意大利热那亚大桥垮塌,引人深思

2018-08-24 14:24:00
中铁桥隧
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看了本赛季意甲首轮的朋友都应该看到球员们赛前这个画面,没错,赛前默哀一分钟,因为,热那亚莫兰迪大桥,出事了……


热那亚莫兰迪大桥是许多热那亚人出行的必经之路,它是连接意大利米兰和法国高速公路的重要大桥,也是商业运输的主干道之一,还是度假者前往山脉地区、地中海海滩的主要通道。此次垮塌造成43人死亡,而热那亚的人口仅为60.7万……

全长1200米的莫兰迪大桥于1967年落成,桥面高50米,桥塔高90米。据悉,意大利政府今年4月刚签署了2000万欧的该桥梁维护合同,可维护工作还未启动,就遭此不幸……大桥垮塌时,正下着雨。似乎上天也在惋惜……

意大利国脚克里西托在社交媒体上写道:“为了那些给我留言,为我和我的家人担心的人们,我写下这条讯息。我们都没事,即便我们在桥坍塌前10分钟才刚刚过了桥。”

曾效力卡里亚里的33岁门将大卫·卡佩罗则赶上了这起灾难,事发时连人带车从垮塌的大桥上坠下,一度被困在瓦砾中,非常幸运的是卡佩罗本人并没有受伤,卡佩罗说自己安然无恙简直是个奇迹。他回忆说,驾车期间发现前方断桥时,已来不及剎车,结果连人带车由约50多米的桥面掉下,离开车箱后再由瓦砾堆中爬出,形容现场犹如末日。

目前,所有迹象和证据都显示,坍塌跟大桥年久失修、腐朽老化有关,然而此次的事故造成的震动和影响已不单单局限于意大利了,因为莫兰迪大桥所采用的是全球最广泛、最通行的钢筋混凝土,而这种建筑材料存在不可忽视的安全隐患。这座大桥的设计师兼工程师里卡多·莫兰迪(已故),早在1979年就撰写报告指出,莫兰迪大桥因靠近海洋易遭腐蚀性气流影响,附近还有钢铁厂带来污染,已经出现了降解腐化,所以必须坚持对它进行维护以避免其生锈,否则它的腐蚀性风险非常高。有研究指出,整个欧洲、美洲和亚洲的桥梁,都显示出老化迹象。

就在事故发生后几天,作为邻国的法国也爆出本国有840多座桥梁(不包括法国私营企业、地方政府维护的数千座桥梁)也存在类似的垮塌风险,急需做维修加固工作,但相关部门也指出,目前法国对如此重大的安全隐患却也是束手无策,缺少资金和专业技术人员是这个重大问题的关键。更让人费解的是,相关部门统计出的840多座隐患桥梁却都没有公布名字,这让法国的国民天天都生活在提心吊胆中,谁知道每天走过的桥梁在不在这名单里呢?

 

        普通钢筋的锈蚀及锈蚀裂缝

图一

图二

        病害特征: 钢筋严重锈蚀最早可见的征兆就是钢筋所在位置的混凝土表面出现与钢筋平行的裂缝(图一),以及混凝土保护层剥落,使钢筋完全外露(图二)。

图三

钢筋锈蚀裂缝也会在混凝土构件厚度范围内从一根钢筋向另一根钢筋延伸(图三)。在钢筋混凝土和预应力混凝土构件中,只要普通钢筋锈蚀就会产生沿钢筋方向的锈蚀裂缝或混凝土剥落。

        病害原因: 混凝土中钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀。二氧化碳和氯离子对混凝土本身并没有严重破坏作用,但这两种物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又经常遇到的环境介质。混凝土中钢筋锈蚀原因主要有两种,即混凝土碳化和氯离子侵入。

        病害影响:钢筋锈蚀及锈蚀裂缝是混凝土结构影响非常大的病害。钢筋锈蚀导致锈蚀裂缝的产生或混凝土剥落,而锈蚀裂缝或混凝土剥落又加快了钢筋锈蚀的发展。钢筋锈蚀导致钢筋受拉面积减小,同时又引起钢筋和混凝土之间粘结力的减少甚至丧失,这些都造成桥梁结构承载能力的严重下降。

 

        预应力钢筋的腐蚀

        病害特征  预应力钢筋腐蚀一般有以下三种形态:

        ①均匀腐蚀(锈蚀):其特征是腐蚀(锈蚀)分布于预应力钢筋整个表面,并以相同的速度使预应力钢筋的截面减小,均匀腐蚀(锈蚀)是一种大气腐蚀,即预应力钢筋暴露在大气潮湿环境中发生的锈蚀。

        ②局部腐蚀: 其特征是预应力钢筋表面上各部分的腐蚀程度存在明显差异,特别是一小部分表面区域的腐蚀速度和腐蚀梯度远大于整个表面腐蚀的平均值。

        ③应力腐蚀: 钢筋的应力腐蚀是指钢筋在拉伸应力和腐蚀环境介质共同作用下产生的钢筋腐蚀现象。

预应力钢筋是否腐蚀及腐蚀程度在构件混凝土表面的迹象很难显现,特别是后张法预应力混凝土构件,需将现场检查、仪器检测和取样检测等综合分析才能判定。目前工程上发现确实存在预应力钢筋锈蚀而反映出来的构件外观现象为沿预应力钢筋长度方向的裂缝和构件接缝混凝土不良及渗水。

        病害原因:均匀腐蚀(锈蚀)主要是由混凝土碳化和氯离子侵入引起的;引起预应力钢筋局部锈蚀最严重的侵蚀介质是由海水、含盐空气或盐雾飞溅到混凝土构件表面上的氯化物

预应力混凝土桥梁构件往往会存在不可避免的接缝。例如悬臂现浇预应力混凝土箱梁节段之间的接缝,先张法预应力混凝土空心板和后张法预应力混凝土梁的封端混凝土与预制梁(板)体之间接缝等,在这些接缝处有预应力钢束(及金属波纹管)穿过或预应力钢束末端(及锚具)存在,若接缝处混凝土质量不良及渗水,成为水和氯化物穿透的进口,则会引起预应力钢束(及金属波纹管、锚头等)腐蚀。图为氯化物通过接缝引起预应力钢筋腐蚀示意图。

氯化物通过接缝引起预应力钢筋腐蚀示意图

        病害影响:预应力钢筋腐蚀对桥梁结构性能及安全性危害巨大。在一般的情况下,预应力钢筋的腐蚀发生率是非常低的。但是,若在预应力混凝土桥梁的设计、施工及养护中存在某种根本性的错误或疏忽,仍会造成预应力钢筋的腐蚀并且会发展。在大多数情况下,预应力钢筋腐蚀发展具有时间的潜伏性,在最严重的时候,会在没有任何预兆的情况下发生预应力钢筋断裂,进而造成构件突然破坏。

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