的及时性。
3.2.1 加固措施合理性、经济性
为准确、及时评判此次事故造成的损失及后续处治费用,管理单位将检测评估、加固设计及加固施工集中委托给具有相应资质的养护单位组织开展,更加强调检测评估的准确性、全面性和及时性。此次应急检测评估内容包括桥梁表观损伤检测、线形测量(包括几何尺寸测量、桥面水平及竖向线形测量和相邻桥跨垂直度测量)、荷载试验(包括静载试验和动载试验)及承载能力检测等(见图5)。
图5 桥梁检测现场
经过全面检测,最终确定桥梁的整体承载能力仍满足设计荷载要求,但受损区域梁体截面受损较大、局部刚度削弱、横向锚区预应力失效,对该桥受损区域局部受力不利。为确保结构安全,应及时对受损区域进行局部修补和结构补强以恢复原有横向效果。
第一时间获取检测结果后,养护单位设计部门立即启动加固设计程序,并直接将检测负责人编入设计小组,以便最直接地熟悉受损情况,最大程度地减少熟悉检测报告的时间。在确定检测结果准确后,设计小组根据管理单位要求及桥梁安全运营的实际需求,经过严格比选,确定加固方案为在受损跨箱梁底板底面采用横、顺桥向张拉预应力碳纤维板的方法进行加固补强,恢复受损截面强度、刚度和预应力度。预算文件也在最短时间内编制完成,并同时交予施工加固部门进行沟通,确保造价合理。
3.2.2 事故责任判定
在同时获取养护单位检测报告及设计方案(包括预算文件)后,管理单位迅速启动了索赔机制,并向法院及时提供了相关索赔资料,确保了此次事故责任判定的快速解决,避免拖沓扯皮情况的发生,保证了后续加固施工的及时开展。
通过对上述两起撞击桥梁事故的应急处置进行总结分析,对于桥梁管理单位来说,可以得出以下几点良好经验:
第一,管理单位要建立应急养护单位入库备案机制,入库单位需配备发电车、移动照明车、大型切割机、大吨位吊车、大型运输车等特种设备[2]。管理单位与入库单位分别签订长期战略协议,实行合同化管理,合同中明确约定应急抢险工作内容、计量方式及到场时限等内容。
第二,管理单位应积极推行应急检测、加固设计及加固施工一体化模式,特别是对于独座桥梁的应急处置,一体化模式既可保证应急养护单位的整体效益,减少各项工作衔接时间,提高应急效率,又可减少管理单位的管理链条,提高应急资金使用效率。
第三,建立突发事故应急处置预案库,收集各类型、各级别突发事故的处置过程和方式方法,总结成功经验和不足。再遇突发事故时,可根据事故的严重程度和性质,快速寻找类似事故的处置案例,成功经验继续沿用,不足之处加以改进并时刻重视。
第四,对于跨线桥梁,要加大巡查力度,在条件允许时,建立全方位的智能化监测系统,确保突发事故信息的及时获取,最大程度地保证突发事故处置时效。
第五,对于影响较小的突发事故,在确保现场安全和秩序稳定的前提下,可通过后续处置措施的有序安排,最大程度地减少应急处置资金的投入,提高资金使用效率。
第一,梁体撞击事故的发生暴露出跨线桥梁净空的警示不够明确,建议在桥梁上游一定范围内设置警示限高架,限高架净空与桥梁净空相同,并以明显的方式提示限高信息。
第二,桥墩撞击事故的发生暴露出边墩(靠近辅路桥墩)防撞击构造设置不到位的弊端,建议优化天桥设计,特别是跨高速公路天桥设计,要充分考虑主线与辅路过往车辆的实际运营特点,重视边墩防撞击构造的设置。
撞击桥梁事故当下偶有发生,对于重点的跨线段桥梁要做好预防被撞击管理措施及应急处置预案,发生撞击事故后及时启动应急预案,有序开展交通维护、检测评估、加固处置等处置措施,以促进桥梁事业的平稳发展。