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工程质量 | 桥梁护栏是否应该更结实?重庆公交车坠江引发的建筑质量、安全思考!

众所关注的重庆万州公交车坠江事故原因现已查明,系乘客因与司机激烈争执、互殴至车辆失控所致。

原因公布之后,网络上一片唏嘘:一场只因坐过站的区区小事,竟演变为酿成15条人命的惨案!代价太过沉重,教训极为深刻。

民众质疑:

事件发生后,有民众质疑桥梁护栏的防护性能,并认为其防撞性能低是造成事故的原因。

专家声音:

西南交通大学桥梁系张方博士:

早期的规范没有充分考虑到车辆突发情况下的侧向行驶或者冲撞对桥梁及行车安全的影响。在桥梁承载力允许的前提下,对早期设计的桥梁可采取增设防撞护栏等措施以减小该类情况的发生。同时,新桥设计应按照规范并充分考虑偶然事件的影响。

相关桥梁工程专家介绍:

万州长江二桥是一座老桥,又系城区道路交通,其设计车速和道路标准相对较低,所以防撞护栏的设计标准和耐撞能力也相对偏低,更无法抵御意外事件撞击。

全国工程勘察设计大师徐恭义:

这种质疑是可以理解的,但同时还是需要驾驶人员遵守交通安全规则。

防撞护栏能够缓冲撞击力,减少车辆损毁和保护生命安全,可以有效降低冲撞造成的损失。但防撞护栏的保护能力是有限的,无法完全避免所有意外事件发生,驾驶人员在驶过桥梁和隧道等特殊路段时,一定要注意遵守规则,主动防范意外事件发生。

西南交通大学桥梁系教授肖林:

大型车辆如果高速或大攻角(接近垂直方向)冲撞护栏,撞击力超过护栏的防护能力极限,护栏也难以保证车辆不会冲出桥外。

▲万州长江二桥事故现场

痛定思痛,我们的情感不应该止于唏嘘和愤怒,而应该彻底地反思和有所作为。下面,我们就从建筑安全的角度来分析一下这起事故暴露出的大桥工程辅助设施问题。我们要研究的是,当公交车无论什么原因导致突然偏离正常线路并冲撞护栏的情况下,桥梁护栏能否将机动车拦下,从而避免车辆坠江导致二次伤害。

▲万州长江二桥事故现场

从发生事故的重庆万州长江二桥事发现场来看,毫无疑问,护栏没能将公交车拦下,而是被公交车撞掉,一同落入江中。那么,桥梁护栏的防撞性能到底是否符合标准呢?

▲万州长江二桥事故现场

作为跨越长江的一个重点工程,万州长江二桥的护栏符合桥梁设计标准的。万州长江二桥于2000年开工,2003年6月建成通车,是一座特大型子母塔悬索桥型,位于重庆万州主城区下游聚鱼沱河段,全桥长1148.86米,桥宽20.5米。

在2000年前后,我国的桥梁设计标准里已经涵盖了对护栏的要求。因此,我们不能因为一起坠桥事故,就认为万州长江二桥的护栏是不合格的、是豆腐渣工程。

但是,即使如此,桥梁设计领域也不应该漠视这起公交车撞毁护栏坠江事故。毕竟,作为基建强国的我们,应该对桥梁护栏的设计进行分析、探讨和反思。

那么,大桥上的护栏到底是干什么用的?

关于大桥的护栏是干什么用的这个问题,可能会和许多网友的认知不太一样。大多数网友都以为桥梁护栏是防撞用的,所以称之为防撞护栏。也有些网友认为护栏是防护用的,用来阻拦汽车和行人以防止掉到桥下。其实,桥梁护栏最主要、最经常的作用是视觉诱导,就是用来警示护栏的里面是桥面、外面是高空,提醒大家保持距离、注意远离。因此,桥梁护栏99%以上的时间是在进行视觉诱导。当行人摸着护栏向下观看时,是在主动防护。当汽车、自行车、行人不小心撞到护栏上,才是进行被动防撞。而一旦发生了碰撞,就已经人命关天了。

▲万州长江二桥事故现场

那么,大桥的护栏是不是越结实越好呢?

从万州长江二桥事故现场图片可以看到,事实上,万州长江二桥上存在两道护栏。挨着红色轿车的是安装在路沿上的防撞护栏,用来将车行道与人行道隔开,并防止撞击;图片右侧桥梁边缘上被撞开一道豁口的是桥梁护栏,用来视觉诱导,并防止行人坠桥。

通过照片可以清晰看出,大桥的防撞护栏不仅因为强度不够而被撞毁,而且高度也明显偏低(路沿大概有十几公分的高度,路沿加上防撞栏还不到小轿车的轮胎高度)。当然,这并不否定其符合2000年前后的设计规范。

我们可以看到,低矮的防撞护栏是向机动车道一侧倾斜的,这主要是为了增加其防撞击能力。但很可惜的是路沿高度不够,防撞栏高度也不够,钢脚的厚度不够,整体强度也不够,导致在遭遇公交车大角度碰撞时,防撞护栏的横梁及下方的钢脚皆被撞断。

通过现场图片及查阅资料可以了解到,大桥外侧的人行道护栏无论是设计结构还是材质,则根本不可能抵御公交车的撞击。在万州长江二桥总体方案设计,里面提到:为保证造型美观及合理控制工程投资,人行道栏杆及照明灯杆均采用钢结构方案,材料选择采用复合钢管结构,表层为不锈钢,内层为一般钢材。

▲10月29日的万州长江二桥

万州长江二桥按时速60公里设计,这速度不算太高,因此可以想象其道路标准也会相对较低,所以防撞护栏的设计标准和耐撞能力也相对偏低,更无法抵御意外事件撞击。

▲万州长江二桥事故现场

这起事故能带给我们什么启示?

这起事故暴露出桥梁设计方面存在的一些缺陷。此前,我国的桥梁建筑规范对地震、台风、风化等自然灾害的预防考虑较多,而对车辆发生突发情况下的撞击考虑并不充分。但随着上路的车辆越来越多,大型车辆也越来越多,重载甚至超载汽车也不少见,交通事故时有发生,一些早期建设的桥梁的本质安全性受到一定挑战。因此,此次事故的教训警示我们,在桥梁承载力允许的前提下,对早期设计的桥梁采取增设防撞护栏等措施显得十分必要。事实上,就在前两个月,万州长江二桥刚刚对大桥的桩基进行了加固,只可惜没有整固防撞护栏。

同时,我们更有必要进一步提高桥梁建设辅助结构的设计标准,在新建桥梁时充分考虑偶发事件对桥梁及使用者的影响,适当加高路沿,增强防撞护栏的抗撞击能力,做到更大的安全冗余。

▲万州长江二桥事故现场

最后,防撞护栏是不是越坚强越好呢?

答案是否定的。桥梁建设必须考虑成本因素。而桥梁的成本首先要优先考虑大桥的桥墩、主塔、索缆、桥面等主体结构。而防撞栏、护栏等都属于辅助结构。因此,在投资有限的情况下,大桥首先要保证的是主体结构的安全。其次,才能考虑辅助设施。当然,这并不是说可以忽视辅助设施的安全投入。解决这对矛盾的办法,是在优化设计的基础上,改变最低价中标的规则,合理提高我国建设工程的投资预算。

另外,从大桥本身安全的角度看,大桥上的辅助结构也不是越结实越好,在极限条件下,适当放弃辅助设施而保护主体结构,也是大桥工程自我防护的一种设计需要。

有网友建议大桥可以参照高速公路,使用柔性的防撞钢索护栏。这倒是可以论证,但在跨江大桥上使用还需要谨慎。因为,柔性防撞钢索护栏的视觉辨识度较差,在大跨度的大桥上安装不容易被司机注意到,从而引发其他风险。

最后需要强调的是,无论多么坚强的防撞护栏,多么强大的防护设施,多么大的安全冗余,都无法完全避免所有意外事件的发生。

人们常说:“冲动是魔鬼。”这句话在这起案件中体现得淋漓尽致。牢记重庆万州公交车坠江事故的惨痛教训,增强安全意识,敬畏生命,理性处理过站问题等小事,避免发生事故甚至险情,应该成为全社会的安全共识。因小失大的沉重代价可休矣!

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