2018年8月14日中午11:30左右,意大利热那亚A10公路上的一座斜拉桥垮塌了。最新消息说,事故造成的死难人数至少35人,受伤13人(其中5人严重受伤)。
这桥名叫波尔切韦拉高架桥(Polcevera,意大利利古利亚大区一条19公里长的河流的名字),也叫莫安迪桥(Morandi,取自该桥的设计师里卡尔多·莫安迪的名字)。
先看一段意大利新闻媒体Fanpage的视频。(视频开始有人喊叫了几声Oddio,经查,这是“我的天呀”的意思。对于桥梁工程师而言,这样的垮塌事故,不折不扣地就是Oddio!)
莫安迪桥是一座三塔预应力混凝土斜拉桥。桥长1102m,主跨202.50-207.90-142.65m(因桥梁跨越河流、铁路和工业厂房,故如此分跨),边跨6×73.20 m,塔高100.2m,桥面宽18m。1968年建成通车。
垮塌的部分,是最靠近西边的一跨斜拉结构,大致如下图中红框所示。
(垮塌部位,来自Google Earth)
垮桥的照片,网络上已有不少,这里只贴几张(来自于CNN)。
(好像是刚刚垮塌时拍摄的,烟尘都未散尽)
(垮塌部位近照)
(桥塔底部的开裂,为何如此规整?)
在悲剧发生后的几天里,公众的愤怒越来越大,人们开始寻找原因:是疏忽大意的维修保养,劣质的施工还是糟糕的设计?对于那些寻求答案的人,问题并不是找到单一原因。它正在确定桥梁的众多缺陷中的哪一个最终导致了桥梁的倒塌。
下面视频科普了桥梁为什么会倒塌,值得一看。
教训启示
您是否考虑过桥梁维护和施工作业如何影响结构完整性?这些活动可能会削弱桥梁性能或增加设计时不曾考虑的重量。额外的计划有助于防止意外的后果。
新桥重新启动
事故发生后,整座城市处于塌桥事故的哀痛中。地方当局果断行动,委托专家开始设计新桥,并制定拆除和清理大桥的方案,号召国内领先的建筑公司为新桥建设做好准备。新桥扩建了1067米,包括19个40米高的桥跨,由18个椭圆形钢筋混凝土塔架支撑。整座桥耗资2.02亿欧元,拥有两排太阳能电池板,可以满足95%的能源需求。
莫兰迪大桥由于年代久远,结构又遭受了如此巨大的冲击,仅对桥梁进行修复和翻新显然是不可行的。于是,参与大桥重建的其中一家公司Fagioli,通过研究项目文件,确定了拆除桥梁的可行方法。
但由于受到制造设施的限制,桥梁构件在距离热那亚数百公里的意大利南部制造。因此,桥梁部分必须用远洋驳船进行海上运输。为了节省驳船甲板的空间,减少海上运输次数,缩短项目进度,项目团队研究了专用的运输配置,将桥体分成三个部分进行运输。时间紧迫,在热那亚确定了运输码头、取得特许权之后,便开始用SPMT进行桥体装载运输。最终历时20个月顺利完工。
类似案例
你若多看垮塌的桥几眼,就会发现它与著名的马拉开波湖桥(现在的官名叫拉斐尔·乌达内塔将军大桥)有点类似。是的,你没有判断错误。这两桥是同一位工程师设计的。
设计师是意大利的里卡尔多·莫安迪(Riccardo Morandi,1902.9.25 - 1989.12.25),他曾当过两所大学的教授,以善于建造风格独特的预应力钢筋混凝土桥梁结构而闻名。以笔者肤浅的了解,他也是一位有建筑创意的工程师。借此机会,说说他设计的几座桥。
莫安迪在20世纪50年代末期开始介入桥梁设计。最早做过的几座梁桥和拱桥,形成了他后来建造混凝土斜拉桥的建筑特点。
1960年建成的Fiumarella高架桥,桥长526 m,主跨125m,桥高112m;梁部采用常规的预应力混凝土箱梁,桥墩造型却很轻盈别致。
(Fiumarella高架桥)
1961年在加拿大卡斯加尔建成的Kinnaird桥,是一座主跨80m的混凝土刚架桥,采用了当时少见的V形桥墩。
(Kinnaird桥)
1961年在意大利卡坦扎罗建成的FaustoBisantis桥,是一座主跨231m的钢筋混凝土拱桥。挖空的拱脚、倾斜的拱上立柱和纤细的X形桥墩,成为显目的建筑构造特点。
(Fausto Bisantis桥)
他最著名的作品,应该是1962年建成的委内瑞拉马拉开波湖桥。这桥的主桥布置为6塔5跨斜拉桥,跨度235m,全桥长达8km。当时在12个入围作品中,这是唯一采用混凝土的设计方案。考虑养护维修费用及预应力混凝土技术的推广,业主选择了这个方案,由此诞生了世界上最早的预应力混凝土多塔斜拉桥(80年代初换索)。
(马拉开波湖桥)
(马拉开波湖桥立面布置,局部)
马拉开波湖桥的最大建筑特点,是主桥的双X形桥墩、单一吊点的拉索和跨中的挂孔。为使全桥风格一致,引桥的桥墩也采用了近似X形的桥墩。不过,这样纤细的桥墩恐怕不经撞。1964年4月,一艘油轮撞击大桥并导致部分引桥桥面倒塌,造成7人丧生。
(马拉开波湖桥引桥船撞损毁)
花费大气力设计了马拉开波湖桥,技术上肯定有不少积累,只用一次就有点不划算。于是,接下来莫安迪就设计了这次不幸垮塌的波尔切韦拉高架桥。
(波尔切韦拉高架桥)
尽管在形式上,波尔切韦拉高架桥与马拉开波湖桥没有太大区别,但前者在处理桥梁与道路的衔接方面,却很有创新。下图所示的环形匝道,在当时也是不多见的。
(波尔切韦拉高架桥一端的连接匝道)
接下来,莫安迪又设计了利比亚的Kuf山谷桥。这桥全长477m,主跨282m,桥宽13.3m,桥高超过172m,1967-1971年建造,1972年开通。
(Kuf山谷桥)
(Kuf山谷桥立面布置)
再接下来,又设计了意大利的Carpineto桥,其为主跨181m的三跨斜拉桥。这次他没有采用X形桥墩(地形上也不需要),却大胆采用了斜塔造型(估计是世界上首座,待核实)。这桥1973年建成。
(Carpineto桥)
(Carpineto桥立面布置)
1974年,莫安迪还在哥伦比亚建造了Barranquilla桥。这桥长1500m,主跨69.5-140-69.5m,桥面宽12.5m;造型上保留了单一吊点(刚性)拉索,X形桥墩却不见踪影了。
(Barranquilla桥)
总体而言,莫安迪设计的梁桥、拱桥和斜拉桥,具有强烈的个人风格。不过,就斜拉桥(包括垮塌的这座)而言,拉索支撑太少(每半跨只有一个吊点),会导致梁的设计不经济;使用预应力混凝土拉索构件(不是今天常见的拉索构造),可能有防腐效果,但开裂后维修恐较费劲;X形桥墩通常令人印象深刻,但建造较繁琐。因此,莫安迪的斜拉桥设计思想,对其他工程师没有产生明显影响。
回到开头。使用了半个世纪的一座有特色的斜拉桥,垮了,这令人惊讶,也令人遗憾。接下来,意大利的工程师们会寻求垮塌原因所在,莫安迪设计的其他同类斜拉桥的业主们,恐怕也会有所警觉和行动。远在万里之外的中国桥梁工程师们,对此该作何感想?莫安迪先生若泉下有知,他又会怎么想?
0人已收藏
0人已打赏
免费0人已点赞
分享
桥梁工程
返回版块19.41 万条内容 · 631 人订阅
回帖成功
经验值 +10
全部回复(0 )
只看楼主 我来说两句抢沙发