历史遗留问题
然而桥梁专家认为,I-35W大桥的坍塌其实是和它的建造年代密切相关的。
I-35W大桥兴建于1967年,当时负责设计的是美国公路运输协会的前身美国公路协会。
明尼苏达州交通部的桥梁工程师多尔根分析说,凭当时的桥梁知识,工程师根本没有想到金属疲劳会导致桥体坍塌,因此在设计时并未把这一因素考虑在内。
大桥建成仅三年,当初设计上的问题便开始凸显。1970年,一份利哈伊大学的研究报告表明,I-35W大桥所承受的压力要远远超过之前的想象。尽管金属富有弹性,但持续的压力会使金属变脆受损。工程师们这才开始慢慢意识到问题的严重性。
专家还纷纷指出,I-35W在结构上没有“冗余”。用今天桥梁设计的眼光看,是很大的缺陷。而这种缺陷在美国大大小小的钢制桥梁中竟占到一成,其中绝大多数都诞生于20世纪五六十年代。对桥梁专家而言,I-35W大桥的坍塌引发的不仅是对其本身结构的质疑,还有对20世纪五六十年代美国桥梁建造“高潮期” 造桥理念的反思。
二战之后,美国开始大兴土木。当时正值州际高速公路系统发明之际,于是桥梁建造便迈入了一个黄金期。在全国目前大大小小六十多万座桥中,有很多是在那个时期建造的。I-35W大桥正好赶上了这股战后“桥梁潮”的末班车。
鉴于二战后昂贵的钢铁价格,当时的造桥理念是以轻巧为宜,尽可能地节约材质,使结构的承重能力达到极限状态。于是,I-35W大桥就和那一时期建造的很多钢桥一样,没有“冗余”保护。由此也埋下了一个重大隐患:只要结构中哪怕某一个极小的部分出了问题,都会导致整个系统的坍塌。
重庆交通大学应用技术学院院长杨渡军教授在接受南方周末记者采访时指出,桥梁本身也有寿命。随着科学的不断发展,桥梁技术已经发生了很大的更新。以前的桥梁设计,在认识上和保险方面的不足,日后会不可避免地显露出来。
此外,这批早期建造的大桥在设计时重要的参照之一就是通过桥面的汽车载重量。时隔几十年,如今的交通状况早已今非昔比。这批根据当年的汽车载重量建造的桥梁自然“跟不上时代”。
“大桥坍塌是几十年后多种变数一起发生作用的结果。”杨渡军教授说。
教训值得借鉴
然而更令人担忧的恐怕还是美国的整体桥梁状况。根据联邦公路总署公布的数据,目前与I-35W设计结构类似的桥梁多达756座。
坍塌事故发生的第二天,交通部秘书长彼特斯立即向各州下达紧急通知,要求对全国所有和I-35W设计结构相似的大桥进行“彻底全面”的检查。在严峻的形势下,加利福尼亚州交通局紧急招回正在休假的检查人员,对州内69座钢桁梁桥进行大检查。在密苏里州,当地有关人员立刻关闭了位于圣·路易郡郊区的一座九十多岁的大桥。
“道路和桥梁的老化问题不只局限于明尼苏达州,这是全国性的问题。”明尼苏达州州长波伦蒂的话虽是辩解之辞,却也符合实际。
西南交通大学土木工程学院李亚东教授向南方周末记者透露,美国曾在1990年代中期对全国的受损桥梁进行统计,当时受损桥梁的比例在10%到20%之间。
如何维修这批在“桥梁潮”中诞生、已届“高龄”的桥梁,一直是美国上至国会,下到地方政府头疼的问题。美国土木工程师协会估计,若要修复这些桥梁,在今后20年间,美国每年平均需要花费94亿美元。如此庞大的数目,令对政府早期维修不力的指责声此起彼伏。
李亚东教授告诉南方周末记者,诸如桥梁等基础设施的发展大致经历三个周期,从一开始的大规模兴建,到中期的兴建、养护、维修并重,再到最后的养护阶段。西方发达国家第一阶段的投资20世纪六七十年代就已经完成,如今正处于养护阶段,而美国政府投入到桥梁公路维修上的费用也在逐年上升。
杨渡军教授也表示,“若要追究建设的初期为何没有进行维修,那是因为一开始都把资金集中在大量建设上,等建设到差不多的时候,维修的事才被提上议程。”
“美国的经验教训给中国敲响了警钟。”李亚东教授说。
综观改革开放后的二三十年,中国的桥梁进入了一个飞速发展期。上个世纪90年代以来,每年开工建设的桥梁达一万多座,建设速度和规模世所罕见。然而,在这股汹涌的中国桥梁潮中,专家也依稀看到了美国上世纪五六十年代桥梁潮的影子。
李亚东教授表示,中国目前突出的问题还在于桥梁建设速度太快,很多施工质量并不令人满意,这就更需要在养护、维修上加以重视。近年来,我国大大小小的桥梁事故,很多都与养护不当有关。2001年发生在四川省宜宾市的小南门大桥坍桥事故就是一例。
“建设和管养就好像两条腿走路,而中国目前的情况是一条长,一条短。钱全都投入到桥梁兴建上了,没办法把养护工作做到很高的水平。美国在桥梁发展上先行一步,对它自己而言,可能遗留下不少麻烦,但对中国来说,则是值得借鉴的经验和教训。”
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