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【科普百科】说说FIU人行桥的垮塌事故

2023-05-10 14:56:27

美国迈阿密一座正在施工的人行跨线桥,垮了。桥下是繁忙的迈阿密高速公路,由此导致若干车毁人亡。

事故一发生,,业界关心。

这桥是为佛罗里达国际大学(Florida International UniversityFIU服务的。查阅FIU网站和当地的施工单位MCM的网站,可知这是一座两跨预应力混凝土斜拉桥,造价1420万美元;桥全长约97m,主跨(也就是垮塌的那部分)长53m,独塔高33m;从照片上看,斜拉桥主梁的断面呈上窄下宽的工字型,微弯的上翼缘(宽9.1m)兼做顶棚,下翼缘(宽12.2m)为桥面板,腹板则由一组倾斜布置的杆件组成。

这桥的设计还是很有特色的。它可承受5级飓风,耐久性按百年考虑,也是世界上第一座完全由自洁混凝土建造的桥(混凝土中掺和有二氧化钛,当暴露在阳光下时,其会从空气中捕捉污染物颗粒,并清洁混凝土表面)。实际上,承担设计的FIGG公司实力很强,曾经设计的桥梁包括:七英里桥,I-35W新桥,阳光高架桥,纳奇兹小道预制混凝土拱桥,Leonard P. Zakim Bunker Hill纪念桥等。

MCM的网站上说,这桥采用桥梁快速施工技术(AcceleratedBridge Construction,简称ABC)架设。对主跨,先顺着公路边预制(具体预制信息不详),然后封锁交通,将主跨平转90度,再移运至桥位处落梁,最后移走运架设备,开放交通,前后花费6个小时。就位5天后,不幸发生事故。

有点意思的是,这桥设计施工采用的ABC技术,正是来自于FIU中研发ABC技术的UTC(University Transportation Center)。

事故发生后,媒体自然要深挖信息。于是,我们知道,施工单位MCM是当地的一家民营企业,曾在过去5年里因11项安全违规而被罚款超过5万美元。MCM正在打的一项官司是:MCM搭建的一座临时桥梁,因一人过桥而坍塌,被指控该公司在招聘网站上雇用了“不称职、缺乏经验、没有技能或粗心大意的员工”。另外,尽管FIGG公司在过去40年的历史中,从来没有遭遇过垮桥事故,但这公司在2012年曾因设计失误造成工人受伤而被罚款。当然,还看不出这些被媒体挖出来的信息与垮桥之间存在的必然联系。

主跨垮塌的原因何在?目前谁也不知道。有媒体说当时正在做某种程度的压力测试,但语焉不详,不知所云。还有一个参议员(Marco Rubio)曾在twitter上说,一些吊住主跨的cable已经松动,工人们在张紧cable时桥就垮了。这里的cable,应该不是斜拉索(因为桥塔还没安装),可能是提放梁体的一些倒链,也可能是梁体内的预应力筋。若真是预应力筋,原因就相对比较清晰(预应力不足,梁在自重作用下断裂)。

还有两点值得提及。

一是人的心态。这座人行桥,即便造型上有些特别,但毕竟规模有限;重800余公吨的主跨运输架设,应该也不会存在严峻的技术挑战。可是看下面的视频,给人的第一感觉是,当桥梁建造才刚刚迈出第一步时,人们似乎就在倒计时中欢呼桥梁建成了。更让人不可思议的是,负责安全监控的BDI公司,仅仅在主跨就位后,也忙不迭地发文(已删除了),自我祝贺一番。如此急不可耐,是不是多少说明心态上出了点问题?


二是ABC技术。ABC是近年来推出的一种桥梁快速施工技术。大体上说,就是场外预制,运送就位,快速组装。ABC简化了施工过程,提高了施工效率,并减少交通延误和道路封闭,好处很多。根据美国联邦公路管理局(FHA)的说法,通过使用ABC技术,可以在48-72小时内重新整修旧桥或建造新的桥梁。不过,当把这项主要用于常规中小跨度桥梁的技术,应用于构造较为复杂、预制构件较多(接头也多)的桥跨时,其可靠性如何?

垮桥的真实原因,还有待美国的工程师调查后公布。

来源:西南交大桥梁 公众号



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