4月16日,江西宜黄河段,耗资2亿修建的才子大桥护栏发生大片倒塌。一石激起千层浪。网友们纷纷炸锅,纷纷猜测大桥护栏倒塌的原因。

而就目前当地官方部门给出的回应,大桥倒塌的原因可能是风太大

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黄河大桥护栏倒塌

大风吹断石桥,听起来似乎很不可思议,但大家要知道,当地那天出现了8到11级的雷暴大风天气,部分地区的瞬时风速甚至达到了每秒35.9米。

如此极端的天气,造成令人震惊的意外也不是第一次了。就在前不久,江西的某小区中,也发生了好端端在家中睡觉,却连人带床垫被大风吹落坠亡的事故。

极端天气发生后,才子大桥的护栏发生了倒塌。无独有偶,去年陕西一座大桥,发生过一起几乎一模一样的护栏倒塌事故。

2023年8月4日,吴堡县境内连接山西的黄河大桥护栏发生倒塌,长度达数百米。从当地人上传到网上的视频可看出来,倒塌的护栏也是白色石质的,具体是什么石材不得而知。

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在场的目击者告诉记者,护栏底座处于裂开状态,桥上人行道也有开裂的情况。吴堡县政府的工作人员表示,事发当天下午,大桥所在地区也出现了极端雷暴天气。

当地气象局在8月4日,确实发布了雷雨大风的黄色预警,显示最大阵风可达7级以上

媒体事发后走访当地,发现当地河段其他桥梁的护栏没有发生类似事故。

从才子大桥再到吴堡县的黄河大桥,桥上的护栏都是石质的,在发生事故前都出现了极端大风天气。

大风和护栏结构之间,存在某种必然关系吗?那得从桥梁护栏的材料和结构说起。

桥梁护栏的结构类型

桥梁护栏自古就被重视,既有安全属性,又兼具审美和装饰作用。很多大桥为了突出护栏的美感,桥体和护栏是独立设计营建的。

像才子大桥,其桥体是混凝土结构,护栏从视频里看则是石质的。有雕饰图案,有石柱,还有营造氛围美感的镂空结构。这从侧面可以说明,护栏的装饰作用被提升到了一个全新的高度。

古代的大桥清一色都是石质结构,所以护栏部分和桥体在整体结构上也是一致的。

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现代建造桥梁的材料多样化了,除了石头,还有混凝土、钢铁等其他材料。这样一来,桥梁护栏的营建材质也就多样化了。

根据建筑界内的划分,目前桥梁护栏的材料主要有混凝土类、金属类和混合类型。从一些建筑资料中没有提到石质类型,所以石质的桥梁护栏,应该是被归纳为混合类型了。

桥梁护栏的材质类型虽然很多,但大部分的公路桥梁,其护栏都是相对简单的混凝土类结构。

混凝土结构放弃了部分审美需求,但是在桥梁修建和安全性上,它似乎更胜一筹。

因为混凝土结构的护栏,可以和桥梁主体融为一体,在桥梁浇筑的时候,其底部和桥面是连接在一起的。

相比之下,金属以及混合类型的护栏,在修建的时候,不能像混凝土结构那样和桥面连体浇筑。金属和混合类是在主桥体部分修建后,再单独于桥上修建护栏的。

近年来随着各地资源优化,混合类和金属类的护栏,在公路桥梁的应用中越来越普遍。

从结构和安装方式上看,桥梁护栏又分为连续性和节间型安装模式。

连续型的模式,主要就是钢筋混泥土的结构,这类护栏通常都是连体浇筑,虽然结构上也分为实体和镂空的两种,但是护栏的中间没有空隙。

所以在实用效果上,连续型安装的护栏,它在防撞性上更具稳固和安全。但相比于其他类型的护栏,它的透视效果就比较差了,更不具备什么审美作用。

另外一种节间型护栏模式,它是组装安装完成的。这类护栏结构中有立柱,两根立柱之间又有扶手、栏板等附件结构,由此构成了一个整体。在安装上,它的实用性更高且较为便捷。

此外,在中间的栏板上,有的是实体雕饰,有的则是镂空图案,相比于连续型模式下的护栏,这类护栏有更高的审美性。

可由于不是连为一体的,是在后续工程中组装上去的,所以它整体的防撞功能就比较差。至于抗风的功能,那要看具体的风速和护栏设计的安全标准。

从目前已知的情况看,才子大桥和吴堡县的黄河大桥,其桥梁护栏都是节间型组装模式。

那么,护栏在设计的时候,又有哪些具体的安全标准呢?

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防撞、抗风、防腐、高度

从桥梁护栏的作用看,它主要预防的是交通事故。在一些恶性交通事故中,超速行驶不受控制的车辆,会冲出护栏发生坠河意外。如果护栏的防撞性能更高的话,车辆失控后坠河的概率就会小很多。

所以防撞性能如何,主要看护栏的结构以及安装模式是什么。具体来看,桥梁护栏防撞性能指标主要有三个。

首先,其阻拦车辆的穿越、翻越和骑跨能力如何。其次,护栏有没有缓冲功能,发生碰撞后,如何对汽车内乘员的碰撞冲击力度最小。最后,碰撞发生后护栏的导向功能如何,是否具备将事故车辆快速导出现场的能力。

综合来看,上述三点是要求护栏既要能拦得住,但同时又要具备一定的缓冲能力,否则猛烈的撞击也会对驾驶人带来致命伤害。

要做好这些,护栏的材料和结构就很关键。

而且,除了要考虑护栏的结构模式外,很多时候还要考虑汽车的因素。因为碰撞护栏的过程往往很复杂,比如载荷很大的车辆,即使护栏再结实,强大的冲击力和惯性,也能让汽车飞出桥体。

防撞功能的强弱是共通的,即不管是哪种类型的护栏,都可能会遭遇汽车的撞击。而护栏的抗风功能,通常来说就不包括混凝土结构的护栏了。

抗风,主要指向的是节间型安装的护栏。这类结构的护栏不与桥体连接而是组装的。在有风的天气下,会遭遇内外两侧两个方向的来风。

从性能上看,栏板为镂空结构的护栏,由于风能最大程度从中间穿过,阻力较小,抗风性能相对而言是最好的。但镂空结构的护栏,防撞性能又会弱于实心的栏板结构。

实心的栏板,形成的风阻力大,一旦遭遇极端大风天气,那些组装而非连体结构的护栏,就得遭受最大的考验了。

防腐的问题上,主要面对的是风化和环境的腐蚀。比如金属结构的护栏,雨水的浸透和阳光的暴晒,会导致各部位生锈。

纵然是混凝土或者石质的护栏,不用担心生锈问题,可时间长了也得面对风化的影响。

所以桥梁护栏的防腐,实质上考验的是大桥日常的运维水平。尤其是那些通行量较大的桥梁,日常的维护保养,对于提升大桥整体的安全性很有帮助。

最后是桥梁护栏的高度问题,通常来说,护栏的扶手不宜过高或者过低,一般保持在110厘米的范围内。

再一个情况便是镂空结构的护栏,中间镂空区域的空隙不能过大,其直径不能超过12厘米,整体的空隙标准不能超过人的头部。

从上述情况可以看出来,护栏的安全性根据结构和模式的差异,它是一个综合和因地制宜的情况。

就以护栏本身的强度来看,在人们的认知中,都认为它的强度越高越好,但实际的情况却并非如此。

护栏强度如何界定

作为一种障碍物,护栏的强度并非越高越好,它最大的安全性,是要体现出缓冲的作用。

因为,如果强度过高的话,车辆即便没有冲出去,强烈的碰撞也会对车内驾驶人造成伤害。

所以在设计上,综合性的防护措施是,降低车辆碰撞后的冲击力度。尤其是针对驾驶人胸部以上的区域,防护措施更应该以柔性和半刚性的护栏为主。

比如一些柔性护栏,在发生碰撞后,它整体会发生一定程度的倾斜,这样可以抵消一部分冲击力,又能尽最大程度保证车辆不会冲出去。

而一些半刚性的护栏,护栏前面的路面,会高出基本路面一部分。这样车辆在冲向护栏的时候,可以最大程度避免汽车的头部和护栏发生直接碰撞。

总体来看,采用哪种防护措施,要看桥梁所在地的实际情况,同时桥梁修建的整体投入水平,也会影响具体使用哪种类型的护栏。

结语

护栏的作用,正如其字面意思所体现的那样,而防护性能,又是从多年来的修桥经验里不断总结出来的。

每座桥修好以后,都有各自独特的一面,护栏的独特,更是桥梁的重心。它的作用和桥梁所在地的环境息息相关,又跟每天的实际交通规模也有着密切关系。

总之,不要觉得护栏仅仅是几块石头,或者一片不起眼的浇筑混凝土。它每天吸着汽车尾气,又遭受风吹日晒,一生低调无言,却从不轻易放弃自己担负的责任,除非发生什么意外情况。