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广州丫髻沙大桥开裂疑因钢结构特点及超载所致

  丫髻沙大桥久病难愈,终于告急即将封桥大修,当年屡获殊荣的“标志性”桥梁,为何十岁生日迎来的却是“病危通知书”?对于市民的疑惑,业主部门给出的原因是“超载”。

  然而,东南西环高速沿途38公里中,除了丫髻沙大桥,还有另外两座特大桥,一是东圃特大桥,二是黄岐特大桥,两座桥梁目前都在正常使用。为何多病的总是丫髻沙?记者现场巡查三座大桥,并采访相关人士后发现,目前可以确认的原因有二:一是钢结构的桥梁特点,造成丫髻沙大桥先天比较“娇贵”;二是超载的确严重。

  5月30日中午11时,记者驱车东南环,从东圃站进入,从东往西巡城东南西环高速。作为一条免费的环城高速公路,东南西环上行驶的大都是外地车辆,线,而所有车辆中,货车由占了1/2强。

  站在大桥上,记者看到桥面比较残旧,但大桥依然可以正常使用,并没有限车封道。据了解,东圃特大桥于1999年随东南环通车,是一座由80米和160米跨度组成的两联多跨预应力混凝土连续钢构桥,大桥全长1093.5米,为双向6车道加应急车道。借道东圃特大桥,可抵深圳、东莞、惠州、黄埔开发区,北上还可以连通京珠高速(广韶段)。2010年6月,东圃特大桥完成加固维修,但期间没有全封闭施工。根据当时工地公告,东圃特大桥曾经也伤势不轻,技术人员的解释是:超载大货车惹的祸。

  11时整,记者站在大桥北端,对过桥车辆进行了统计:在1分钟内,计得通过车45辆,其中大客车2辆;大货车12辆;小货车7辆;小客车14辆,身量较轻的小车只占过车总数的1/3不到。在行驶车流中,大半是非粤A牌车。按此统计,东圃特大桥的平均车流量将超过12万车次/天。过往车流比较畅顺,平均时速超过70公里。

  在大桥北往南的后半段,记者看到应急车道一侧被围蔽起来,最窄处只剩下2车道,但似乎并不是因为大桥维修,而是在进行引桥加建工程。

  车上丫髻沙大桥,顿时觉得“气场”不同。“疑似”15吨以上的货车呼啸而过,整座大桥甚至会为之震动,记者回想刚才经过的东圃特大桥,则没有明显的震动。

  丫髻沙大桥全长1084米,主桥采用三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥桥型,其主跨以360米一跨跨过珠江的主航道,桥面是双向6车道加应急车道。丫髻沙大桥连接广珠西线可抵顺德、珠海,连接海八路可抵南海、佛山、芳村。

  11时30分,记者站在大桥中段,对东往西方向过桥车辆进行统计,1分钟内,计得通过43辆车,其中大货车13辆;中型货车11辆;小货车4辆;小客车15辆,车流跟东圃特大桥相当。按此统计,丫髻沙大桥的平均车流量也超过12万车次/天,由于车道只剩两条,双向车流都比较拥堵,时速不超过60公里。同行司机说:“虽然大桥禁行15吨以上货车,桥上明目张胆的巨型大货车很少,很多都是隐性,比如前面这辆桂D的货车,荷载应该是5吨,但你看它的轮子都扁了,车速只能开到40公里,肯定超过15吨。再加上大桥本身就有病,如果两辆货车并身而过,大桥不震才怪。”

  一路西行转北,抵达黄岐特大桥。黄岐特大桥跨越广三铁路、石围塘货场,北通广清高速。司机告诉记者:“车辆可以借道同样免费畅顺的海八路前往佛山南海,而佛山南海地区的人前往北面的广清高速公路,也往往直接走广佛高速,因此过黄岐特大桥的车并不多。”

  11时50分,记者在桥上看到,1分钟内,大桥过车23辆,比前两座大桥要少几乎一半,其中大货车也不多。也许是托大货车“看不起”的福,虽然开通时间也有约10年,黄岐特大桥至今没有大修过。

  同样是特大桥,车流也差不多,为何丫髻沙大桥比东圃大桥更加脆弱?记者采访了交投集团副总工程师尹浩辉。他表示,丫髻沙大桥主桥是钢结构为主,身子骨天生比东圃大桥的混凝土为主的结构要“娇贵”,“同样是一个点受伤,丫髻沙的钢结构被撕开一道口子之后,就像纸一样很容易带动周边结构的连锁反应;而混凝土结构则不容易有这个后患”。

  羊城晚报:丫髻沙大桥建成投入使用不过10年就频频维修,而其他大桥,比如东圃特大桥同样也有大车流超载,却没有这么严重的问题,为什么?

  尹浩辉:一方面,是因为丫髻沙大桥是一座主桥结构为钢结构的桥梁,而其他桥梁,比如东南西环的东圃大桥、黄岐大桥都是混凝土结构的桥梁。钢结构桥梁的特点就是如果有一个点被撕裂,就像纸张一样引发连锁反应,所以一定要封桥大修,否则后果不堪设想。虎门大桥是钢结构大桥,也长期遭遇超载,永乐国际因此也常常大修。

  另一方面,当年我们是严格按照国家设计规范来实施的,但事实上超载却实在很离谱。其实,国内尤其是经济比较发达的东南沿海地区,桥梁几乎是普遍为超载所伤。

  尹浩辉:以美国为例,首先车主会严格遵守荷载,而在荷载范围内,钢结构桥梁是很安全耐用的;其次,美国每个州,甚至州内不同地区的桥梁,普遍会结合当地的实际车流量来制定符合实际需求的荷载标准。而我国就只有一套桥梁设计荷载标准,同样设计标准的桥梁,在新疆可能半天都没有一辆货车通过,在广州却可能有好几千辆货车通过,当然后者更容易受伤。

  羊城晚报:也就是说,中国的桥梁设计荷载标准普遍偏低?为什么当年没有根据实际、自行提高设计标准?

  尹浩辉:最近频传大修的桥梁,大多数都是按照上世纪制定的“85桥规”建设的桥梁,修建时间集中于2000年前,而丫髻沙大桥也是。可以说,丫髻沙大桥的设计荷载(符合国家规范)但实际上是偏低的。中国于1998年调高了荷载标准,根据新桥规建设的桥梁大多数是2004年之后投入使用的,出问题的就比较少。

  即使当年已经意识到旧标准偏低,如果提高荷载标准,桥梁的建设成本也要大大提高,业主是很难仅凭估计就同意增加建设成本的。

  羊城晚报:既然混凝土桥梁比钢结构桥梁“皮实”,为什么国内外还有这么多钢结构桥梁?只是因为钢结构桥梁造型轻盈美观吗?

  尹浩辉:除了美观之外,钢结构桥梁最大的优点是本身质量轻,跨度大。丫髻沙大桥的主跨跨度为360米,仅仅靠两侧桥墩,根本支撑不住笨重的混凝土,只能采用钢结构。

  尹浩辉:目前国内由于超载引起桥梁事故的例子不少,但媒体和公众都往豆腐渣工程、腐败工程方面去联想,如说是超载的,都认为是推卸责任。实际上,公开明确由超载车造成桥梁塌垮的事件很多。建议媒体呼吁加大治理超载车的力度,保证桥梁安全,因为这是一个全国性的问题,一个地区是很难进行根治的。

  尹浩辉:我国桥梁的设计承载能力仅为美英的68%和60%,但货运远比英美繁忙,就造成桥梁普遍生病。最有效的方法是防止桥体过度疲劳,具体的措施有:1、严禁超载车上桥,降低桥梁荷载产生的应力幅;2、加固补强,加强桥梁的健康“体检”,及时对出现病害的桥梁进行加固,防微杜渐,并适当补强结构,降低结构的应力幅。

  “囊中羞涩”说。丫髻沙大桥早就浑身是病,管理部门却为何迟迟不进行彻底维修?业内人士透露,这与东南西环复杂的产权关系有关。在2007年之前,丫髻沙大桥所在的东南西环高速公路公司是由香港合和公路基建、长江基建与广州市通达高速公路有限公司各持有45%、45%和10%股份。由于该路段车流量很少,效益不好,作为企业,公司迟迟拿不出大桥维修费。2007年后,东南西环纳入年票,但年票却没有因为东南西环而涨价,连过桥费都收不到的丫髻沙大桥,就更加捉襟见肘,直到2009年,丫髻沙大桥被鉴定为“四类桥”,再不大修安全堪虞,最近交投集团作为业主,以城建资金的名义提出彻底大修,耗资预计7300万元,相当于大桥建设投资的1/3。

  “豆腐渣”说。丫髻沙大桥于1998年7月开始施工,到2000年6月26日就建成并正式交付运营,大桥投资金额达到了2.53亿元人民币。2004年,丫髻沙大桥承建方贵州省公路桥梁公司原总经理何开智因贪污罪被判入狱15年。在法院查明的犯罪事实中写明,1998年夏天,正在丫髻沙大桥项目部担任经理的何开智为向上级领导赠送房屋,指使丫髻沙大桥工程钢材供应商梁某某、丫髻沙大桥项目部材料主管曾某某以虚开钢材发票和加大钢材价格等手段套取工程款。交投集团多次表示,何开智的案件与丫髻沙大桥的建筑质量没有关联。但2008年才入主丫髻沙大桥的交投集团,是否有足够把握为2001年便已经投入使用的丫髻沙大桥质量“打包票”,尚是未知数。

  2005年,开始不定期封闭6车道中的两条车道维护。业主表示是出于安全考虑,一方面对桥梁进行检测、试验、维护,另一方面也是为了控制车流量,为大桥“减负”。

  2005年底,桥梁安全专家发现其副桥体向下凹陷,主桥体吊杆横梁开裂的情况,桥体下负责承托重量的箱梁有部分开裂,混凝土构件也有不少破损。

  2007年9月,纳入年票制,转属广州市环城高速公路北环营运公司管,因免费通行,超载问题严重。据交投集团提供的数据称,目前丫髻沙大桥日均车流量高达十多万。

  2009年,经“体检”被定位为“四类桥”(“五类桥”即为危桥)后便开始控制车流,全天候封锁6车道中的两条车道,经过专家一系列的论证和检测后最终制定目前的维修方案。

  2011年,拟从6月18日至明年1月18日之间,每天晚上10时至次日早晨6时全封闭维修。

  根据广州市交通规划研究所2008年的数据,2007年东南西环的停止收费后,西部走廊上各过江桥流量整体下降,而东南西环的丫髻沙大桥12小时流量由2007年的2.9万上升至6.3万,增长幅度达到115%。东圃大桥流量猛增102%。东南西环各段利用率迅速增加,12小时断面平均流量分别达到5.1万、6.2万和4.0万辆标准车,较上年分别增长70%、30%和27%,其中南环断面平均流量已超过北环。增长最快的是丫髻沙大桥段,增长幅度达到115%,带动西部进出口道路流量中心向南环偏移。

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