0 引言

由于现代科学技术的不断发展，各种新型材料相继出现，如高强钢丝、钢绞线和高强混凝土，这些材料推动了桥梁工程的发展，使桥梁建设的跨径上升到了一个新的台阶。随着国家经济实力的不断增强，近十几年来，我国修建的大跨径桥梁也越来越多，尤其是索结构桥梁，如近几年修建的舟山西堠门大桥、江苏苏通大桥等。由于外部各种因素的影响，致使很多的索结构桥梁提前发生了损伤破坏。在早些年，许多的桥梁专家开始关注到了这个问题，如吉伯海等[1]对早期部分桥梁的坍塌进行了统计，分析了坍塌原因并提出了相应的对策，张莉等[2]单从管理层面深入的探讨了桥梁事故发生的原因，还有一些学者为了实现对事故后桥梁的安全性进行定量分析，提出了很多的桥梁安全评估分析方法，例如：SVM模式法[3]、层次分析法[4]。这些文章都是对所有桥梁结构类型进行事故分析，没有针对性，且事故产生的原因总结不完善，针对这些问题，文中以大量桥梁事故统计数据为基础，梳理了索结构桥梁发生事故的成因，从中得到一些规律性认识，有助于桥梁的设计者、施工者、管养者对桥梁事故有一个更加清晰的认识，从而达到减少桥梁事故发生的目的。

1 索结构桥梁破坏因素

处于自然界中的桥梁会受到各种自然因素或人为因素的破坏，图1是对收集的事故桥梁按成因进行分类的情况，从图中可以得知，设计施工、车辆超载、车船撞击、腐蚀、火、风等原因是造成索结构桥梁事故的主要原因。因此，将根据这些因素以具体实例为基础进行详细分析，并提出预防措施，以供桥梁工作者参考。

图1 不同原因发生桥梁事故数量统计

1.1 火灾

根据马建[5]等相关学者对桥梁事故的统计可知，在全球范围内，每年因火灾遭受的不同程度损坏的桥梁比较多，例如，2000年发生在美国境内的Pecos river bridge，它是一座钢悬索桥，因一次火灾事故导致整座桥梁倒塌。反观我国，近十年来，也相继放生了几起严重的桥梁火灾事故，如表1所示。桥梁火灾事故虽然发生的机率非常小，但它一旦发生，对桥梁结构、交通、经济等状况都会产生比较严重的影响。因此，桥梁工作者们应当充分了解火灾发展的整个过程、掌握火灾对桥梁破坏的机理，以此为基础规避同类事故的在次发生。以厦蓉高速汝郴段赤石特大桥和南汊斜拉桥为例。

表1 火灾桥梁事故统计桥名 国家 结构类型 时间 事故原因 损伤程度鹤洞大桥 中国 斜拉桥 2008 火灾事故 轻微损伤南汊斜拉桥 中国 斜拉桥 2011 火灾事故 损伤严重赤石特大桥 中国 斜拉桥 2014 火灾事故 损伤严重Pecos river bridge 美国 悬索桥 2000 火灾事故 倒塌未知 德国 悬索桥 1988 火灾事故 轻微损伤

赤石特大桥是厦蓉高速的控制性工程，桥梁主桥全长1470m，桥跨布置为165m+3×380m+165m，采用塔梁固结、边塔支撑结构受力体系，索塔采用独创的双面双曲线空心薄壁的设计形式，事故发生的原因是由于施工人员在6号墩塔顶焊装吊篮吊臂工字钢时，违章使用电焊进行钢筋熔断作业，导致高温熔渣落至塔顶下方斜拉索外包的聚乙烯彩条布上，引燃彩布条，继而引燃斜拉索的白色HDPE护套，燃烧的护套熔融滴落引燃下方斜拉索，由于桥梁上灭火器材缺失，火灾无法控制，最终导致9根斜拉索被拉断，断索处的一侧桥面下沉，严重受损。南汊斜拉桥是由于一辆满载易拉罐的大型货车在行驶过程中，突然发生自燃，使其自燃范围内的斜拉索聚乙烯外护套管被完全烧掉，导致高强钢丝外露[6,7]。上面这两次事故的发生，充分暴露出了斜拉索在施工及使用过程中存在防火等级不足的重大隐患。因此提出以下防范措施：

（1）路桥管理部门要严格监控过往车辆，杜绝装有易燃易爆的车辆驶过桥梁。

（2）在结构设计方面，应在拉索之间设立隔离设施和增加消防救援设施，或用阻燃型HDPE材料有效预防单根斜拉索着火后继续引燃其附近的斜拉索[8]。

（3）加强对现场施工人员的技术培训，坚决落实持证上岗的要求。

1.2 风灾

表2 风灾桥梁事故统计桥名 国家 结构类型 时间 原因 损伤程度Dryburgh Abbey Tweed Bridge 苏格兰 悬索桥 1817 大风事故 倒塌Union Bridge Tweed Bridge 苏格兰 悬索桥 1820 大风事故 倒塌Chain suspension ,Lancs 英国 悬索桥 1831 大风事故 倒塌River Lahn Bridge 德国 悬索桥 1833 大风事故 倒塌Brighton chain pier,2nd collapse 英国 悬索桥 1836 大风事故 倒塌Angers Bridge 法国 悬索桥 1850 大风事故 倒塌River Vilaine bridge 法国 悬索桥 1852 大风事故 倒塌Ohio river bridge 美国 悬索桥 1854 大风事故 倒塌Niagara River Bridge 美国 悬索桥 1855 大风事故 倒塌Niagara Bridge 美国 悬索桥 1864 大风事故 倒塌Fifth of Tay Bridge 苏格兰 悬索桥 1877 大风事故 严重损伤Tacoma Narrows Bridge 美国 悬索桥 1940 大风事故 垮塌Ohio silver bridge 美国 悬索桥 1967 大风事故 倒塌宁波招宝山大桥 中国 斜拉桥 1998 大风事故 轻微损伤