聞寶聯(lián):蟻穴潰壩 滴水橋塌
5月14日早7時(shí),四川航空公司空客A319飛機(jī)執(zhí)行重慶至拉薩的3U8633航班任務(wù),在成都區(qū)域巡航階段,駕駛艙右座前風(fēng)擋玻璃破裂脫落,川航機(jī)長劉傳建駕駛座艙失密的客機(jī)安全迫降的新聞在國內(nèi)外引起轟動(dòng)。媒體高度評(píng)價(jià)這次驚險(xiǎn)的迫降是史詩級(jí)的壯舉。
從航空專業(yè)角度來說,這些贊揚(yáng)一點(diǎn)都不過分。但在宣傳正能量的同時(shí),我們不禁會(huì)想:為什么會(huì)出現(xiàn)這種差點(diǎn)釀成重大事故的小概率事件?原因還在進(jìn)一步排查分析中。
歷史總是驚人地再現(xiàn),1990年6月10日,英國航空5390號(hào)班機(jī)在飛行過程中駕駛室中的一塊擋風(fēng)玻璃突然飛脫,并將機(jī)長吸出機(jī)外。事后調(diào)查顯示,窗戶結(jié)構(gòu)沒有問題,也不是鳥類撞擊引起的,在對(duì)負(fù)責(zé)更換玻璃的技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了13處違反規(guī)定的操作。通過對(duì)比資料,調(diào)查小組找到安裝在擋風(fēng)玻璃中的螺絲釘,發(fā)現(xiàn)螺絲釘?shù)某叽缙 ?0顆螺絲釘中有84顆直徑比標(biāo)準(zhǔn)的小,為0.026英寸(1毫米);而其余6顆的長度是0.1英寸(3毫米),比標(biāo)準(zhǔn)的短。更換了的擋風(fēng)玻璃被安裝上了不合規(guī)格的螺絲釘,當(dāng)機(jī)艙內(nèi)及機(jī)外的氣壓有異時(shí),擋風(fēng)玻璃最終承受不了這股氣壓而導(dǎo)致爆炸性減壓。就是這么一點(diǎn)點(diǎn)小的細(xì)節(jié)差異,差點(diǎn)機(jī)毀人亡。
細(xì)節(jié)決定成敗、影響生死!
我每年都會(huì)對(duì)環(huán)渤海地區(qū)的橋梁進(jìn)行耐久性狀態(tài)調(diào)研,連續(xù)追蹤十余年,感觸頗深,那就是細(xì)節(jié)的重要性??梢哉f蟻穴潰壩,滴水橋塌。
自上世紀(jì)90年代以來,我國開始重視對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的分析和研究,并取得了一定的成效。但大部分都是從統(tǒng)計(jì)分析和材料等方面進(jìn)行的,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工與設(shè)計(jì)人員在操作方式方面的改善特別是對(duì)細(xì)節(jié)的處理還尚顯不足。橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與一般的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在本質(zhì)上有一定的區(qū)別,這對(duì)橋梁的經(jīng)濟(jì)性和安全運(yùn)營起著決定性的作用。
除施工存在的問題外,設(shè)計(jì)問題更是主要的,尤其是在橋梁施工及使用期間的安全性方面往往存在很多設(shè)計(jì)上的問題。很多橋梁設(shè)計(jì)人員通常只注重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算方面的安全設(shè)計(jì),對(duì)結(jié)構(gòu)的維護(hù)、構(gòu)造、材料、結(jié)構(gòu)體系,從設(shè)計(jì)到施工等方面的影響因素以及使用期間出現(xiàn)的人為破壞等考慮得較少,難以保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全,這也是促成我每年進(jìn)行環(huán)渤海橋梁耐久性調(diào)研的原動(dòng)力之一。
耐久性設(shè)計(jì)本質(zhì)上是基于環(huán)境的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。上個(gè)月我去給某高速公路建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn),課后有一個(gè)技術(shù)員提出一個(gè)問題:我們現(xiàn)在圖紙上防撞墻混凝土的要求是C30,別的指標(biāo)沒有提,這對(duì)不對(duì)?我回答說那肯定是錯(cuò)誤的。防撞墻在橋梁結(jié)構(gòu)中不屬于承重構(gòu)件,只起到防護(hù)作用,給人感覺重要程度很低,所以一般設(shè)計(jì)人員通常只提出最低強(qiáng)度要求C30??墒?,橋梁的防撞墻處于幾乎最惡劣的環(huán)境下,特別是北方冬季下雪后使用化冰鹽融雪,防撞墻處于水凍和鹽凍環(huán)境下,還有干濕循環(huán)、與汽車尾氣最直接接觸,又處于中性化環(huán)境,可以說,所有不利于耐久性的因素都集中在了防撞墻上,但沒有引起大家的足夠重視。
水是生命之源,但對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)來說,很多時(shí)候卻是萬惡之源。
調(diào)研發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)橋梁的排水管密封都有問題。工程上,以前最常見的就是用瀝青來密封排水管縫隙,開始沒有問題,但隨著瀝青的不斷老化以及冬季收縮,排水管四周便出現(xiàn)滲漏水,在凍脹、鹽腐蝕的綜合作用下很快這一局部就會(huì)潰散,緊接著病害會(huì)快速蔓延,造成大面積破壞(如圖1所示),直接影響結(jié)構(gòu)的安全。這也是個(gè)很小的細(xì)節(jié)問題。
圖 1 密封材料不防水造成的病害
圖2雖解決了密封的問題,但排水管本身太短,排水時(shí)在風(fēng)力等因素作用下,所排出的水又落到梁體的表面,污染了梁體,加速了其腐蝕。解決這個(gè)問題只需排水管再長一些就可以了。
圖 2 短排水管
排水管的選材也很重要,即便密封、管長都解決了,但鐵管本身抗腐蝕性很差,在鹽水的作用下,用不了幾年就會(huì)發(fā)生銹蝕,管材銹爛(如圖3所示),很快排水功能喪失,局部區(qū)域迅速劣化進(jìn)而影響到周邊。解決這個(gè)問題只要不用鋼管就可以了,其實(shí)這也是一個(gè)細(xì)節(jié)問題。
圖 3 銹爛的鐵質(zhì)排水管
吸取以上經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),做好密封,換用硬質(zhì)塑料管材,管材長度再長一些,出水口延伸到邊梁的梁底以下(如圖4所示),這樣排水時(shí)即便風(fēng)吹,也不會(huì)污染到梁體。這又是一個(gè)細(xì)節(jié)問題。
圖 4 硬質(zhì)塑料排水管
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師僅著眼于配筋、鋼絞線、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定度等影響承載力的指標(biāo),而耐久性差已成為目前我國建筑結(jié)構(gòu)所面臨的重大安全問題,因而設(shè)計(jì)時(shí)必須從結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和原材料等角度考慮。
其實(shí)起到畫龍點(diǎn)睛作用的,往往是容易被大家忽略的細(xì)節(jié)、小節(jié)。小節(jié)無小事,細(xì)節(jié)定存亡!
越是小節(jié)、越是細(xì)節(jié)越關(guān)鍵。著名物理學(xué)家、資深院士劉廣均先生一直強(qiáng)調(diào):對(duì)最基本概念的理解體現(xiàn)了對(duì)學(xué)科的認(rèn)知深度。同樣,對(duì)局部細(xì)節(jié)的處理,也不斷加深我們對(duì)工程的理解。
編輯:鞠麗
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