设计失误导致哥伦比亚在建斜拉桥垮塌

今天是端午节，首先祝各位同行端午安康！

分享一个工程事故案例，教训很深刻啊，没发生在咱们国家，但也是给咱提个醒，只有干好工作才能安康啊！

2018年1月15日，哥伦比亚中的一处公路斜拉桥施工现场。当工人们正在如往常一样工作的时候，突然一声巨响，一座主塔突然坍塌，导致导致9人立即死亡，1人在送往医院的途中死亡，另有4人受伤。

出事的桥梁位于哥伦比亚首都波哥大(Bogota)到比亚维森西奥(Villavicencio)的高速公路上，Cundinamarca 和 Meta 两省交界处一个叫做Chirajara的地方，因此这座桥梁也被称为Chirajara大桥。大桥设计全长446m，主跨286m，跨越下方270m宽的峡谷，桥面距离谷底约270m，事故发生时，距离合龙只剩下80m。

事故发生后，哥伦比亚相关部门立即展开营救。作为项目的甲方单位， Client Concesionaria Vial de los Andes (Coviandes)也随即开始了对事故原因的调查。

起初，调查的焦点放在工程材料质量方面，包括钢筋和混凝土强度等，但很快这个猜疑就不存在了，材料经过测试都符合规范。

图片来源：https://www.nytimes.com/2018/01/16/world/americas/colombia-bridge-collapse.html

应哥伦比亚国家基建局(Colombia’s national infrastructure agency)的邀请，ACI(American Concrete Institute )在1月份对大桥进行了无人机桥检，结果发现未倒塌的C桥塔存在一处明显的裂缝，且状态不稳定，结论为“C塔一侧随时可能倒塌”。

Coviandes邀请了美国著名咨询公司Modjeski & Masters对该事故开展研究，据M&M提供的最终研究报告表明——斜拉桥主塔的垮塌是由于设计错误(due to a design error)，导致主塔下横隔板在施工阶段的受力超出了其设计承载力，导致结构发生失效破坏。而且尚未倒塌的C主塔，面临同样的问题--已经发现的那处明显开裂，与B塔坍塌前的开裂形态完全一致。

图片来源：https://www.bridgeweb.com/Report-published-on-fatal-Colombian-bridge-collapse/4659

从倒塌的视频画面显示，主塔斜腿与横板相连的地方发生明显错动。M&M认为，主塔垮塌的直接诱因是主塔最近的横梁(transverse beam, losa cabezal)和下方的横隔板(lower diaphragm, tabique) 结构失效。

至于“幸存”的C塔，其评估的结果堪忧，原本是打算进行一定的维修加固后继续使用的，如今这个方案基本放弃。因为评估的结论是C塔“正处于崩溃的边缘”，安全性无法得到保障，最好的方法是将其爆破拆除。目前整个结构能用的只剩下基础了，还需要进行下一步的评估，看是否可以再次使用。

据一个多月之前的消息，Coviandes正在积极邀请国际第三方设计机构进行替代桥梁的重新设计。

这条公路是哥伦比亚“4G”基础设施项目的一部分，包含了8座桥梁和5条隧道。哥伦比亚希望投入数十亿美元，来改善国家的交通设施。2017年11月，总统桑托斯( Juan Manuel Santos )还曾到桥上视察。

桥梁倒塌之前照片 (图片来源：http://www.dw.com/en/bridge-collapse-in-colombia-kills-10-construction-workers-several-missing/a-42159760)

最后，再多说几句：

谁都不希望发生工程事故，但“设计失误”这个原因带让人遗憾了。M&M并没有公布研究报告全文，至于因为什么导致的设计失误暂时还无从知晓。只是觉得蹊跷，设计单位的计算模型复核、第三方的设计复核，就是到施工监控单位手中，还是要进行建模结构分析并对设计进行复核，经过层层把关，竟然还能在设计计算过程中出现问题，有点让人难以理解——可能背后还有勘察等其他原因，这个就未知了。

对于咱们来说，真的是前车之鉴，建模计算可得认真再认真，一旦计算不准确，后果可真是很严重啊。

参考资料

• https://www.nytimes.com/2018/01/16/world/americas/colombia-bridge-collapse.html

• https://www.bridgeweb.com/Report-published-on-fatal-Colombian-bridge-collapse/4659

• https://www.bridgeweb.com/Investigation-into-Colombian-bridge-collapse-focuses-on-cross-beam/4591

• http://www.dw.com/en/bridge-collapse-in-colombia-kills-10-construction-workers-several-missing/a-42159760

• https://thecitypaperbogota.com/news/major-infrastructure-project-collapses-in-central-colombia-deaths-confirmed/18742

• https://www.rte.ie/news/world/2018/0116/933635-colombia-bridge/