重慶市綦江縣彩虹橋整體垮塌事故分析處理報(bào)告

工程結(jié)構(gòu)事故分析與處理課程報(bào)告重慶市綦江縣彩虹橋整體垮塌事故分析處理報(bào)告事故背景工程情況虹橋位于重慶市綦江縣古南鎮(zhèn)的一條河上，是一座連結(jié)新舊城區(qū)的跨河人行橋，該橋結(jié)構(gòu)為中承式鋼管混凝土提藍(lán)拱橋，橋長(zhǎng)140米，主拱凈跨120米，橋面總寬6米，凈寬5.5米，橋面設(shè)計(jì)人群荷載3.5kN/m2。該工程由綦江縣重點(diǎn)建設(shè)辦公室組織建設(shè)，重慶華慶設(shè)計(jì)工程公司（以設(shè)計(jì)為龍頭的二級(jí)總承包公司）總承包，重慶市政工程質(zhì)量監(jiān)督站監(jiān)督。該橋在未向有關(guān)部門(mén)申請(qǐng)立項(xiàng)的情況下于1994年11月5日開(kāi)工建設(shè)，并于1996年2月15日竣工投入使用，耗資418萬(wàn)元。圖1.垮塌前的虹橋事故情況時(shí)間：1999年1月4日18時(shí)50分。地點(diǎn)：重慶市綦江縣古南鎮(zhèn)一條河上。事件：出事當(dāng)時(shí)，30余名群眾正行走于該橋上，另有22名駐扎該地的武警戰(zhàn)士進(jìn)行傍晚訓(xùn)練，由西向東列隊(duì)跑步至橋上約2/3處時(shí)，整座大橋突然垮塌，橋上群眾和武警戰(zhàn)士全部墜入綦河中。傷亡：事故造成40人死亡（其中：18名武警戰(zhàn)士、22名群眾）、14人受傷。直接經(jīng)濟(jì)損失：約631萬(wàn)元（其中：建橋工程費(fèi)418萬(wàn)元，傷亡人員善后處理費(fèi)207.5萬(wàn)元，現(xiàn)場(chǎng)清障費(fèi)5.5萬(wàn)元）。圖2.垮塌后的虹橋破壞過(guò)程該橋的垮塌過(guò)程大致分為四個(gè)階段：（1）局部吊桿錨固失效階段。1996年6月19日龍舟賽時(shí)，東岸上游7#吊桿和東岸下游3#吊桿發(fā)生巨響，經(jīng)檢查7#、3#吊桿已發(fā)生滑移失效。（2）吊桿錨固失效發(fā)展階段。1998年5月某日橋上發(fā)生異常響聲，橋面晃動(dòng)下沉。（3）多根吊桿錨固急速失效階段。1999年1月4日下午6點(diǎn)50分，橋面板傾斜垮塌，拱結(jié)構(gòu)受力嚴(yán)重惡化。（4）主拱結(jié)構(gòu)整體突然垮塌破壞?？逅蠊皹虺尸F(xiàn)三個(gè)區(qū)域，西拱腳是主拱破壞起始區(qū)，破壞首先發(fā)生在下游拱腳整體彎剪破壞，經(jīng)查破壞斷面上焊縫區(qū)有陳舊性裂縫，上游拱腳拔出，該區(qū)域內(nèi)主拱在原位落下。東半拱牽動(dòng)破壞區(qū)，該區(qū)也是橋面板起始破壞區(qū)，主拱鋼管有約30m長(zhǎng)保持基本完好，垮塌過(guò)程中主拱向下游偏移約1m，兩拱腳從拱座中拔出。西半拱跨中區(qū)至1/4跨區(qū)域是主拱破壞碰撞區(qū)，主拱破壞最為嚴(yán)重，拱圈破壞后分布零亂，散落區(qū)域稍寬，上橫撐發(fā)生嚴(yán)重彎扭，鋼板撕裂扭曲。現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，上游主拱斷成13段，下游主拱斷成15段，其斷點(diǎn)均為工廠(chǎng)焊接處。事故原因分析經(jīng)調(diào)查，該工程存在極其嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。具體有以下幾點(diǎn)：吊桿鎖錨問(wèn)題吊桿錨固僅采用榔頭敲打錨具夾片的方法，鋼絞線(xiàn)鎖錨方法嚴(yán)重錯(cuò)誤，不能保證鋼絞線(xiàn)有效鎖定，不能保證吊桿中三根鋼絞線(xiàn)均勻受力。在事故現(xiàn)場(chǎng)勘察中，經(jīng)對(duì)東岸上游半拱的七根吊桿檢查表明，除一根錨固完好外，其余鋼絞線(xiàn)均全部或部分滑出，致使吊桿鋼絞線(xiàn)錨固失效。同時(shí)，夾片端面參差不平，夾片與錨頭銹蝕粘連嚴(yán)重，影響錨具對(duì)鋼絞線(xiàn)的夾持能力，其它區(qū)域不少吊桿也有類(lèi)似現(xiàn)象。模擬試驗(yàn)也進(jìn)一步證明該鎖錨方法是錯(cuò)誤的。因此鎖錨方法錯(cuò)誤、吊桿錨固失效是橋面板垮塌的直接原因。另處吊桿PVC管中灌漿不密實(shí)，局部漏灌，鋼絞線(xiàn)銹蝕嚴(yán)重，危及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全使用。主拱鋼管焊接問(wèn)題主拱鋼管加工層層轉(zhuǎn)包，既無(wú)經(jīng)濟(jì)合同又無(wú)書(shū)面技術(shù)質(zhì)量要求，加工采用包干承包，加工前未進(jìn)行合理的工藝試驗(yàn)和必要的質(zhì)檢工作，在鋼管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段彎曲成型時(shí)就多次發(fā)生焊縫斷裂。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察取樣，對(duì)焊縫進(jìn)行X射線(xiàn)探傷、金相、強(qiáng)度等檢驗(yàn)證明焊縫有裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣、陳舊性裂紋等嚴(yán)重缺陷，焊縫質(zhì)量不能達(dá)到施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的二級(jí)焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。故主拱鋼管工廠(chǎng)對(duì)接焊接頭焊縫質(zhì)量低劣是導(dǎo)致主拱垮塌的直接原因。鋼管混凝土問(wèn)題主拱鋼管內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)，混凝土強(qiáng)度最低值僅15.6MPa，不能達(dá)到C30的設(shè)計(jì)要求?；炷辆植坑新┕喱F(xiàn)象，在主拱肋板處甚至出現(xiàn)1米多長(zhǎng)的空洞。吊桿的灌漿防護(hù)也存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。工程質(zhì)量低劣，進(jìn)一步降低了結(jié)構(gòu)的承載力。設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)圖紙粗糙，更改隨意，吊桿由40mm圓鋼改為鋼絞線(xiàn)群錨體系后，對(duì)采用無(wú)頂壓張拉錨具未提出確保鎖錨質(zhì)量的相應(yīng)措施；部分構(gòu)造處理有不當(dāng)之處；對(duì)主拱鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、焊接工藝及質(zhì)量、接頭位置及鎖錨質(zhì)量等均無(wú)明確要求；門(mén)架配筋率低于設(shè)計(jì)規(guī)范要求；在成橋增設(shè)花壇等荷載后，主拱承載力不能滿(mǎn)足相應(yīng)規(guī)范的要求。其他直接問(wèn)題該橋施工組織設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)分項(xiàng)工程制訂嚴(yán)格的工藝操作規(guī)程及技術(shù)要求，對(duì)一些關(guān)鍵部位沒(méi)有相應(yīng)的檢查驗(yàn)收程序。該橋建成時(shí)即是一座危橋。使用過(guò)程中，由于使用不當(dāng)，管理不善，導(dǎo)致吊桿錨固加速失效，西橋頭下游端支座處的拱架鋼管產(chǎn)生陳舊性破壞裂紋，主拱受力急劇惡化?？梢哉f(shuō)，該橋的垮塌勢(shì)在必然。關(guān)于武警列隊(duì)跑過(guò)該橋是否引起共振該橋垮塌后，一些人提出垮橋是否與武警戰(zhàn)士列隊(duì)過(guò)橋發(fā)生共振有關(guān)。專(zhuān)家組對(duì)此進(jìn)行了技術(shù)分析。經(jīng)反復(fù)分析討論，并委托交通部重慶公路科學(xué)研究所，運(yùn)用美國(guó)SuperSAP（91）和MARC動(dòng)力性能計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，其結(jié)果表明：1.綦江縣大橋前二十階結(jié)構(gòu)自振頻率，沒(méi)有落入結(jié)定激振荷載（14.3kN）的激振頻率所在范圍2.83～3.00Hz內(nèi)。2.激振頻率所在范圍2.83～3.00Hz較接近的結(jié)構(gòu)自振頻率分別是第十一階頻率（2.769Hz，面內(nèi)豎彎）和第十二階頻率（3.114Hz，側(cè)向彎扭）。但是，高階頻率對(duì)結(jié)構(gòu)共振的影響很小。3.從動(dòng)態(tài)響應(yīng)的位移頻譜分析結(jié)果來(lái)看，激起的振動(dòng)響應(yīng)頻帶離激振頻率2.83～3.00Hz很遠(yuǎn)，不會(huì)發(fā)生共振。可認(rèn)定：22名武警戰(zhàn)士列隊(duì)在橋上跑步造成的動(dòng)力作用，不會(huì)引起該橋共振，其產(chǎn)生的動(dòng)力響應(yīng)，遠(yuǎn)小于該橋的設(shè)計(jì)承載力。圖3.虹橋垮塌后的殘骸造成此事故的原因，更重要的是“人禍”。經(jīng)調(diào)查取證、綜合分析認(rèn)定，事故的間接原因是該橋建設(shè)中嚴(yán)重違反基本建設(shè)程序，不執(zhí)行國(guó)家建筑市場(chǎng)管理規(guī)定和辦法，違法建設(shè)、管理混亂。主要有：（1）建設(shè)過(guò)程嚴(yán)重違反基本建設(shè)程序。（2）設(shè)計(jì)、施工主體資格不合法。（3）管理混亂。（4）負(fù)責(zé)項(xiàng)目管理的少數(shù)領(lǐng)導(dǎo)干部存在嚴(yán)重腐敗現(xiàn)象，使國(guó)家明確規(guī)定的各項(xiàng)管理制度形同虛設(shè)。重慶市綦江縣“1·4”事故調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組給該工程事故的定性為：“綦江縣大橋建設(shè)嚴(yán)重違反國(guó)家有關(guān)規(guī)定和基本建設(shè)程序，建設(shè)管理混亂；有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)急功近利，有關(guān)部門(mén)嚴(yán)重失職，有關(guān)人員玩忽職守；工程施工存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。此次垮橋事故是一次重大責(zé)任事故?！苯?jīng)驗(yàn)教訓(xùn)該工程是典型的“豆腐渣”工程，在當(dāng)時(shí)震驚了全國(guó)。事故發(fā)生后，得到了綦江縣、重慶市各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視，中央領(lǐng)導(dǎo)也親自過(guò)問(wèn)此事。多名事故責(zé)任人被撤職、判處各種徒刑直至死刑。事故過(guò)后，我們應(yīng)當(dāng)充分吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，堅(jiān)決杜絕類(lèi)似事故發(fā)生。將工程責(zé)任落到實(shí)處此事故中，虹橋的設(shè)計(jì)和建造責(zé)任不明，導(dǎo)致了其管理混亂。虹橋的建設(shè)單位名義上是綦江縣建委，實(shí)際上為縣政府下設(shè)的重點(diǎn)建設(shè)辦公室。而這個(gè)所謂的“辦公室”，其人員組成均為臨時(shí)抽調(diào)，毫無(wú)管理制度和責(zé)任制度。今后在工程建設(shè)中，一定要將各項(xiàng)責(zé)任落到實(shí)處，這樣才能使各相關(guān)單位認(rèn)清自己的職責(zé)，做好自己負(fù)責(zé)的方面。加強(qiáng)建筑市場(chǎng)和施工現(xiàn)場(chǎng)的管理切實(shí)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目法人責(zé)任制、招標(biāo)投標(biāo)制、合同管理制和工程監(jiān)理制等各項(xiàng)規(guī)章制度。堅(jiān)持政企分開(kāi)，堅(jiān)持重大問(wèn)題集體決定，不允許任何人干擾工程項(xiàng)目的公開(kāi)、公平、公正招投標(biāo)。強(qiáng)化對(duì)工程質(zhì)量全方位、全過(guò)程的監(jiān)督。依法管理，嚴(yán)格執(zhí)法該工程是典型有法不依的工程，從籌劃到竣工驗(yàn)收的一系列制度都未得到有效執(zhí)行。長(zhǎng)官意志、行政決定代替了管理法規(guī)的約束作用，這種現(xiàn)象在許多地區(qū)、許多工程中大量存在，必須堅(jiān)決予以糾正。行政管理部門(mén)必須依法管理，對(duì)違反法律法規(guī)的建設(shè)行為要堅(jiān)決予以糾正和處罰，改變有法不依，執(zhí)法不嚴(yán)，違法不究的現(xiàn)象。遵循科學(xué)規(guī)律該工程是典型的限制工程預(yù)算的工程。工程發(fā)包時(shí)，建設(shè)單位在無(wú)任何依據(jù)情況下，要求總包以280萬(wàn)元包干。（結(jié)算價(jià)近400萬(wàn)元）。不合理的底價(jià)會(huì)造成施工單位不愿加大投入，使工程質(zhì)量難以保證。長(zhǎng)期以來(lái)，很多地區(qū)的建筑市場(chǎng)嚴(yán)重違背科學(xué)規(guī)律，不顧工程實(shí)際的價(jià)值，實(shí)行低價(jià)中標(biāo)、無(wú)標(biāo)底招標(biāo)。這樣的做法客觀上制約了建筑業(yè)的發(fā)展和工程質(zhì)量的提高，因此必須得到制止。結(jié)語(yǔ)虹橋的事故，令人痛心。但作為結(jié)構(gòu)工程師，我們要做的更多應(yīng)該是反思。工程結(jié)構(gòu)，尤其是公共建筑，關(guān)系到無(wú)數(shù)人的性命，絕不能掉以輕心。我們必須從工程事故中吸取教訓(xùn)，在今后的工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中盡全力杜絕類(lèi)似事故的發(fā)生。另外，除了結(jié)構(gòu)工程師以外，政府部門(mén)也應(yīng)當(dāng)規(guī)范自己的行為，盡量避免官僚作風(fēng)和“拍腦袋”作風(fēng)，在工程建設(shè)中做到遵循科學(xué)規(guī)律。工程相關(guān)的監(jiān)理、業(yè)主、勘測(cè)等單位也要嚴(yán)格規(guī)范自身行為，把好自己的一關(guān)。

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