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印度斜拉桥之殇

 昵称7536781 2015-10-19

 ——记20091224日印度寇塔斜拉桥施工桥难

2009年12月24日夜,印度一座正在施工的斜拉桥发生倒塌惨剧。当时在桥上施工的“至少有50名工程师和施工工人”。25日凌晨,一名资深警官在现场说“死了4人,另有20多人下落不明”,“施工公司面临诉讼”云云。印度电视台根据早期统计迅速做了相关报道:“桥梁倒塌:24人死亡”“事故现场呈现一片可怕的景象:血流满地,尸体横陈,没有消防队来,仅有几个警察在看守现场。收税员和警监出席了。而桥梁倒塌时没有一个权威人物到达现场,他们是在第二天见到事故的新闻报道之后才出现的。”12月26日的消息则为:

“跨越昌巴尔河(Chambal River)的一座桥在施工中倒塌。数十名工人坠入河中,至少有45人在事故中死亡。”

夜半施工突发惨剧

出事故的这座桥名叫寇塔·昌巴尔大桥(Kota Chambal Bridge),正式名称为寇塔绕城斜拉桥,位于印度拉贾斯坦邦的寇塔城郊30公里,跨越昌巴尔河。该斜拉桥总长1.5公里,宽30米,塔墩全高125米,高出桥面80米,桥下净空46米,最大跨度350.5米——由于这条桥渡穿越“查姆巴尔恒河野生动物保护区”,故此决定一跨过河,避免在河床内设置任何桥墩,从而减少对野生鳄鱼生活的干扰。

桥梁倒塌事故使承包商理所当然地成为责任对象。第二天到达现场的警官说:“找到4具尸体,但有更多的人员失踪。有许多劳工可能还淹没在水底或者仍在废墟下。”检察官则说,灾难将把施工公司——印度甘门(Gammon India)和韩国现代(Hyundai)记录在案。稍晚,交通部长和公共工程部长也陆续来到河畔,对事件表达了关注。他们宣布要对事故中死亡的家属进行补偿。还说要对事故进行调查,“在调查细节之后,将对施工公司启动法律诉讼”。随着灾情扩大,“韩国现代”的项目总经理和印度甘门公司项目经理被拘,随后出庭接受讯问。寇塔警方还将现代和甘门的14名负责人记录在案。

高官闻讯后成立的事故营救组包括200名员工,200名警察,50名官员,80名士兵,20名救灾专家以及6艘海军船只。没有关于志愿者的报导。

搜寻罹难人和幸存者的工作虽紧锣密鼓地进行,但对废墟和残渣下的罹难者的发掘,却因残桥倾斜,随时可能再倒塌而停止。到事故的第5天,查明已死亡32人,另有17名仍被埋在废墟堆里。

社会舆论一片哗然,两家承包商如坐针毡,高官们则在寻思如何巧渡难关。寇塔人十分不安。在此桥之前,有另一座“滚珠”桥通行。大约两三年前那座旧桥就濒危得不能用了。人们把倒塌事故和腐败联系起来。他们相信国家的统治阶层和高官们被外国公司蛊惑了,不顾自己的同胞、儿童和妇女的死活。

寇塔斜拉桥的业主为印度国家公路管理局(NHAI),设计为SYATRA-巴黎,承包商为韩国现代公司暨印度甘门公司(Hyundai Engineering of Korea & Gammon India)联合体。项目资金由印度国家公路局发行5年期的长期债券募集,总投资额为23.25亿卢比(约合5000万美元或3.3亿元人民币)。该桥实际乃于200712月开工,计划于2011年建成。后修订为2008年开工,拟于2012年开放。但到事故发生时,工期已延迟近一载。

印度在1969年便曾上马修建过亚洲最早的斜拉桥——第二胡来桥(Hooghly II Bridge),但却因英、德、印三国五方无休止地扯皮,到1992年才完工,历时竟23年,创造了马拉松建桥的世界纪录。这次请法国人设计,韩国人主持施工,本来此桥如能建成,将成为印度第一座中央索面斜拉桥的,熟料该国真是时运不济,反而酿成罕见桥难。

追查事故原因

在当今斜拉桥建造技术十分成熟的条件下,此类特大桥失败极为罕见。印度联邦政府公路运输部长于翌日信誓旦旦地在现场说:“这个有罪的当事人,由公路管理局(NHAI)组合的联合体,不论是甘门或是现代,联邦政府一旦发现他们的任何罪证,便会将其列入黑名单。”

但在还有许多罹难者依旧被掩埋在残桥废墟下时,印度国家公路管理局则已将承包商“甘门印度和韩国现代”从事故责任中撇开,说他们是无可指摘的,并容许这两家公司继续施工其他新项目。NHAI还就昌巴河桥倒塌事件指责总部设在美国的路易斯·伯杰公司(Company Louis Berger),说大桥设计是错误的。该局辛格主席声称要调查此事。路易斯·伯杰公司是成立于1953年的工程设备供应公司,受指责的则是其2007年在印度建立的子公司India MART)。

对于一座施工完全失败了的特大桥难,我们先了解一下结构设计:

SYATRA-巴黎”(也有印度子公司)设计的这座寇塔桥,是印度首座双塔中央竖琴索面斜拉桥。主塔高80米,斜拉索面为半竖琴单索面体系,梁上索间距7米。主梁为宽30.5米的单室单箱混凝土箱型梁,每3.5米设一道横向加劲肋。桥面设6车道、中央隔离带及双侧人行道。

桥址处基岩质地优良,所有主跨及边跨支墩基础均落在岩石上。

主塔墩墩身呈十字形,系为合理节省混凝土材料而选用的。P5塔墩与主梁成刚性连接;P4塔墩则为墩、梁分离,墩帽上设球型支座。边跨支墩上设拉压支座,能抵抗最大360吨的上拔力;墩顶箱梁段填成混凝土实体以减小上拔力。

设计拟定,3×60米边跨上部结构施工采用在脚手架上分孔就地灌注的工法,中跨主梁则采用悬臂挂篮法施工。

加劲梁的稳定性经风洞试验验证能得到满足。又用节段模型进行风力振动分析和决定各种气动力系数(阻力、上举力和扭力),最后将所获得最不利负荷用于结构全部单元的设计。

桥面以上主塔宽3米,厚度则从7米渐变至4米。拉索锚固端设钢箱组成的钢框架,对应每对斜拉索承受索的水平分力;垂直分力则通过剪力销传至塔身。

主梁(桥面体系)预应力筋分纵向内置束和体外束两种,横向分内置预应力束。体外束主要布置在边跨一侧,部分体外束延伸至主跨的连续预应力范畴,并为将来的体外预应力做了预留。顶板内设横向预应力束。拉索锚固部位均设对角线预应力横隔墙,将力从加劲梁侧腹板传至中央锚索处。

专门对斜拉桥的特殊情况,如斜拉索的制动或更换,梁和拉索间的温度差别,以及悬臂施工时挂篮意外坠落等,进行了对应设计。

本桥结构的使用寿命,系依据40毫米混凝土保护层所需的碳化时间,按结构耐久性定义出设计寿命为100年。

不过,本桥设计虽经模型试验,计算甚至连挂篮失坠的工况也予以了考虑,但其墩顶梁段有很长的无索区,且梁体在主塔处是镂空的,长达28米的无索悬臂梁的安全问题,似应有特别的结构和施工应对举措。

结构设计是外国在印度的子公司,大型临时设施亦是如此。这座桥的临时施工设备由RMD印度公司(RMD Kwikform India)设计,鉴于印度此前从未建造过单索面斜拉桥,该公司还负责提供支架系统和“曲臂式”悬挂模板系统。

寇塔桥主跨350米一跨跨越昌巴尔河,边跨为3×60米,施工采用RMDKwikform的支架方案。据说这种支架系统能应对当地大风条件,也足以承受主梁自身的恒载。与此相匹配的还有专门设计的悬臂施工和墩帽施工系统。RMD所提供的模板和支架方案将以印度甘门公司和韩国现代工程公司为合作伙伴。

违反施工顺序酿成灾难

此桥施工始于200712月。

施工设计拟定的施工顺序是:边跨梁在脚手架上就地灌注,从主塔附近开始。河两岸各设一套脚手架。基于这种安排,主跨施工能在第一跨60米边梁完成后迅即展开;脚手架则从专设路径转至下一孔跨。主跨节段长3.5米,使用2套挂篮工法现场制作,主塔施工采用爬升模板。

但是灾难性一刹那间发生了:长达50余米的梁体轰然倒塌,一部分砸在河岸,一部分落入水中。开始报道的事故“缘因脚手架倒塌”而引起;后续调查却说是因“承包商违反施工顺序,从而导致全桥崩塌,彻底失败”。这种顺序违背是:(1)主跨一侧的无索区等截面梁悬臂长度接近30米,在进行悬臂挂篮施工前,不应拆除悬臂梁下的脚手架。(2)如果说脚手架倒塌,应是指RMD设计并提供的“曲臂式悬挂脚手”,亦即悬浇挂篮。而此挂篮的倒塌,乃是因为梁下支架被提前拆除,混凝土悬臂梁体的自重已经导致塔墩处产生临界负弯矩,此时再在前端增加挂篮荷重,梁体就超应力而断裂了。(3)不排除施工中对梁内的两种预应力束——内置束和体外束处置不当,譬如未按设计要求及时张拉,边跨体外束引申到主跨内的力筋被延误等。边跨拆除脚手前应将所有力筋张拉到位,否则会因预应力短缺而导致梁体丧失抗弯矩能力。(4)综上,这类错误已违背基本施工常识,48人因此丧生,是莫大的悲哀。

2010106日,即寇塔桥倒塌10个多月之后,来自新德里的信息说:“高等级的调查”确定,违反项目设计人事先制定的施工程序是导致此次意外事故的主要原因之一。一个由公路领导人辛·尼尔马基特将军领头的4人委员会,最近提交了一份2万页的报告给公路运输部。该委员会发现,这座跨越查姆巴尔河长1.5公里的斜拉桥的施工顺序未被遵循,“虽然事故还有几个其他的原因,委员会发现结构设计人事先拟定的施工顺序未被遵循是确实的”。

包庇纵容导致灾祸毗连

虽然警方在其初期调查中曾带走2名印度甘门的官员以及2NHAI的官员,说他们被怀疑犯过失杀人罪。而NHAI的一名成员苏巴斯在容许承包商继续操作时,又说设计无问题,可能是“人为错误”。看来,个中隐情甚多,要弄清真相不易。

事实上,寇塔桥事故不是唯一的个例,而是违章或无章施工而连连出事魔圈中的一环。印度近几年来桥梁巨灾不断,例如:20051029日发生海德拉巴南边费力康达(Veligonda)的铁路桥桥难,导致114人丧生;200612月,巴家铺(Bhagalpur)一座人行桥倒塌,30多人惨死;200799日,海德拉巴的一座天桥(Flyover Bridge)在施工中倒塌,约30人死伤,等等。

印度著名社会经济学者、电视专栏评论家库马尔博士(Dr.Manish Kumar),于2012717日发表长篇文章说,“印度甘门公司”是事故不断又不思悔改的“惯犯”。他说:“看起来印度政府是屈从于印度甘门和现代一类的商业巨子的压力之下了。这些豪门不需遵守规章制度和承担后果。由于这些公司的渎职犯罪,丧失了48个无辜的生命,却没有将任何一家列入黑名单并采取具体行动以制裁他们。印度甘门不是第一次犯罪;它是一个惯犯,但每次都能推卸责任和逃避惩罚。尽管它声名狼藉,却总是能够接到新合同。甘门如何能得到国家支持的?因为有一个政客、官僚和企业家之间的险恶关系网——他们怎会做任何与在事故中罹难的工薪族有益的事情?应该对寇塔桥的倒塌负责任的公司又开始建造同样的桥了。”

库马尔博士是在忧国忧民,而不是危言耸听。所以,发生在寇塔的桥梁施工倒塌,绝不是孤立的事件。难怪一位印度网友就寇塔桥桥难发表评论说:“施工中的桥梁倒塌现在已成为一种噩梦循环。除了黑名单,这些偏离正道的公司没有一个官员/工程师为工地的安全负责,或者适当的施工规程永远得不到遵守,也没有为如此荒唐的渎职行为而被罚款。印度需要建立如美国那样的职业安全与卫生条例(OSHA)以在工地遵循。”云云。

(本文节选自《桥殇——环球桥难启示录》一书;作者单位:中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司)

(编辑:陈晨)

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