探讨|贺州步头大桥边孔垮塌原因探讨

据媒体报道，2023年2月19日晚，广西省贺州市八步区步头大桥发生边孔垮塌。如下图所示：

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我们结合网络信息，对本桥边孔垮塌原因进行探讨。

一、桥梁位置及概况

步头大桥位于广西省贺州市八步区步头镇步头村，为单孔跨径130m箱形拱桥，桥宽约8m，桥台为重力式桥台，建成于2015年。

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二、边孔垮塌现状

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三、边孔垮塌原因探讨

从照片观察，是桥台垮塌，造成边孔垮塌，是什么原因造成桥台垮塌呢？我们来探讨一下。

（一）高桥台导致安全系数降低

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根据本桥照片，可以看出，两侧桥台高度均比较高，约20m左右，而通常重力式桥台高度不超过10m。

如下图所示，正常桥台与高桥台对比，正常桥台的台身位于地基水平面，不存在凌空面，滑移线较长；高桥台的台身位于基座上，存在凌空面，滑移线较短。同时，对本桥而言，地基承受主拱圈推力，推测地基为中风化以上硬质岩，其强度大于浆砌片石基座强度，这些因素决定了，高桥台安全系数不如正常桥台。

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（二）基座老化，强度降低，进一步降低安全系数

正常桥台的基础，都有一定埋置深度，即地基不会裸露在外，表面有一定厚度的覆盖层，这覆盖层保护地基，减缓其老化速度。

高桥台的基座，直接裸露在外，在干湿交替、冷热交替作用下，老化速度明显快于地基，基座老化后，强度下降，高桥台安全系数进一步降低。

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（三）基座材料疲劳破坏问题

台身及基座均采用浆砌片石，抗剪强度不高，抗剪疲劳强度更低。通常素混凝土及砌体材料用于受压结构，不用于受拉及受剪，这类材料疲劳强度的研究并不多见，但已有不少工程案例表明，混凝土是存在疲劳问题的，例如早年间田庄台大桥挂梁脱落。

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本桥单孔跨径130m，上部结构采用结构简支、桥面连续空心板。温度降低，上部结构收缩变形时，台身被拉向跨中方向，基座前缘受压；温度升高，上部结构伸长，台身回位；如此往复。

（四）多种因素作用，导致桥台垮塌

在上述高桥台受力存在缺陷，基座老化及疲劳因素等综合作用下，最终导致桥台垮塌，进而边孔垮塌。

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四、结论

（一）步头大桥的桥台垮塌，导致边孔垮塌。

（二）桥台高度过大，导致其安全性降低。桥台基座老化、疲劳，导致安全性进一步降低。

（三）在桥台高度过大，基座老化、疲劳等多种因素作用下，最终导致桥台垮塌，进而导致边孔垮塌。

（四）应尽量避免素混凝土或砌体材料受拉或受剪，同时应关注其老化和疲劳问题。


转自公众号“SoarNewSMTH”，侵权删

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