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路人@行者

一个散漫的路人,欣赏一路的风景; 一个匆匆的行者,收罗行走的乐趣......

 
 
 

日志

 
 

[时评] 桥梁安全最揪心 美国犹在敲警钟(15P)  

2013-06-22 02:25:48|  分类: 04北美专辑 |  标签: |举报 |字号 订阅

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[组图] 旧金山海湾大桥 千锤百炼成地标(13P) - 路人@行者 - 路人@行者
  桥梁,追求的是跨越,实现的是沟通!感谢博友 liu-xiaoyao 带来美国2012年统计资料,美国公路桥梁的现状也许就是中国桥梁的未来。二战过后,美国大兴土木,随着州际高速公路系统建设热潮,桥梁建造同样飞速发展,“沟通无止境”,交通运输系统的便捷高效为美国经济社会发展注入了一支强心剂,但这股美国造桥热伴随着节约为优、轻巧为美的建设理念,也造成了随后的1983年康涅狄格州95号州际公路米亚努斯河大桥坍塌、2007年明尼苏达州I-35W高速公路密西西比河桥坍塌、2013年5月23日华盛顿州斯卡吉特河桥结构崩塌【参见博文《[原创] 美桥坍塌引深思 桥梁老化应警醒(15P)》】等一系列悲剧,据统计,自1989年以来共发生了超过600起桥梁坍塌事故。美国的经验教训给中国敲响了警钟,20世纪90年代以来,中国也兴起了一股世所罕见的桥梁热潮,而桥梁建设理念的求省、建设速度的求快、耗材质量的不确定性及施工质量的不满意度,加上超载、超速、超限车辆的恣意横行,更使得部分中国桥梁进入“屡坏屡修、屡修屡坏”的尴尬境地,并且埋下了严重的安全隐患【参见博文[原创] 12年目睹怪现状 100桥垮塌为什么 (上46P)(下46P)》】。其实,美国桥梁在首次接受重建或提质改造前的平均使用年限达42年,但全国近1/3桥梁的使用时间已超过50年,而今1/4的桥梁“功能性过时”,11%的桥梁“功能不足”(structurally deficient),美国土木工程师协会2013年基础设施评估报告说,华盛顿州所有7840座桥梁中,超过1/4存在结构缺陷或功能不足,全州桥梁总体评分为C-,而该报告给美国基础设施总体状况打分仅为D+。美国总统贝拉克·奥巴马十分重视基础设施建设,自2009年初上任以来,美国已对超过56万公里的公路、9656公里的铁路和2万多座桥梁进行了维修和更新,但是更新美国陈旧基础设施的任务依然艰巨,今年早些时候,奥巴马不满一些公路“破烂”,要求投入更多资金用于重建,以期拉动经济,但有趣的是,在“财政悬崖”的困扰下,不管奥巴马如何敦促,国会拨款阻挠仍是横在前面的一道坎。
  《美国衰弱的基础设施和前进之路》一书的作者巴里.乐帕特纳对美国境内所有桥梁的安全状况提出了警告:“不管人们是否相信,下一次重大桥梁事故将比任何人所能预期的还要更快发生。”近十多年来,我国公路桥梁建设取得了举世瞩目的成就,已进入世界桥梁大国行列。截至2012年底,我国公路桥梁共有71.3万座,总长3663万延米。但从建设年代看,仅国省县道公路桥梁中就有12%是上世纪80年代之前建成的。受当时经济、技术条件限制,这些桥梁设计标准和承重荷载能力较低,比较典型的就是少筋微弯板组合梁桥、双曲拱桥等少筋混凝土桥梁,大都不能适应和满足当前经济社会发展需要,有的已经成为病桥危桥。根据发达国家的经验和教训,随着我国经济的快速发展和大批桥梁使用寿命的即将到期,我国桥梁正处于风险相对高发期。特别是政府还贷二级公路收费逐步取消后,普通干线公路和农村公路上的重载车辆不断增多,今后一个时期,我国公路桥梁安全形势十分严峻。6月初,交通运输部印发了《关于进一步加强公路桥梁养护管理的若干意见》,要求各地认真落实桥梁安全运行十项制度(责任划分制度、信息公开制度、资金保障制度、养护工程师制度、例行检查制度、分类处置制度、技术档案管理制度、年度报告制度、定期培训制度和挂牌督办制度),路人衷心期待桥梁像彩虹一样美丽,让希望跨越万水千山!

[原创] 美桥坍塌引深思 桥梁老化应警醒(13P) - 路人@行者 - 路人@行者

【注:以下图文资料引自博友 liu-xiaoyao 的博客】


一、桥涵分类

1.涵洞_Culverts
2.板桥_Slab
3.多梁桥_Stringer/Multi-Beam or Girder
4.梁板桥_Girder & Floorbeam System
5.T梁桥_Tee Beam
6.多室箱梁桥_Box Beam orGirders(Multiple)
7.单室箱梁桥_Box Beam orGirders(Single or Spread)
8.刚架桥_Frame(ExceptCulverts)
9.正交异性结构桥_Orthotropic
10.上承桁架桥_Truss-Deck
11.下承桁架桥_Truss-Thru
12.上承拱桥_Arch-Deck
13.下承拱桥_Arch-Turu
14.悬索桥桥_Suspension
15.斜拉桥_Stayed Girder
16.提升开启桥_Movable-Lift
17.竖旋开启桥_Movable-Bascule
18.平旋开启桥_Movable-Swing
19.遂道桥_Tunnel
20.混合型桥_Mixed Types
21.节段施工箱梁桥_Segmental Box Girder
22.槽形梁桥_Channel Beam
23.其他_Other
24.未知_Null

二、数量较多的桥型
3(多梁桥,占1/4)、1(涵洞,占1/5强)、2(板桥)、6(多室箱梁桥)、5(T梁桥)、22(槽形梁桥)

三、缺陷桥梁比例较低的桥型
1(涵洞)、15(斜拉桥)、21(节段施工箱梁桥)、7(单室箱梁桥)、6(多室箱梁桥)、2(板桥)、22(槽形梁桥)

四、缺陷桥梁比例>50%的桥型
14(悬索桥,近80%)、11(下承桁架桥,达75%)、19(隧道桥)、18(平旋开启桥)、9(正交异性结构桥)、16(提升开启桥)、10(上承桁架桥)、17(竖旋开启桥)、20(混合型桥)、12(上承拱桥)、13(下承拱桥)

五、统计总数
桥涵总数——605103座;缺陷桥涵总数——143892座(23.78%);
其中结构缺陷桥梁总数——67562座(11.16%)、功能性老化桥梁总数——76366座(12.62%)。
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
注:1.图中红线系平均百分率23.78%
  2.数据来自美国联邦公路局2012年统计资料


  美国97座悬索桥中76座是缺陷桥梁,占78.38%,其中29座式结构缺陷、47座频临关闭。为什么会有这么高的缺陷率?从下面的收集到的悬索桥统计图中可以看出问题,图中蓝色柱状图是每十年中修建的悬索桥数量,红色线条是历年累计的悬索桥总数,图中未剔除封闭或已废弃的悬索桥。
(1)美国修建悬索桥的历史较久远,很多祖父级的 "老爷悬索桥",已丧失了使用价值,成为古董桥,进入国家史迹登记(HRHP);
(2)美国修建悬索桥的高峰是在上个世纪的上、中叶,从下叶至今势头减缓。悬索桥的平均寿命已有七八十年,接近使用寿命的末期,所以缺陷表现较突出。有的已几经大修和恢复;
(3)早期的悬索桥,防护技术尚在发展阶段,防护工艺也尚在逐渐成熟过程之中,难免失误;
(4)美国政界和技术界对跨越能力的客观和主观需求比较理性化,跨径超过800m的只有六座,都是在悬索桥高峰期修建的。
(5)但是,美国小跨径的悬索桥很多,二战以后,特别是上世纪下叶,斜拉桥取代了中小跨径悬索桥,美国没有等到这个机遇,率先完成了桥梁现代化进程;
所以美国悬索桥的高缺陷率并不能代表现代悬索桥的实际寿命;在跨度接近或大于1000m时,悬索桥还应该是首选桥型,100年的使用寿命还是可信的。

[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
注:图中零跨径系缺少跨径记录的悬索桥。

美国几座跨径大于800米的悬索桥

序号 桥名 最大跨(m) 桥宽(m) 净高(m) 开通时间 日交通量
1 George Washington 1067 36 65 1931(upper evel)
1962(lower level)
276150
2 Golden Gate 1280.2 27.4 67.1 1937 110000
3 Mackinac 1158 20.9 61 1957 11600
4 Tacoma
Narrows
853.4 56.8 1950
5 853.44 57.15 2007
6 Verrazano
Narrows
1298 69.5 1964(upper evel)
1969(lower level)
189962

[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
1.George Washington                                                          6.Verrazano Narrows
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
2.Golden Gate
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
3.Mackinac
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
4.5.Tacoma Narrows


  美国斜拉桥统计46座,缺陷桥梁4座,其中3座为结构缺陷,1座位为功能缺陷,完好率较高。下图收集了部分美国斜拉桥的时间分布、跨径分布,可以得到如下结论:
(1)现代斜拉桥修建历史不长,二战以后才在欧洲起步,美国还要迟些,营运历史都不长;
(2)现代的桥梁技术总体上得以较大提升,比古老的悬索桥优势明显,使用寿命保证率较高;
(3)美国修建的斜拉桥跨径大多200m~400m,罕见500m以上跨径。大都在优势跨径范围之内,这是理性的选择,没有冲刺极限大跨的趋势和意愿,所以今后对病害的处理比较有把握。
(4)美国斜拉桥历史性的创立了PK和DP截面混凝土主梁(见照片),领导世界斜拉桥主梁截面形式的主流,而不是追逐跨径潮流。致力于从本质上认识斜拉桥,而不是从数字上认识斜拉桥。

[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
注:图中零跨径系缺少跨径记录。
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
Ed Hendler Bridge(PascoKennewick, Washington)(跨径299.2m,1978年)著名的:分离式三角形漂浮箱梁(PK截面)创始桥
[资料] 美国公路桥涵状况统计分析 - 路人@行者 - 路人@行者
Dames Point Bridge(跨径396.2m,1989n)著名的:轻型Π形板式主梁(DP截面)的创始桥


2013: U.S. states, ranked by percentage of deficient bridges

State Rank Total bridges Total deficient Percent deficient Change in deficient bridges over 2011 Percent change in deficient bridges since 2011 Average age - all bridges Average age - deficient bridges Average daily traffic on deficient bridges
National Totals 604,995 66,405 11.0% 43 65 259,201,931
Pennsylvania 1 22,667 5,543 24.5% -500 -8.3% better 54 75 18,994,224
Oklahoma 2 23,778 5,382 22.6% +77 1.5% worse 46 64 7,236,161
Iowa 3 24,465 5,191 21.2% -249 -4.6% better 44 69 1,728,828
Rhode Island 4 754 156 20.7% -7 -4.3% better 55 66 2,598,405
South Dakota 5 5,869 1,208 20.6% +10 0.8% worse 46 69 354,303
Nebraska 6 15,391 2,778 18.0% -42 -1.5% better 44 71 724,206
North Dakota 7 4,445 746 16.8% +19 2.6% worse 45 69 95,368
New Hampshire* 8 2,429 362 14.9% -21 -5.5% better 52 74 1,796,425
Maine 9 2,408 356 14.8% -33 -8.5% better 50 69 924,423
Missouri 10 24,072 3,502 14.5% -640 -15.5% better 43 71 5,156,617
Mississippi 11 17,053 2,414 14.2% -299 -11.0% better 33 45 1,401,786
Wyoming 12 3,101 426 13.7% +19 4.7% worse 40 51 871,031
Louisiana 13 13,258 1,798 13.6% +51 2.9% worse 37 48 4,588,616
West Virginia 14 7,089 952 13.4% -73 -7.1% better 40 68 2,325,812
Hawaii 15 1,146 152 13.3% +8 5.6% worse 60 79 1,862,562
District of Columbia 16 242 31 12.8% 0 no change 60 59 915,533
New York 17 17,420 2,170 12.5% +61 2.9% worse 47 67 17,374,731
Michigan 18 11,000 1,354 12.3% -185 -12.0% better 43 64 7,542,647
South Carolina 19 9,252 1,127 12.2% -105 -8.5% better 42 55 3,397,465
California 20 24,797 2,978 12.0% -278 -8.5% better 47 54 67,603,788
North Carolina 21 18,280 2,195 12.0% -167 -7.1% better 38 54 7,850,103
Alaska 22 1,173 128 10.9% -18 -12.3% better 32 47 178,675
Indiana 23 18,753 2,030 10.8% +35 1.8% worse 42 68 7,199,952
Vermont 24 2,726 288 10.6% -56 -16.3% better 56 76 426,822
Kansas 25 25,206 2,657 10.5% -176 -6.2% better 48 75 812,743
New Jersey 26 6,557 651 9.9% -31 -4.5% better 52 79 11,285,681
Connecticut 27 4,196 406 9.7% +16 4.1% worse 50 65 5,274,701
Massachusetts 28 5,132 495 9.6% -70 -12.4% better 57 76 9,151,876
Idaho 29 4,213 397 9.4% +13 3.4% worse 41 58 565,589
Ohio 30 27,002 2,462 9.1% -327 -11.7% better 43 69 9,223,025
Virginia 31 13,769 1,251 9.1% -21 -1.7% better 44 65 7,393,364
Minnesota 32 13,109 1,191 9.1% +40 3.5% worse 37 67 2,342,495
Alabama 33 16,071 1,448 9.0% -160 -10.0% better 43 60 2,368,186
Kentucky 34 14,028 1,247 8.9% -72 -5.5% better 42 58 4,416,436
Illinois 35 26,514 2,311 8.7% +22 1.0% worse 40 70 8,035,705
Wisconsin 36 14,094 1,151 8.2% -2 -0.2% better 36 67 2,923,488
New Mexico 37 3,924 307 7.8% -25 -7.5% better 44 56 719,135
Montana 38 5,120 399 7.8% -8 -2.0% better 43 59 503,175
Arkansas 39 12,648 899 7.1% -50 -5.3% better 39 52 1,526,375
Maryland 40 5,286 364 6.9% -3 -0.8% better 45 66 5,344,961
Colorado 41 8,578 566 6.6% -18 -3.1% better 36 58 4,711,767
Delaware 42 862 53 6.1% +3 6.0% worse 41 44 323,720
Georgia 43 14,730 878 6.0% -75 -7.9% better 41 57 2,319,651
Tennessee* 44 20,268 1,195 5.9% -41 -3.3% better 39 53 4,885,931
Oregon 45 7,631 433 5.7% -30 -6.5% better 42 56 1,484,388
Washington 46 7,806 362 4.6% -38 -9.5% better 43 61 2,925,184
Utah 47 2,941 126 4.3% -7 -5.3% better 34 53 880,780
Arizona 48 7,830 247 3.2% +14 6.0% worse 40 59 1,837,167
Texas 49 52,128 1,337 2.6% -325 -19.6% better 40 54 3,068,190
Nevada 50 1,797 40 2.2% +1 2.6% worse 31 58 146,557
Florida 51 11,987 265 2.2% -35 -11.7% better 36 53 1,583,178

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