深圳湾大桥预应力束断裂事故调查结果刨析

在漆黑的夜幕之下，宁静的海水之上，横亘着一座肃穆的大桥，这座桥北起深圳市南山区，南至香港元朗区，守候着深圳湾的每一个日升月下。

每当朝阳初升，车流开始汹涌，车辆飞驰而过留下残影，无数细微的尘埃被扬起，在空中飘散起舞，最后落在披星戴月的赶路人的肩膀。

这无人知晓的起落，每日发生上万次，它们与大桥一同存在，又一同被行色匆匆的人们忽视。

要是有人说起，这样不值一提的尘埃，有一天会撼动重桥，险些让人丧命，一定会被当成一个荒诞滑稽的玩笑。

然而就在2019年的2月，这个玩笑真实地上演了。

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离奇断裂，寻人无果

深圳湾大桥始建于2003年，全长达到5.5公里，分为香港段和深圳段两段。

作为香港与深圳两大一线城市的连接，深圳湾大桥连接起了两座城市的繁荣，也连接了无数在城市打拼的年轻人的梦。

风吹雨打，寒暑交替，它沉默的驻守在那里，就这样平稳的度过了十二个春秋，直到2019年2月的一次例行检查。

2019年2月15日，如同以往每一次那样，工程师带着工具来到大桥处检修。

可是这次的结果却不同以往，他发现位于香港段的桥内有一根钢缆整根全部断裂。

结果一出，他迅速上报，当局立即安排人员对大桥进行封闭，而后对断裂钢缆进行抽出检查。

为何一根钢缆要如此兴师动众？这还要从大桥的构造说起。

桥梁之所以称为桥梁，就是说想要建造桥，就要设有梁。

高架桥的梁有槽型梁、板梁、箱梁等几种类型，深圳湾大桥所用的就是需要布置预应力钢缆的单孔梯形箱梁。

箱梁的内部和外部都充斥着多根钢缆，每根钢缆是由37根钢绞线旋绞拧转而成，这些钢绞线都被封在灌满水泥的管道里。

其中内部钢缆的作用是承受内里的载荷与重量，外部钢缆的作用是传递外界风与车流的作用力。

这次断裂的钢缆就是P1桥墩到P5桥墩间的外部钢缆，全长有280米，断裂位置位于P5桥墩处的锚头，断面呈折线型。

所谓“牵一发而动全身”，高架桥的每一根钢缆，每一处结构都关乎着整座桥的安危，作为一座横跨两所一线城市的跨海大桥，工程质量一定是所有人不可轻视的

在这样重要的一座桥上，12年这么短的时间内，竟然出现了如此的意外，众人皆惊，当下立刻开始了对此次事故的调查。

12年对于一座桥来说很年轻，对于人类来说却很漫长。当展开调查之后才意识到这项工作有多难。

12年前建设深圳湾大桥的人员一部分已经退休，更大一部分已经流入人海不可寻。关于这座桥最重要的核心资料也就随着人员的散落遗失了。

没有办法，带着“伤痕”的大桥驻守在眼前，既然无法从当年资料中窥见真相，调查工作只能从现有情况尽可能观测了。

没想到，调查组仔细一观测，竟发现更多的离奇之处。

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锈蚀粉末，迷雾重重

当人们说起断裂，有人会想起一块威化饼干掰开时清脆的响声，有人会想起口香糖向两边扯断后那黏腻的触感。

同样是断裂，却多有不同，前者是在拉力达到一定值时突然发生断裂的脆性断裂。

断裂面往往粗糙不平但不会发生变形，后者则是随着拉力不断增大而变形最终发生断裂的延性断裂，断裂面呈拉伸缩小状。

目光回到深圳湾断裂的钢缆上。

只见这根钢缆的断面呈倾斜状，上下两部分呈现鲜明的对比，在其上面部分，出现了大量的沾着白色粉末的锈蚀情况，而下面的部分却崭新如初。

再细究其表面，会发现被锈包裹的每根钢绞线断裂面都有均匀缩小的痕迹，有些甚至尖锐如针，也就是建筑学术语里的“杯锥形”。

可以断定，深圳湾大桥钢缆的断裂为延性断裂！

得此结论，调查员们就陷入到了更大的困惑中：

既然是延性断裂，就排除了钢缆材料性能不好发生脆化的原因；既然痕迹呈均匀缩小，则排除了钢筋受力不均的原因。

那么罪魁祸首就全然指向了附着在钢缆上的锈迹，也就是说，钢绞线均匀变形最终断裂的原因，是锈蚀。

前文提到，所有钢绞线都在充满水泥的管道里，所以，完全密封的情况下，怎么会出现锈迹呢？

就在一筹莫展之际，有人注意到了混在锈迹里的白色粉末，提议换个思路从粉末下手。

经检验，白色粉末的成分为氢氧化钙，是水泥水化后，水分透出表面蒸发后留下的结晶。

那么问题又来了，按理来说，灌满水泥且密封的管道，一般不会有水分析出的空间，二不会有水接触外界蒸发的条件。

又有锈迹，又有结晶，一切证据指向了一个可能性：

断裂钢缆的管道根本没有填满水泥且没有形成密封！

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乘胜追击，追本溯源

为了证实这个判断，调查员又迅速将P5桥墩处锚头的排气管拆下，开展进一步的调查。

高架桥的桥墩每个定点位置都会有一个固定钢缆的结构，这个结构叫做锚头。

锚头处会连接一根塑料管，这根管的作用就是为包裹钢绞线的水泥管排气，保证水泥管内无气泡残留。

施工人员进行工作时，会不断向管内注入水泥浆，直到水泥浆从塑料管流出，则说明管内已满，工作即完成。

当调查员摘出P5处塑料管后，发现原本应该存在在塑料管内的凝固水泥浆空空如也，仅有一些细细的灰尘沉积在底。

这些灰尘被送去检验，检验结果显示灰尘的成分构成与P5锚头处的灰尘成分构成相同，这说明管道确实没有填满水泥也没有完全密封。

判断被证实，隐藏在大雾中的真相露出了一点轮廓，所有人终于眉目轻展，开始了下一步的逆推。

如果说这一步的调查员们是眉目轻展，那么逆推彻底完成后，可以说是喜上眉梢！

既然问题出在水泥浆填充上，那么就要找到水泥浆注入的位置，再重演一遍水泥浆注入的过程，以求探得端倪。

已知施工人员对断裂钢缆注入水泥的位置是在桥墩P2与P3间，水泥注入工序如下:

第一步：对钢绞线进行基础处理，如修剪外观等，并安装塑料排气管。

第二步：用水泥浆密封锚头并安装保护帽，塑料排气管的长度要到保护帽的上开口处。

第三步：以0.5Mpa的水压向水泥管注水，检验密封性。

第四步：检验完成后，排空水分。注入水泥浆。

也就是说，12年前，施工人员完成上述工序后，在大桥的P2与P3桥墩间的低处注入了水泥浆。

按照预期，水泥浆会在管道内缓缓流动，途径P4、P5……直到全部填满不留缝隙。

只是，最终结果显然并非如此。

眼看着真相就要浮出水面，调查员们加班加点，紧锣密鼓的继续深入调查，随折调查的推进，“涌浪效应”这个词语出现在了大家面前。

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致命尘埃，撼动重桥

涌浪效应，即在气相色谱分析时，使用热导检测器时以氮气等气体做载气时产生的气流脉动现象。

那么涌浪效应跟大桥钢缆断裂有什么关系呢？

原来，由于12年前的施工人员是在P2与P3桥墩的低处注入水泥浆，就如同我们都知道下坡容易上坡难一样，地球重力导致水泥浆流经P5锚头时遇到了上升阻力，流速逐渐开始降低。

前方流速慢下来，后面还保持原有速度，这就造成了一种冲击，致使P5锚头处的水泥浆与气体不稳动荡，也就是与我们所说的涌浪效应原理趋同。

一瞬的震荡，导致处在外端的灰尘被气旋卷进了排气管内，处在“浪头”的水泥浆又重新落下，正好把灰尘和空气包裹在中间，最终造成了管道堵塞，形成了内部的气穴。

气穴的存在，让原本应没有多余空间的水泥管多出了一个狭小的空间，也就是给了水泥管内水泥沁水的空间，而气穴正处在卷进外端灰尘的这一处外端，导致水泥管未完全密封。

于是，水泥沁水蒸发成白粉，与锈迹一起逐年攀附在钢缆之上，腐蚀着钢缆的表面，直到钢缆纤细如丝，终归于断。

一致被大家苦苦追寻的真相，就这样在这细微之处大白了……

威胁着5.5公里大桥的安危，牵动着千百人的心弦的，是几粒尘埃。

不过是尘埃？竟然是尘埃！

一切的一切，全部被隐蔽在了漆黑的桥墩内。

多年前的那个工人以熟练的动作在桥墩处注上泥浆，而后默默观察了一会，看到排气管流出了水泥浆，就习以为常的开始下一项工作。

在他的眼里，这是重复过太多再普通不过的一次灌泥工序。

他永远不会知道，在漫长的岁月里，那根细小的管道里几粒尘埃卷起的风浪，那风浪又怎样在漫长的岁月中缓慢变化，最终酿成了如此举座皆惊的结果。

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拨云见日，云开雾散

彻底查清断裂钢缆的原因后，整座大桥所有的结构部位都被彻底的检查了一遍，以确保没有其他类似的情况产生。

好在除了这一根钢缆外，大桥的其余部分都坚固牢靠，完好如初。

因为工程上会预留出“冗余量”，提前做好会出现意外情况的准备，所以这一处断裂未导致全面的垮塌。

而雷打不动的定期检查使得这一处的断裂被及时发现，没有造成不可预知的危险。

双重保险就这样形成了。

于细微处见乾坤，从整体处窥细节。在建筑工程领域里，不存在马虎，不存在差不多，而只有精确到百分百的安全性。

这是建筑工程学的严谨性，也是千万建筑人匠心精神的体现。

假如说一座城市的桥梁是这座城无声驻扎的脉搏，那么千万的建筑人就是在桥背后沉默驻守的侠，虽没有快意恩仇，也并不英雌飒爽，但是他们的严谨与沉稳，给予着人们无上的安全感。

这是建筑人的魅力所在，也是建筑学的魅力所在。

在事故解决没过多久之后，断裂的钢缆被替换，大桥重新开放，车流重新在这座沉默的桥梁上奔涌穿梭。

2020年1月1日，晨雾朦胧，百余人穿着红衣沿着深圳湾大桥开始长跑，来自新年伊始的红日在桥上冉冉升起，朝霞洒在大桥坚硬的柏油面上，洒在桥边正待苏醒的灌木上，最后被奔跑的人们披在身上，一起跨进了新年。

2021年10月8日，台风天，下大雨，网友“豆沙”在一片瓢泼中来到了深圳湾大桥的桥头，他的心情激动热烈，因为马上就可以与他的女友“胖橘”重聚了，这是他们既上次分离后的第223天。

数百天的分离令人焦灼，如今终于在大桥的见证下重逢。

2022年1月14日，抖音网红“小苏在鹏城”用相机录下了一段深圳湾大桥的视频，他说“很多人来喜欢来深圳湾公园吹吹海风，看看对面的香港，如果来不了，我拍给你看”，于是为了响应网友号召，他就带各路网友来了一次“云观桥”。

视频中天朗气清，桥下的海波光粼粼，天水交映，一派清明。

天上，人间，国泰，民安。

一如之前的若干年，一如未来的若干年。

结语

纵观此次事件，虽然调查的过程充斥着诸多困难，但是结局终究是美好的。

透过深圳湾大桥，我们看到的不仅是建筑人的精神，更能看到祖国基建力量的强大，质量的精良。

建好一桥一厦，就像打一场没有硝烟的战役，需要前期绝对缜密的设计，后期一丝不苟的执行，和持续稳定的不断自我审查。

相信深圳湾大桥的这次抢修行动，会让更多年轻人了解建筑行业，更愿意投身到建筑行业，投身到祖国的基础建设中，来一起为我们的大好河山，光辉前程奋斗，拼搏！

管养

管养(也称养管)是公路养护管理或城镇道路养护管理的简称。养管公众号主要分享公路养护技术和道路养护技术、展示道路(公路)养护材料和道路(公路)养护机械设备；宣传道路养管、公路养管动态。

来源：公路养护网

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