事故經過

　　堤溪沱江大橋工程是鳳大公路工程的一部分(編者注：相關勘察設計單位、施工單位和監理單位情況在本刊2007年第11期已有介紹，本文不再重述)，大橋全長328.45m，橋面寬13m，橋型為4孔65m跨徑等截面懸鏈線空腹式無鉸拱橋，大橋橋墩高達33m，為連拱石拱橋。這個橋型對工程材料、施工工藝的要求很高，砌筑人員必須具備熟練的技術和豐富的經驗。

　　堤溪沱江大橋于2004年3月12日開工，計劃工期16個月。由于征地拆遷阻工和基礎處理等原因，工程未按時完工，直到2006年底才完成大橋墩、臺的砌筑。2007年4月底完成主拱圈支架的搭設。2007年5月5日，施工單位開始連續砌筑大橋主拱圈及橫墻、腹拱等拱上建筑。2007年7月9日，開始拆卸主拱圈支架。事故發生時，大橋腹拱圈、側墻的砌筑及拱上填料已基本完工，拆架工作接近尾聲，計劃于2007年8月底完成大橋建設所有工程，9月20日竣工通車，為湘西自治州50周年慶典獻禮。

　　在橋梁施工中，隨著拱上荷載的不斷增加，1號孔主拱圈受力最大的多個斷面達到或接近極限強度，出現了開裂、掉渣，接著落下石塊。在最先被完全破壞的0號橋臺側2號腹拱下方，主拱斷面裂縫張大下沉，下沉量最大的斷面右側拱段(靠1號墩側)帶著2號橫墻向0號臺側傾倒，通過2號腹拱擠壓1號腹拱。1號腹拱為三鉸拱，因其承受擠壓能力最低而迅速破壞下塌。受連拱效應影響，整個大橋迅速向0號臺方向垮塌。事故原因

　　事故調查組通過現場取證、材料查閱、軟件模擬等手段，匯集各方數據資料，認定了事故發生的直接原因和間接原因。

　　一、直接原因

　　事故調查組對堤溪沱江大橋進行了原設計和坍塌階段結構平行檢算，結果表明，原設計的主拱圈和橋墩其強度和剛度能滿足規范要求，原設計的結構布置、結構尺寸、選用材料較為合理，設計的施工工序基本可行，但營運期間拱圈安全儲備偏低。多種綜合地質勘察表明，堤溪沱江大橋橋墩、橋臺未見位移發生，導致大橋坍塌的直接原因是：主拱圈砌筑材料未達到規范和設計要求，上部構造施工工序不合理，主拱圈砌筑質量差，拱圈砌體的整體性和強度降低。隨著拱上施工荷載的不斷增加，造成1號孔主拱圈最薄弱部位強度達到破壞極限而坍塌，受連拱效應影響，整個大橋迅速坍塌。

　　1.主拱圈砌筑材料不能滿足設計和規范要求

　　主拱圈從其設計和規范要求來說，一是未按照“60號塊石、形狀大致方正”的設計要求控制拱石規格，實際施工時多采用重50～200kg、且未經加工的毛石，坍塌殘留拱圈斷面呈現較多片石。二是主拱圈砌體未完全按“20號小石子混凝土砌筑60號塊石”的要求施工，部分砌體采用了水泥砂漿。主拱圈大部分砌體小石子混凝土強度低于設計規范要求值，其中1號孔1～2號橫墻之間主拱圈砌體小石子混凝土的實測抗壓強度尤低。特別是在0號臺拱腳處小石子混凝土平均強度不足5MPa，與設計指定20號小石子混凝土強度相差甚遠。三是機制砂含泥量較高，最大值達16.8%，遠遠超過不大于5%的要求。碎石含泥量為2.6%，超過不大于2%的標準。四是采用的普通硅酸鹽水泥(等級32.5)不合格，燒失量在5.22%～5.98%之間，不能滿足不大于5%的標準要求。主拱圈施工實際情況與規范要求的差異情況見表1。

　　2.砌筑工藝不符合規范規定

　　砌筑工藝一是設計要求主拱圈砌筑程序為“二環、三帶、六段”(編者注：砌筑拱圈時，應根據拱圈跨徑、矢高、厚度及拱架的情況，設計拱圈砌筑程序。對于跨徑≥25m的拱圈，一般采用分段砌筑或分環、分帶、分段相結合的方法砌筑)，而實際施工更改為“三環、五帶、六段”，按“田”字形或分割為更多條塊的方式無序砌筑，導致砌體整體性差。二是主拱圈、橫墻、腹拱、側墻連續施工，并在主拱圈未完全達到設計強度即進行落架施工作業，造成砌體缺乏最低要求的養護期，拱圈提前承受拱上荷載，降低了砌體的整體性和強度。三是拱圈砌體強度尚在發展中，彈性模量較低，腹拱側墻及填料等加載不均衡、不對稱，導致拱圈變形及受力不勻。四是各環在不同溫度無序合攏，造成拱圈內產生附加的永存的溫度應力，削弱了拱圈強度。

　　3.拱圈砌筑質量差

　　砌縫寬度極不均勻，最大處超過10cm(設計要求不大于5cm)。部分砌筑不密實，未進行分層振搗。砌體存在空洞(大的空洞直徑超過15cm)，下雨或灑水養護時橋下漏水現象較普遍。主拱圈施工不符合設計或規范要求的達13項，其中0號臺拱腳處大約4m多寬范圍內的砌體質量最差。

　　二、間接原因

　　對堤溪沱江大橋坍塌事故，施工單位、建設單位、監理單位、設計單位，乃至有關主管部門都負有一定責任。

　　施工單位嚴重違反有關橋梁建設的法規標準，擅自變更原主拱圈施工方案，違規亂用料石，主拱圈施工不符合規范要求，在主拱圈未達到設計強度的情況下就開始落架施工作業。

　　建設單位對發現的施工質量不合規范、施工材料不合要求等問題未認真督促施工單位整改，未經設計單位同意，擅自與施工單位變更原主拱圈設計施工方案，盲目倒排工期趕進度，越權指揮，甚至要求監理不要上橋檢查。

　　監理單位未能依法履行工程監理職責，對施工單位擅自變更原主拱圈施工方案未予以制止，在主拱圈施工關鍵階段投入監理力量不足，對發現的主拱圈施工質量問題督促整改不力，在主拱圈砌筑完成但拱圈強度資料尚未測出的情況下即簽字驗收合格。

　　勘察設計單位違規將地質勘察項目分包給個人，設計深度不夠，現場服務和設計交底不到位。

　　有關主管部門和監管部門及地方政府未認真履行職責，疏于監督管理，沒有及時發現和解決工程建設中存在的質量和安全隱患問題等，是造成事故的間接原因。

　　防范災難重演

　　國務院事故調查組的技術調查報告中，對建設單位、施工單位、監理單位和勘察設計單位，分別提出了技術防范措施建議。

　　該建議要求，建設單位按合理工期組織建設，杜絕趕工期搶進度的行為。加強工程招投標管理，嚴格市場準入。選擇施工隊伍時，不僅認真審查施工企業的資質，更要考察施工企業的施工經歷和實際能力。建設單位不得違規指揮，不得超越職權代行監理職責。

　　施工單位應按照施工規范和設計要求進行施工，不得任意變更。要加強施工技術管理，編制詳細的施工組織設計、質量控制措施、安全防范措施，確保施工安全。

　　監理單位應認真履行對工程質量安全的監理職責，加強對原材料質量、關鍵環節、關鍵工序的質量控制。發現工程質量問題后，應積極采取有效措施督促整改到位。

　　勘察設計單位應認真執行勘察設計規程和有關標準規范，加強設計后續服務，提高設計對施工的指導性。施工圖設計深度必須滿足施工要求，對關鍵工序的施工工藝應作出詳細說明，并進行技術交底。