湖北高速公路匝道侧翻事故是怎样发生的?如何分析
据国内多家媒体报道,18日15时36分,位于湖北省鄂州市境内的沪渝高速与大广高速交汇的匝道桥发生桥梁侧翻事件,桥上三辆大货车随着侧翻的桥面从桥上跌落,并有维护桥梁的施工人员一道跌落,桥下一辆轿车被压。据最新报道,截至当日下午5时,事故造成3人死亡4人受伤。
18日晚,湖北鄂东长江公路大桥有限公司负责人回应称,高速公路大桥限重49吨,事发时桥上有一辆重达198吨的拉着变电设备的大货车,“它后面还有两辆车在推,否则拖不动设备。” 其中一辆大货车载重达198吨,后面还有两辆货车在推,三车用连接杆相连,向前行驶。匝道侧翻时,载重198吨的大货车从中断成两截,其他车也跟着坠落。该负责人称,此前的2020年11月,鄂东大桥公司按照要求加固匝道,相关检测数据显示匝道并无质量问题。因此,该公司单方面认为事故原因是货车超载所致,但究竟是不是有待进一步调查。
我算是一名当年物理课程还算学得还不错的学生,也曾经担任过工程兵部队的道路桥梁营的营长。我曾经在2001年为大唐电力公司在云南开远市建设火电厂重达408吨蒸汽高压包运输,成功设计了一个绕开无法加固的桥梁,快速应急过江的工程方案,安全无事故。对于此类运输具有一定的经验。所以,觉得很有必要就此分析一下,尽量用形象一点的力学知识来给大家介绍一下:这个匝道为什么会出现侧翻?避免有人借这种负面新闻炒作“热点舆情”,挑起不应有的负面效应。
湖北省公安厅高速公路警察总队相关负责人介绍说,事发桥梁为单立柱桥,桥上有小范围施工。这一点,我们已经从现场视频和照片中得到证实。
并且,我从现场视频和照片中看到了四大极为重要的事实:一是事发的匝道为桥梁匝道;二是发生侧翻的匝道为横跨下方高速公路的弯曲匝道,且跨度不小;三是该桥式匝道段掉落桥下后依旧完整;四是货车的确超载,货物为变电设备,重达198吨,再加上运载和助推的3辆货车,总重量应该超过250吨。
我先说一个假设:如果该桥梁式的匝道是直线的话,桥梁不可能侧翻垮塌,因为跌落到桥下的匝道段并没有变形,还保持完整,说明其强度足够支撑这样的载重量。因此,主要问题出在这段匝道为弯曲的桥式匝道上。是这3辆的超重大货车致使桥梁、货车、货物的总体重心偏出了桥墩的支点之外,也就是支座。
请各位看看这张我绘制的示意图,结合示意图讲解。左图为桥式匝道的俯视示意图,与现场照片一致,为弯曲桥段。橙色为货车在桥上行使的大货车示意图。当行驶在外侧车道的货车,位于两个桥墩之间弯曲的桥段最外沿时,桥梁与车辆、货物的总体重心已经超出了两个桥墩右侧的支座,所以这个弯曲的匝道段就侧翻了。
因此,我认为,这不是施工质量问题。而应该是三个问题所致:一是设计缺陷,匝道的弯曲度过大;二是的确超载;设计荷载为55吨,结果总荷载达到了250吨左右;三是管理;这样的超载货车上路,之前应该的对道路进行勘察了解,必要路段需要加固才行;且应该有专业人士带路,假如车辆是行驶在内侧车道,也许不会出现这样的事故。