丫髻沙大桥被拆下的旧部件 |
丫髻沙大桥维修施工现场 |
东圃大桥、虎门大桥与丫髻沙大桥“三桥同病”
桥梁荷载新规
标准还是太低
文/羊城晚报记者 蒋铮 实习生 张嘉曦 图/羊城晚报记者 宋金峪
“超载导致桥梁受伤,是全国公路桥梁的通病,丫髻沙大桥不过是其中之一。”大桥维修工程负责人的这句感叹,引起了本报记者的关注。
在交通繁忙的珠三角主干路网上,还有多少桥梁与丫髻沙大桥“同病相怜”?国家对治理超载还有没有亟待完善的制度空缺?
东圃大桥也曾大病大修
夜间封闭维修 也是因为超载
在较早前的调查采访中,记者曾到广州东南西环高速公路的另一座特大桥———东圃大桥———实地勘测,发现该桥的车流和特点都和丫髻沙大桥差不多,却没有限制车流。对此,交投集团相关负责人解释,其实东圃大桥在2008年-2009年期间也大修过,但工程主要是在桥下进行。“由于大桥是预应力钢筋混凝土连续刚构,大修点主梁是箱型截面,箱梁内空间较大,工人可以在里面进行体外索施工,大概维修了一年时间。”
羊城晚报:相比东圃大桥,丫髻沙大桥维修为什么需要比较长的全桥封闭时间?
交投:一是拉索调平这个关键工序,必须在大桥没有荷载的前提下,才能调整到拉索的原始标高。二是钢结构施工有三个方面,一是焊接,不能有高应力;二是连接横梁加固钢板的高强螺杆也不允许在高荷载状态下做固定,每个横梁有2400多个螺杆,如果有荷载的话,难以保证工程质量;第三是钻孔精度是正负1毫米,如果有车辆通过引起振动,就无法保证钻孔精度。
最早的时候,我们曾经计划全封闭进行大桥维修,但考虑到对交通影响太大,只能选择现在的施工方式———白天做白天能做的工作,晚上做必须无荷载才能做的工作。
羊城晚报:东圃大桥修理的时候有没有封闭?
交投:其实东圃大桥在晚上也封闭了一个月,在体外索张拉的时候。当时实行的是单边双向行驶措施,也就是单边封闭,没有封闭的另一边双向行车。
羊城晚报:东圃大桥也是因为超载严重而受伤?
交投:是的。
虎门大桥也是“同病相怜”
成本难住股东 至今没有大修
主跨同样是钢梁悬索桥,桥龄同样是10余年,丫髻沙大桥与另一个广东“同乡”虎门大桥,可谓同病相怜。
虎门大桥的车流量大概是丫髻沙大桥的60%,由于是收费桥梁,且从2007年底建立治超点,相对于2009年才开始设置治超点的丫髻沙大桥,病害稍轻,但同样让人担忧。
记者从虎门大桥的持股公司———越秀交通的相关业绩中查阅到,虎门大桥2010年度日均收费车流量为67080辆次。丫髻沙大桥的繁忙程度是虎门大桥的近两倍。但在治超前,虎门大桥同样苦不堪言。
1997年4月28日竣工的虎门大桥,2007年曾做过实地测重调查,抽查货车354辆中,超载车辆198辆,超载率达55.9%,最重的达116.2吨,超重61.2吨,超重111.3%。超载对虎门大桥路面造成严重破坏,其中,广州至虎门的东行方向由于重车较多,被迫在2008年11月至次年1月封闭大修,虎门大桥有限公司工程养护部经理刘先生介绍,当时桥面沥青发生推移,桥面已严重受损。
相比路面,虎门大桥的结构受损更让专家们担心。一位专家透露,虎门大桥是连续刚构桥梁,由于成桥后长期徐变的影响,普遍会存在“腹板开裂”、“跨中下挠”、“非荷载裂缝增长”等质量问题。虎门大桥辅航道桥刚构已经挠下去1米多。“虎门大桥比丫髻沙大桥长,钢结构焊接位也更多,钢构桥的普遍受伤点都是在焊接位,如果不做封闭大修,在有荷载的情况下,要完全修好焊接位是不实际的。”这位专家说。
既然如此,虎门大桥为何至今没有封闭大修?巨额的大修成本可能是主要原因。
记者获悉,虎门大桥拥有多个上市股东,其中包括东莞控股、越秀交通等,一旦封闭大修,这些上市公司不仅没了过桥费收入,还要大量投入维修资金,出于股价和成本的考虑,上市公司往往不愿意轻易启动大修。无独有偶,广州北环高速公路在由港资控股时,尽管已被称为全广州路况最差的高速路,却一直没有彻底翻新,直到国企交投集团参股后,才在2009年底投入巨资完成全线大修。
相关规范标准多年不改
国家荷载标准 远未满足需要
按“85桥规”设计的丫髻沙大桥扛不住汹涌的超载车流,而国内的其他桥梁情况也好不到哪里去。
根据广东省公路局提供的数据,截至2010年初,全省有1481座四、五类危桥。一位桥梁专家说,中国桥梁因为设计荷载赶不上实际荷载,伤病十分普遍,甚至垮塌的也不鲜见。为了提高桥梁的抗压能力,2004年,国家公布实施了《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004版,提高了桥梁的荷载要求,但中国工程院院士陈肇元认为,新标准还是太低。
“公路桥梁的短寿首先源于设计规范对耐久性的低标准要求。”陈肇元、范立础、刘建航等14位中国工程院院士曾在2003年、2007年两次向国家有关部门递交咨询报告,陈肇元是该咨询项目的负责人和编写人。
陈肇元认为,我国的结构设计规范片面依靠过去的统计数据,不考虑结构在建成后的长期使用过程中,由于生产和生活水平的发展与提高所带来的可能需要。
由于我国规范规定的车辆荷载安全系数为1.40,低于美国的1.75和英国的1.73,这就使美、英桥梁需要承受的车辆荷载效应设计值(标准值与安全系数的乘积)分别高出我国规范所需的40%和59%。另一方面,在估计桥梁构件本身的承载能力时,我国规范规定的材料设计强度又定得较高,因而对车辆荷载来说,我国桥梁的设计承载能力仅为美英的68%和60%。
桥梁土木工程经常处于干湿交替、反复冻融和盐类侵蚀的环境中,以致一些桥梁包括大型桥梁不需大修的使用寿命仅有一二十年,甚至不到十年就被迫大部拆除重建。按照交通部以往的桥涵设计规范,室外受雨淋(干湿交替环境)的混凝土构件,钢筋保护层最小设计厚度尚不到国际通用规范的一半。
陈肇元等在咨询报告中提出,如果以前的规范做得不够谨慎,对风险估计得不足,那么在新规范里就要改进。而我国的规范几乎是多年不改,现在我国很多新建的特大型桥梁的疑难问题,都是通过立项目、搞科研的方式解决。“但是个案做得多了,最终应该把这些科研成果上升到规范或标准的高度。除了设计,管理、养护也应该用规程‘管’起来。”范立础说。