意大利熱那亞大橋垮塌,引人深思

2018-08-24 14:24:00
中鐵橋隧
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看了本賽季意甲首輪的朋友都應該看到球員們賽前這個畫面,沒錯,賽前默哀一分鐘,因為,熱那亞莫蘭迪大橋,出事了……


熱那亞莫蘭迪大橋是許多熱那亞人出行的必經之路,它是連接意大利米蘭和法國高速公路的重要大橋,也是商業運輸的主干道之一,還是度假者前往山脈地區、地中海海灘的主要通道。此次垮塌造成43人死亡,而熱那亞的人口僅為60.7萬……

全長1200米的莫蘭迪大橋于1967年落成,橋面高50米,橋塔高90米。據悉,意大利政府今年4月剛簽署了2000萬歐的該橋梁維護合同,可維護工作還未啟動,就遭此不幸……大橋垮塌時,正下著雨。似乎上天也在惋惜……

意大利國腳克里西托在社交媒體上寫道:“為了那些給我留言,為我和我的家人擔心的人們,我寫下這條訊息。我們都沒事,即便我們在橋坍塌前10分鐘才剛剛過了橋。”

曾效力卡里亞里的33歲門將大衛·卡佩羅則趕上了這起災難,事發時連人帶車從垮塌的大橋上墜下,一度被困在瓦礫中,非常幸運的是卡佩羅本人并沒有受傷,卡佩羅說自己安然無恙簡直是個奇跡。他回憶說,駕車期間發現前方斷橋時,已來不及剎車,結果連人帶車由約50多米的橋面掉下,離開車箱后再由瓦礫堆中爬出,形容現場猶如末日。

目前,所有跡象和證據都顯示,坍塌跟大橋年久失修、腐朽老化有關,然而此次的事故造成的震動和影響已不單單局限于意大利了,因為莫蘭迪大橋所采用的是全球最廣泛、最通行的鋼筋混凝土,而這種建筑材料存在不可忽視的安全隱患。這座大橋的設計師兼工程師里卡多·莫蘭迪(已故),早在1979年就撰寫報告指出,莫蘭迪大橋因靠近海洋易遭腐蝕性氣流影響,附近還有鋼鐵廠帶來污染,已經出現了降解腐化,所以必須堅持對它進行維護以避免其生銹,否則它的腐蝕性風險非常高。有研究指出,整個歐洲、美洲和亞洲的橋梁,都顯示出老化跡象。

就在事故發生后幾天,作為鄰國的法國也爆出本國有840多座橋梁(不包括法國私營企業、地方政府維護的數千座橋梁)也存在類似的垮塌風險,急需做維修加固工作,但相關部門也指出,目前法國對如此重大的安全隱患卻也是束手無策,缺少資金和專業技術人員是這個重大問題的關鍵。更讓人費解的是,相關部門統計出的840多座隱患橋梁卻都沒有公布名字,這讓法國的國民天天都生活在提心吊膽中,誰知道每天走過的橋梁在不在這名單里呢?

 

        普通鋼筋的銹蝕及銹蝕裂縫

圖一

圖二

        病害特征: 鋼筋嚴重銹蝕最早可見的征兆就是鋼筋所在位置的混凝土表面出現與鋼筋平行的裂縫(圖一),以及混凝土保護層剝落,使鋼筋完全外露(圖二)。

圖三

鋼筋銹蝕裂縫也會在混凝土構件厚度范圍內從一根鋼筋向另一根鋼筋延伸(圖三)。在鋼筋混凝土和預應力混凝土構件中,只要普通鋼筋銹蝕就會產生沿鋼筋方向的銹蝕裂縫或混凝土剝落。

        病害原因: 混凝土中鋼筋的銹蝕一般為電化學銹蝕。二氧化碳和氯離子對混凝土本身并沒有嚴重破壞作用,但這兩種物質都是混凝土中鋼筋鈍化膜破壞的最重要又經常遇到的環境介質。混凝土中鋼筋銹蝕原因主要有兩種,即混凝土碳化和氯離子侵入。

        病害影響:鋼筋銹蝕及銹蝕裂縫是混凝土結構影響非常大的病害。鋼筋銹蝕導致銹蝕裂縫的產生或混凝土剝落,而銹蝕裂縫或混凝土剝落又加快了鋼筋銹蝕的發展。鋼筋銹蝕導致鋼筋受拉面積減小,同時又引起鋼筋和混凝土之間粘結力的減少甚至喪失,這些都造成橋梁結構承載能力的嚴重下降。

 

        預應力鋼筋的腐蝕

        病害特征  預應力鋼筋腐蝕一般有以下三種形態:

        ①均勻腐蝕(銹蝕):其特征是腐蝕(銹蝕)分布于預應力鋼筋整個表面,并以相同的速度使預應力鋼筋的截面減小,均勻腐蝕(銹蝕)是一種大氣腐蝕,即預應力鋼筋暴露在大氣潮濕環境中發生的銹蝕。

        ②局部腐蝕: 其特征是預應力鋼筋表面上各部分的腐蝕程度存在明顯差異,特別是一小部分表面區域的腐蝕速度和腐蝕梯度遠大于整個表面腐蝕的平均值。

        ③應力腐蝕: 鋼筋的應力腐蝕是指鋼筋在拉伸應力和腐蝕環境介質共同作用下產生的鋼筋腐蝕現象。

預應力鋼筋是否腐蝕及腐蝕程度在構件混凝土表面的跡象很難顯現,特別是后張法預應力混凝土構件,需將現場檢查、儀器檢測和取樣檢測等綜合分析才能判定。目前工程上發現確實存在預應力鋼筋銹蝕而反映出來的構件外觀現象為沿預應力鋼筋長度方向的裂縫和構件接縫混凝土不良及滲水。

        病害原因:均勻腐蝕(銹蝕)主要是由混凝土碳化和氯離子侵入引起的;引起預應力鋼筋局部銹蝕最嚴重的侵蝕介質是由海水、含鹽空氣或鹽霧飛濺到混凝土構件表面上的氯化物

預應力混凝土橋梁構件往往會存在不可避免的接縫。例如懸臂現澆預應力混凝土箱梁節段之間的接縫,先張法預應力混凝土空心板和后張法預應力混凝土梁的封端混凝土與預制梁(板)體之間接縫等,在這些接縫處有預應力鋼束(及金屬波紋管)穿過或預應力鋼束末端(及錨具)存在,若接縫處混凝土質量不良及滲水,成為水和氯化物穿透的進口,則會引起預應力鋼束(及金屬波紋管、錨頭等)腐蝕。圖為氯化物通過接縫引起預應力鋼筋腐蝕示意圖。

氯化物通過接縫引起預應力鋼筋腐蝕示意圖

        病害影響:預應力鋼筋腐蝕對橋梁結構性能及安全性危害巨大。在一般的情況下,預應力鋼筋的腐蝕發生率是非常低的。但是,若在預應力混凝土橋梁的設計、施工及養護中存在某種根本性的錯誤或疏忽,仍會造成預應力鋼筋的腐蝕并且會發展。在大多數情況下,預應力鋼筋腐蝕發展具有時間的潛伏性,在最嚴重的時候,會在沒有任何預兆的情況下發生預應力鋼筋斷裂,進而造成構件突然破壞。

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