錢江三橋坍塌原因　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)失效還是超載？

　　7月15日，錢江三橋南引橋兩塊梁板斷裂墜落，相關(guān)部門第一時(shí)間成立事故調(diào)查組，全面開展事故調(diào)查。然而，截至昨晚11點(diǎn)發(fā)稿，調(diào)查組尚未得出事故原因。

　　究竟是什么原因?qū)е洛X江三橋南引橋梁板斷裂，一時(shí)間眾說紛紜。就此請教了一些曾參與錢江三橋建設(shè)及大修的橋梁建筑專家，專家通過事故現(xiàn)場照片及事發(fā)時(shí)場景推斷出的初步結(jié)論是：引橋梁板的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可能存在問題，而三輛100噸貨車連續(xù)通過所施加的巨大荷載，則是導(dǎo)致梁板斷裂的誘因。

　　什么是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)？

　　普通鋼筋混凝土難抵拉應(yīng)力

　　預(yù)壓應(yīng)力可推遲混凝土開裂

　　當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時(shí)，幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，而材料發(fā)生形變時(shí)內(nèi)部會產(chǎn)生大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力。

　　鋼筋混凝土也會受到應(yīng)力的影響。

　　“鋼筋和混凝土是絕配，鋼筋受拉，混凝土受壓。”中國聯(lián)合工程公司國家一級注冊結(jié)構(gòu)師徐敏高級工程師解釋，“但是當(dāng)鋼筋承受很高的拉應(yīng)力時(shí)，實(shí)際上混凝土已經(jīng)開裂了。一般來說，鋼筋承受拉應(yīng)力達(dá)到200兆帕?xí)r，混凝土裂縫已經(jīng)到0.2—0.3毫米了。”

　　正因如此，像橋梁這些不允許出現(xiàn)裂縫的建筑，普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就很難勝任，一般在跨徑20米時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)裂縫，發(fā)生開裂后，不可避免地會出現(xiàn)鋼筋銹蝕，耐久性降低，影響使用壽命。

　　為了達(dá)到推遲受拉區(qū)混凝土開裂的目的，建筑工程師發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。就是在鋼筋混凝土構(gòu)件承受外力荷載之前，人為地預(yù)先通過張拉鋼筋對構(gòu)件施加壓力，由此產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力將抵消一部分或全部由外荷載所引起的拉應(yīng)力，達(dá)到推遲受拉區(qū)混凝土開裂的目的，增加鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性。

　　制作工藝工序有何要求？

　　如果灌漿張拉步驟出問題

　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)會失效

　　徐工介紹，一般來說，給受拉區(qū)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法，根據(jù)張拉鋼筋與澆注混凝土的先后順序分為先張法及后張法，一般橋梁上應(yīng)用的是后張法。

　　所謂后張法，就是先澆混凝土構(gòu)件，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上，再張拉鋼筋（鋼筋束）。

　　張拉程序分為六個(gè)步驟：埋管制孔→澆混凝土→抽管→養(yǎng)護(hù)穿筋張拉→錨固→灌漿（防止鋼筋生銹），其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。

　　在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的過程中，有兩道關(guān)鍵工藝工序，就是最后的灌漿和前期的張拉，如果這兩道工藝工序出現(xiàn)問題，容易導(dǎo)致整個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)失效，那一塊預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件就成了普通的混凝土構(gòu)件。

　　“如果灌漿不密實(shí)，那么鋼筋與混凝土就無法形成黏合，這時(shí)鋼筋的張拉完全依賴錨固的夾具在兩頭的擠壓，一旦夾具失效，鋼筋就會繃出或者脆斷，這時(shí)整個(gè)梁板的預(yù)應(yīng)力就會失效?！毙旃ふf，另外一個(gè)可能出現(xiàn)的問題是，在張拉過程中產(chǎn)生了超張拉，比如說原本強(qiáng)度是75%的張拉，如果變成了90%，則鋼筋反拱太大，也會造成鋼筋脆斷等問題。

　　引橋梁板為什么會斷？

　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已失效

　　也可能是嚴(yán)重超載車壓壞

　　“從照片上分析，我們估計(jì)應(yīng)該是梁板預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致了南引橋局部坍塌?！弊蛉眨卮髽蛄菏┕けO(jiān)控專家魏先生說。

　　2005年，魏先生所在的北京公科固橋技術(shù)公司曾參與錢江三橋主橋部分的大修，基于事故照片和事發(fā)時(shí)的情況，他判斷可能是梁板預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)失效，導(dǎo)致鋼筋脆裂等問題，從而在重載車輛的連續(xù)施壓下發(fā)生了梁板斷裂。

　　對此，中國聯(lián)合工程公司的徐工也持相同意見。

　　“如果說寶馬車司機(jī)洪先生當(dāng)時(shí)看到了地面上的縱向裂縫，那就說明其中一塊梁板其實(shí)已經(jīng)先斷裂，并且發(fā)生了沉降?！毙旃そ忉專瑯蛄旱拇罱?，一般是先做成預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的空心梁板，然后擱在橋墩上鋪裝，上面再做路面鋪裝。所以，如果路面的鋪裝先裂開了，可能是由于下面的梁板已經(jīng)發(fā)生了斷裂。

　　從三橋的監(jiān)控系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)看，凌晨1時(shí)50分至2時(shí)整，另有2輛100噸以上貨車通過同一路段。

　　“有可能是因?yàn)榍皟奢v貨車的超重壓壞了梁板，造成了裂縫。也有可能是梁板本身就已經(jīng)由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致受重后斷裂?！毙旃し治龅馈?/FONT>