本次桥梁科普狼王根据桥梁设计14年经验,并根据相关图片和卫星图,资料可能不太准确,但尽量还原,只要有未经证实的资料来源,可能会影响大家判断,狼王都会做说明。如果数据有误,欢迎大家批评指正。
重要声明:由于狼王没有设计数据,现场资料有限,分析原因只能表观分析,分析结果仅做讨论,不作为结论成果,请转载机构和个人必须做好说明。转载请留言联系狼王开权限。
狼王主要如下几个方面讨论本次事件
1、事故情况和新闻报道,
2、桥梁是不是豆腐渣?
3、桥梁相关数据
4、为什么要做成独柱墩,做成双柱不行么?(为非桥梁专业人员普及)
5、独柱墩怎么加固,有哪些加固模式?
6、参考规范是什么?简易计算结果是什么?
7、如果注册结构要考?该如何考?

一、事故情况和新闻报道,桥梁是不是豆腐渣
下列消息来源于 中国网湖北 头条官方账号。狼王只做了关键信息节选。
2021年12月18日15时54分,G50(沪渝高速)、G70鄂东长江公路大桥双向方向受道路坍塌事故影响,花湖互通D匝道(属于鄂东长江大桥引桥段)发生桥梁断裂垮塌事故。
鄂东长江大桥是湖北省境内连接黄石市和黄冈市的过江通道,位于长江水道之上,也是黄石市境内第二座长江大桥。2006年11月20日动工建设,2010年9月28日通车运营。大桥西起花湖互通立交,上跨长江水道,北至散花互通立交;线路全长15.149千米,桥梁总长6230米;桥面设计为双向六车道高速公路,设计速度为100千米/小时。资料显示,该大桥建设单位是湖北鄂东长江公路大桥有限公司,施工单位为中交集团,设计单位为湖北省交通规划设计院/中交公路规划设计院联合体,监理单位为西安方舟工程咨询有限公司。
湖北楚天联发路桥养护有限公司官方账号2020年11月曾发布消息称:因投入运营时间较长,为了增强独柱墩桥的稳定性,减少桥梁因发生倾覆而产生的危害,管养单位决定对该桥的部分独柱墩进行加固。该项目工程施工内容包括湖北鄂东长江公路大桥接线互通区桥梁3座,分别为花湖互通A匝道桥第4联、花湖互通D匝道桥第5联,散花互通A匝道2号桥第3联。2020年10月起,对匝道进行了独柱墩加固。
截至2021.12.19上午7.30,事故造成4人死亡、8人受伤。
对于本次事故情况,中国网湖北将持续关注。
对于本条新闻消息,狼王注解。
1、本次倾覆的桥梁,是不是属于上述单位建设、设计、和监理的范畴,狼王只是转发新闻,没有调研过,可能不准确。
2、根据侧翻车辆图,有1辆特种挂车(下图3),据说是运输的大型发电机组的大型挂车,据说重192t,和2辆3轴的载重车,据说是因为3号车动力不足,去顶3号车(下图1和2)。根据《 城市桥梁设计规范》A.0.2,特种车辆通行时,纵向只能一辆,并且要居中行驶。这个时候可以把这个车列看成是一个特种车辆。


2、桥梁是不是豆腐渣?(这一条主要用于狼王为桥梁正名)
每次一有桥梁发生事故,就有普通民众留言或是心底发出一个声音,这桥梁是不是豆腐渣,这车辆都没事,几个橡胶轮胎都没事,怎么这么大的桥梁就被压垮了。
2.1 桥梁是不是豆腐渣,有没有偷工减料?本来我想说是不是豆腐渣需要国家调查组来查明。这个我等不及了,我可以用我工作十几年桥梁师职业担保,这桥肯定不是豆腐渣,肯定没有偷工减料。为什么这么说?工程行业有没有偷工减料的了?有,但基本不会在桥梁主结构上面偷工减料。因为偷工减料省的那点钱远远抵不上操的那份心,基本上都是可以检测检查的,而且在桥梁挣钱其他的门道远比偷工减料来的正来的多来的快还没风险,任何一个有脑子的都不会在这个上面打主意。更关键的是,本桥还是2010年之前修建,那个时候有号称金桥银路之称。
2.2 那桥梁怎么就坏了了?
如果你是外行业人士,我就用中年男人打个比方。桥梁就好像中年男人,看起来很坚强很强大,但是他有软肋有内心软弱的地方,绝大部分的时间他都看起来是一座山,给人稳重之感。但是一旦某个时候戳中他那内心,他也有伤心痛苦的时候。桥梁不容易,中年男人不容易,搞桥梁的中年男人更不容易啊。

狼王,你特么别整这些虚的,能不能说点技术上让我信服的。
太专业的恐怕您听不懂,我就用06年很火的美剧《越狱》说一下吧。米帅(结构工程师)为了打穿监狱的一堵墙,投影了一个恶魔,在恶魔对应的点用打蛋器打几个点,利用胡克定律,即可轻松破坏墙体。通过这个告诉大家,任何强大的东西都有弱点,桥梁也是一样。

3、倾覆桥梁相关数据
根据现场图片,本次倾覆桥梁为3跨钢箱梁连续梁桥,桥梁跨径根据地图测量,主跨大约为35+45+40m,由于匝道桥梁控制因素太多,会有很多非整非对称跨径。为让大家便于记忆,先预估跨径为35+50+35=120m。由于本桥为单向两车道定向匝道,桥面宽度大概率为0.5(防撞护栏)+1.0m(左侧路缘)+2×3.75m+3m(硬路肩)+0.5m(防撞护栏)=12.5m(有新闻说是13m)。曲线半径为700m,中间两个墩为独柱圆墩。
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上面左图为墩支点断面,右图为过渡墩横断面。以混凝土箱梁为示意。
4、为什么要做成独柱墩,做成双柱不行么?
(为非桥梁专业人员普及)
2010年以前,桥梁这种跨越高速的弯桥匝道一般中墩是采用独柱墩,这也是常规通俗做法,这是为什么了?
普及第一个知识点:我们把桥墩垂直于桥梁轴线的成为正桥,把桥墩和轴线夹角小于90°的成为斜桥。正桥受力简单明确,受力清晰,计算简单,设计简单,施工控制也容易。
4-1 如果本桥桥墩要做成双墩,即采用模式1,势必要沿着下面高速布置,就会出现大量的斜桥,而且设计和施工都麻烦,可能别的控制点也很难满足。
4-2 你可能会说,能不能采用模式2,这样计算更加麻烦,一般设计人员除非万不得已,不会采用。当然,专业人士也可能会说,可以斜转正嘛。但是在06年高速公路设计超级饱满的年代,谁会去做这种费力费时还不是常规做法的设计了。

4-3 也有人说,那能不能再用盖梁的形式,独柱墩上设置盖梁,再设置双支座,当然也行。主要是弯桥有扭矩,采用单支座可以释放扭矩,而且我们桥梁工程教材和以前类似桥梁设计,这种三跨弯桥,基本都是推荐这种桥台双支座,桥墩单支座的形式。所以目前匝道的弯桥就有很多独柱墩的桥梁。


4-4,目前,除了人行桥外,很多省份或是大部分设计院已经禁止做独柱墩桥梁了。
5、独柱墩怎么加固,有哪些加固模式?
如何进行单支座加固,下面几种单支座的加固形式。其实主承重支座还是原来的单支座1。一左一右增加的支座2和3主要起到防止横向失稳或是横向倾覆的作用。



6、参考规范是什么?简易计算结果或是结论是什么?
由于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》2004版没有详细规定抗倾覆计算和要求,一般行业内根据设计,一般抗倾覆安全系数控制在1.2-2左右,这个系数主要是设计值自己把控。也就是容许设计标准55t车辆偏载,但是对于特种超重车辆,不是不让走。走的时候必须要居中,要对沿线桥梁做相关计算和评估。所以本桥通车十几年,没有发生倾覆问题,以前十几年间肯定也有超重个10-20%的车(60-65t车)偏载行驶,这次来了这个超重车,就发生了事故。
狼王个人认为,抗倾覆安全系数按照老规范设计时不是特别大,再加上特种车辆没居中,导致偏载,产生了此次事故。
狼王备注:我都只敢打认为,不敢打结论。只是单纯个人认为,仅做技术讨论。一切要等调查组的最终结论,因为狼王掌握资料有限,可能特种车辆走的时候居中了,也有可能本桥抗倾覆安全系数也满足2.5的要求。
由于在2004-2018发生几起桥梁倾覆引起的问题,在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》2018版——4.1.8条中详细规定,桥梁抗倾覆安全系数必须大于2.5。

下图是狼王根据已网络资料,草画了本桥的平面布置图,蓝线为防撞护栏,边支座中心间距按照7m考虑。红色线为大概可能的偏转线,绿色线为3辆载重车的布置图,第一辆为特种挂车,按照20m长考虑。
其实根据下面的平面图比较清晰,当第一辆特种挂车刚进桥梁时,车辆离偏转线比较近,没有发生倾覆。当慢慢继续前进,离偏转线越来越远,后续车辆陆续驶入,倾覆弯矩越来越大,最终发生了此次事故。再次声明,只做技术讨论,有可能车辆行驶是居中行驶。狼王不想带节奏,防止我的一句话,引起共识,会对事件的某一方不利。

7、如果注册结构要考?该如何考?
这种热点,2022年会不会考,狼王认为,抗倾覆2022很有可能考查,就看是在注册结构还是注册道路。大家有兴趣的先看看我这个题,考查方向应该是这样。狼王从2019年就开始认为抗倾覆会考,就如同2021年的张弦梁一样,2018年提醒大家注意张弦梁,2021年考。2019年提醒大家抗倾覆,呵呵,有可能2022年考。
