沥心沙大桥被撞断，防撞设施对于桥梁重不重要？

     

     

事故概况

     

     

     

2月22日05时30分左右，一艘集装箱船空载从佛山南海开往广州南沙途中，航经洪奇沥水道时触碰沥心沙大桥桥墩，致沥心沙大桥桥面断裂，事故原因和伤亡情况正在调查核实。

相关部门第一时间赶赴现场全力开展应急救援工作。沥心沙大桥航段和路面已实行临时交通管制，请过往船舶车辆注意绕行。事故后续情况将及时通报。

  

  

根据广州巴士集团发布公告，南沙巴士一车队驾驶员梁X华，执行由南沙9路短线珠江街(珠江二路)站开往团结围总站的营运任务，5时31分行驶至南沙区沥心沙大桥时，大桥受桥下船只撞击桥面断裂 ，车随后掉落(公交车上只有驾驶员一人)，驾驶员无法联系。现场目前围蔽，安管人员无法进入 。

     

     

桥梁概况

     

     

     

沥心沙大桥(洪奇沥第二大桥)位于广州市南沙区万顷沙镇,跨越洪奇沥水道(航道等级为Ⅲ级,设计最高和最低通航水位分1.236、-1.043m),是连接南沙经济开发区与三民岛的主要通道。 桥梁全长787m,桥宽9.8m,桥面设双向2车道,无人行道。该桥主桥为(55+85+55)mT形刚构桥,主梁采用T形刚构带挂孔结构(挂孔为25m预应力混凝土简支T梁)。此次被撞掉的疑似边孔的挂梁。

  

 

由于发展需要，将该桥跨越的航道等级由Ⅲ级提升至Ⅰ级（通行3 000 DWT船舶）。为提高该桥的防撞能力， 提出采用一种固定式波折钢板-钢覆复合防撞装置。

  

沥心沙大桥（洪奇沥第二大桥）位于广州植之元油脂实业有限公司码头上游约438米处跨越洪奇沥水道，高新沙大桥位于南沙港快速路蕉门大桥上游约2.8千米处跨越蕉门水道。工程拟对两座桥梁通航孔桥墩加装防撞设施，其中，拟对沥心沙大桥通航孔桥墩（16#、17#、18#、19#桥墩）加装附着式防撞设施，拟对高新沙大桥通航孔桥墩加装分离式防撞设施（独立防撞桩）。工程所处河段河床、河势基本稳定，水深良好。综合考虑桥梁结构安全和通航安全需要，原则同意在通航孔桥墩处（桥墩上下游侧）设置防撞设施。

其允许的通航船只要求为，根据《广东省航道发展规划（2020—2035年）》，工程所处洪奇沥水道、蕉门水道河段航道发展规划技术等级分别为Ⅰ级、Ⅴ级，现状等级分别为Ⅲ级、Ⅴ级。《广州市南沙区通航桥梁防撞能力加固提升工程（沥心沙大桥、高新沙大桥）航道通航条件影响评价报告》（以下简称《航评报告》）论证选用航道现状等级的代表船型合理，详见表。

  

平面布置和尺度沥心沙大桥桥墩防撞采用附着式钢覆复合材料防撞设施，主通航孔左右桥墩（主墩，17#、18#桥墩）各安装4块护舷，主通航孔侧单块护舷尺度2.5米×1.0米×4.5米，副通航孔侧单块护舷尺度2.5米×0.6米×4.5米，桥墩承台各安装12块固定式护舷，主通航孔侧单块护舷尺度2.5米×1.0米×3.0米（长×宽×高，下同），副通航孔侧单块护舷尺度2.5米×0.6米×3.0米；左右副通航孔桥墩（边墩，16#、19#桥墩）处固定式护舷尺度2.5米×0.55米×4米，桥墩桩基处固定式护舷尺度2.5米×0.8米×1.2米；设置防撞设施后，主通航孔通航净宽76米，较原桥净宽78米减少2米，左右副通航孔净宽均为49.35米，均较原桥净宽50.75米减少1.4米。

根据《广州市南沙区通航桥梁防撞能力加固提升工程（沥心沙大桥、高新沙大桥）航道通航条件影响评价报告》（以下简称《航评报告》）关于防撞设施建设对航道通航条件影响的评价结论和数模研究成果，防撞设施的设置对航道冲淤和水流变化影响较小。沥心沙大桥虽略有减少，但仍能满足现状通航要求，拟建工程对航道现状通航条件影响总体可控。

沥心沙大桥设一正两副通航孔，现阶段只开通主通航孔（左通航孔）和右副通航孔（右通航孔），左副通航孔应根据洪奇沥水道航道通航状况适时开通。

航道等级的提升，必然是通行限界尺寸的扩大，增设桥墩防护装置以后，主墩的防撞能力可以了，但是边墩呢？对于超限船只的管控就显得尤为重要 。

     

     

类似桥型改造

     

     

     

韶关仁化锦江大桥正式通车，这标志着全省普通公路首例带挂梁T型刚构体系转换危桥改造方案应用成功。此次桥梁改造旨在提升锦江大桥的安全性和稳定性，确保群众的出行安全。

仁化锦江大桥 横跨锦江电站水库，全长181米，为T构带挂梁结构，跨径组合为“52.5米+80米+37.5米” 。该桥于1994年4月建成通车，由于桥梁结构体系先天不足，运营至今先后进行了2次维修加固和1次纠偏措施。 此类问题也是该类型桥梁的常见病害和工程难题。

为有效解决这一问题，交通运输部门经过研判， 将锦江大桥危旧桥梁改造列为探索新技术、新工艺的依托项目，采用钢混组合梁代替原T构挂梁， 通过浇筑结合段使之与旧桥T构形成连续刚构体系。本项目不单是为了修缮危旧桥梁，同时还承担着为全省同类结构桥梁改造积累经验、提供实例参考的任务。

本事故桥梁类似工程， 曾于2019年出现严重病害，并采取加固措施。 之前是否研究过改造呢？据悉该桥去年年底也在提升桥梁防撞能力。治标不治本，是否可以从结构上入手？

     

     

类似工程事故

     

     

     

2021年7月23日，长沙猴子石大桥一处桥墩遭一艘大船尾部撞击。桥梁检测部门组织人员已经进行桥梁支座和水下检测，根据检测结果分析，目前桥梁整体处于安全状态，可以开放交通，正常通行，需采取措施保证桥下通航安全（原5号墩导航指示标志等受损，可能影响通航安全）。 本次事件未造成人员伤亡和水域污染，造成直接经济损失27.48万元，其中包括桥梁检测、维护费250000元，猴子石大桥5号墩导航指示标志维修费用8000元，船舶维修费16800元。

  

事故调查分析： 根据湖南联智科技股份有限公司对于猴子石大桥5号墩船撞事件应急检测、监测报告，本次碰撞发生在猴子石大桥上游5号墩（左幅5号墩）立柱，主要撞击点平面位于桥墩上游正面，偏4号墩侧，立面位于水面以上3.65米，水下0.5米处发现轻微擦痕。其中，水面以上3.5米处撞痕深度8厘米，长度0.85米，未发现裂痕；水面以下发现轻微擦痕，未发现裂缝。同时，5号墩附属结构物包括爬梯、导航灯光被撞击破损、缺失。

根据应急检测结果 ，桥梁受撞击后主要造成了5号墩立柱局部损伤，未发现其他影响桥梁整体安全性的重大损伤。根据应急监测结果，各项监测指标稳定，未发现显著异常，证明结构无明显受力劣化。综合判断目前桥梁整体处于安全状态，可以开放交通，正常通行，需采取措施保证桥下通航安全（原5号墩导航指示标志等受损，可能影响通航安全）。

  

事故结论： 湘江长沙市主城区段桥梁密集，通航情况复杂，且随着湘江主航道的提质改造，湘江通航船舶总吨位不断加大， 按照《公路桥梁抗撞设计规范》（JTGT3360-02-2020）的要求，部分桥梁设计碰撞能力已经明显偏小，致使湘江长沙段桥梁防碰撞安全隐患非常大且长期存在。桥梁责任主体单位、运行管理单位，应根据《中华人民共和国桥区水域水上交通安全管理办法》，依法依规设置和维护桥梁标志标识； 同时，结合《长沙市船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案》，加大资金投入，尽快设置桥梁防撞墩、加装主动预警装置，特别是对抗撞性能不足的，要立即采取措施，提高桥梁防触碰能力，降低安全隐患。

02

2021年7月12日晚，一艘船与广州番禺北斗大桥发生碰撞，破坏形态为典型的剪切破坏。目前，番禺区北斗大桥双向临时采取交通管制，禁止通行，请广大市民绕道行驶。从视频清晰可见，昨晚船可能"醉驾"了,航行偏离航道，与桥墩来个亲密的接吻。所幸，桥墩撞击力在可控范围内。

  

2 020年3月19日在G72泉南高速全州往湖南方向K973+615（湘江大桥处）发生一起挖沙船撞桥事件； 2020年7月7日，江西鄱阳县太阳埠大桥水域发生运砂货船撞击桥梁事件，致桥面坍塌，压迫货船倾斜沉没； 2020年7月11日，赣江吉安段一艘重约40吨的采砂船不慎脱锚，头尾分别与白鹭洲拱桥桥墩相撞。

看完以上的桥墩被撞导致桥梁部分倒塌，那么怎样更有效的主动避免桥梁被撞坏？下面跟小灰一起来学习一下。

     

     

路上桥墩防撞设施

     

     

     

按照《桥通规》的要求：桥梁跨越有中央分隔带的多车道公路时，不宜在中央分隔带内设置桥墩。需在设置桥墩时，桥墩结构应考虑汽车的撞击作用，并应在桥墩附近设置必要的防撞设施及警示标志、标线……

可采用《中央分隔带桥墩防撞设施》中列举的防撞设施形式，按照计算进行新建跨线桥中墩防护设 计。实际公路工程中使用的中墩防撞设施有以下几种：

钢筋混凝土防撞护栏式。 这种防撞设施类似于桥梁上的混凝土防撞墙，它的基础采用打入或埋入式钢管。施工控制可参照混凝土防撞墙。

金属梁柱式护栏外挂钢板式和 金属梁柱式护栏式。 其中 金属梁柱式护栏式 这种防撞设施类似于桥梁加强型四横梁护栏，实际应用中为了和主线中分带护栏的过渡和衔接，外侧加挂波形梁护栏（W板）。施工控制可参照金属梁柱式护栏。

整体式混凝土防撞岛。 这种防撞岛的刚度较大，施工控制中要注意与波形梁护栏的过渡和连接。

防撞岛式。 在上行方向设置独立的防撞岛，对双向行车时，上下行方向均设置。施工控制要注意混凝土防撞岛与波形梁护栏的连接。

     

     

水下桥墩防撞设施

     

     

     

根据交通运输部印发《公路桥梁防船撞装置通用技术条件》（标准号：JT/T 1414-2022)，该标准规定了公路桥梁防船撞装置的分类、结构形式、规格与型号，技术要求和试验方法，并适用于适航水域中公路桥梁使用的附着式防船撞装置。

公路桥梁防 船撞装置是指附着 于 桥梁墩台,用于防止船舶直接 碰撞桥梁墩台并 在船桥碰撞时缓冲耗能 、降低船撞 力,兼具警示作用的装 置。

防护装置的设计需要根据桥墩的自身抗撞能力、桥墩的位置、桥墩的外形、水流的速度、水位变化情况、通航船舶的类型、碰撞速度等因素进行。桥墩的防护装置应满足：

1. 兼顾水运、桥梁和航道等几方面的利益

2. 满足通航要求，不妨碍船舶航行

3. 能够适应水位变化

4. 吸收能量的能力大

5. 被撞后可恢复，能够多次使用

6. 安装、运输方便

7. 不会因防撞装置而产生其他问题

8. 性价比较高

   
   

我国防撞保户设施可分为第一代和第二代。 第一代 桥梁防撞装置 的特点： 采用直接构造法在桥墩横桥向建造楔形防撞结构（尖桥墩等）；受桥墩尺寸限制，这种防撞结构通常尺寸不大，对船舶的防护吨位有限；且对于设防船舶来说，其刚度较大，会造成目标船的损毁。

第二代桥梁防撞装置的特点 ：采用直接构造法，在桥墩上附着耗能、缓冲结构，当船舶冲撞到这些结构的时候会产生破坏变形，并与船体一起各吸收船舶一部分动能（船舶停止在墩前）、减小船撞力，从而保护桥墩。并能够减少对船舶的破坏。因为这种防撞装置的工作原理是吸收船舶动能，因此其几何尺寸会随着设防目标船的动能（吨位、速度）增加而增加。当目标船吨位很大的时候其几何尺寸也会变得十分庞大，既增加了建造成本也挤占了航道空间。结构设计有一定难度，如果设计得过硬，有可能会使传递到桥墩的船撞力大于无防撞装置时的船撞力。

防撞保护设施的分类：

1991年，国际桥梁和机构工程协会（IABSE）将通常的桥梁保护结构分为五类，即：防护板系统、支撑桩系统、系缆桩系统、人工岛或暗礁保护以及浮动保护系统。

防撞保护设施介绍：

墩外墩：

  

基本原理：船在撞向桥墩时，先撞到墩外设施，吸收船舶的一部分或全部分动能。设置要求：墩前水深不能太大，否则对防撞效果及造价影响大。

刚性人工岛：

  

刚性人工岛是用砂石在桥墩周围填筑成人工岛。

优点：有效保护桥墩，多用于有礁石或浅滩的地方。

缺点：撞击后船舶损失大，如产生泄露，造成水域污染；人工岛的填筑可能改变河底构造；较多占据航道，缩小通航水域。

防撞桩群：

在桥墩附近设置一些刚性桩兵通过防撞横梁连接起来保护桥墩的一种方法。

  

  

漂浮拦网防撞系统：

漂浮拦网防撞系统的设计原理有几种，一种是利用粗的钢丝绳或尼龙绳网吸收全部动能，使船从动到停止；第二种是拖着金属块或混凝土锚块在河床上“犁地”或拉动预置的耗能装置消耗掉船的动能使船停下来；还有一种是浮链形成三角形区域将船拨开，保护桥墩或平台。

  

重力摆式防护系统：

原理：船撞击后以悬挂摆的吊绳为半径，以悬挂点为中心摆动引致摆的重心提高，动能变位能，船停止后位能变回动能，将船推回去。

缺点：允许摆动的位置很小，摆重与船重的比例也不大，位能很小；体积大，建造费用高；维修保养困难，操作复杂

  

  

圆柱形、球形充气碰垫：

原理:力在橡胶中传递比在钢中传递较慢，因而能够延长撞击过程时间，从而降低系统的撞击力。

  

  

粘滞性（包括浮式）耗能式防撞装置

原理：在选取较小的迎撞角基础上，采用自浮式装置以多个粘滞性防撞元件和钢结构外壳及内部吸能材料组成柔性防撞结构，达到柔性防撞结构整体作用，消减船舶的撞击力。