2019年10月10日18:10左右，312国道上海方向K135处、锡港路上跨桥发生倾覆事故，造成3人死亡、2人受伤。这次事件在各类桥梁安全事故中具有一定的典型意义。
事故桥梁是一座跨线高架桥，位于浙江省无锡市312国道与锡港路交叉处，如图1所示。桥下跨越的是锡港路，为双向（方向如图1中红色箭头所示）6车道公路。桥下有左转弯的交通量。桥上是312国道的一部分，桥分为相互独立的两幅（也就是相互独立的两座桥），分别通行上行和下行车辆（方向如图1中粉红色箭头所示），每一幅桥面均为单向2车道。312国道和锡港路均为当地的重要机动车通道，因此无论桥上或桥下，平时的交通量均较大。

图1事故桥梁俯视图
（图片来自Google Earth）

图2给出了事故桥梁的立面形状。事实上，图2中事故桥梁残骸已经被清理干净，图中所示是剩下的另一座桥梁，该桥与事故桥梁的结构是一样的。从图2中可以看出，事故桥梁由4座桥墩（桥墩A ~ 桥墩D）支承，而主梁在这4座桥墩上是连续的，因此这种主梁被称为“连续梁”，该类桥从结构体系而言则属于“连续梁桥”。该连续梁由4座桥墩分为3跨，其中两边的两跨（称为“边跨”）较小，而中间一跨较大（称为“中跨”或“主跨”），中跨跨越锡港路机动车道。

图2事故桥梁立面布置
（图片来自《海南日报》网络版，2019年10月13日）

该桥主梁系钢-混凝土叠合梁，也就是说，其下部为钢梁，而桥面板部分则由混凝土制造。主梁横截面如图3所示。这一类主梁的特点在于：由于混凝土抗压强度高而抗拉强度却很低，所以将其设置在以受压为主的主梁顶部，而钢材的抗拉强度很高，于是就被设置在混凝土板下方以承担拉应力。这种主梁形式可以充分利用两种不同材料的材料特性。在一定的合理跨度范围内，叠合梁相对全混凝土梁而言自重较轻，跨越能力更强；相对全钢梁而言则造价较低，而且还可以避免薄壁钢梁顶面易屈曲的问题。因此，叠合梁在现代高架桥中应用得相当广泛。

图3叠合梁横截面示意图

该桥主梁两端处（桥墩A、D）采用的是单墩双支座支承（所谓“支座”是放在桥墩或桥台顶部，直接支撑主梁的一种构件）。如图4a所示，两个支座直接放置在混凝土盖梁上，而盖梁与下面的混凝土桥墩墩身是浇筑在一起的。至于在主梁中跨两边的两个桥墩（桥墩B、C）处，主梁由单墩单支座来支承，支座中心与主梁横截面中心线基本重合，如图4b所示。

(a) 主梁端部墩顶支承情况（桥墩A、D）

(a) 主梁中间墩顶支承情况（桥墩B、C）
图4桥墩墩顶处的主梁支承情况示意图

下面考察这样一种情况：一个荷载作用在主梁中跨某处，荷载偏离桥梁中心线一段距离，如图5所示。由于这是一个偏心荷载，它必然在主梁内产生扭转效应。为了平衡这种扭转效应，支承主梁的各支座必然会产生一定的支座反力（也就是支座对主梁的作用力）。这种情况下的支座反力情况如图6所示。

(a)

(b)
图5桥面偏心荷载加载示意图

图6中跨偏心荷载作用下主梁所受各支座反力示意图
从图6可知，因为桥墩B、C顶部均只有一个支座，支座中心又与主梁横截面中心线基本重合，所以墩B和墩C的支座反力对抵抗偏心荷载造成的扭转效应几乎没有任何作用。真正能够抵抗这种扭转效应的只能是墩A和墩D的支座反力。这两处的墩顶均有两个支座，可以提供两个支座反力，形成一对力偶，从而抵消偏心荷载造成的扭矩（使梁发生扭转的力矩）。所以图6中墩A和墩D的一对支座反力方向必定相反，换句话说，那两座桥墩墩顶的一对支座必定一个受压而另一个受拉。但一般而言，常用的桥梁支座都是只能受压的，一旦受到拉力作用，其实就意味着主梁与支座之间将会分离脱开。对这些常用桥梁支座而言，在偏心荷载作用下能够防止支座脱空的作用机制主要是主梁本身的自重。如果主梁足够重，那么就会抵消偏心荷载的作用而将主梁压在支座上；但若主梁不够重（例如相对较轻的钢主梁或是这里所讨论的叠合梁），主梁与支座分离，就有可能造成本次事故中出现的主梁侧向翻转掉落的事故。这种事故在桥梁工程中被称为“倾覆”。

从图7可见，本次事故桥梁的主梁掉落之后基本保持完整，表面上基本看不到明显的断裂或破碎之处，说明主梁本身承载能力并未丧失，事故原因并非主梁本身所发生的破坏。这是一种典型的倾覆破坏形态。

图7无锡高架桥主梁倾覆后的破坏形态
（图片引自中国新闻网）

本次事故中破坏的桥梁抵抗倾覆的能力相对较弱，这主要是独柱墩的支承形式造成的。独柱墩墩顶空间有限，一般只能安放一个支座，而这种单支座对抵抗主梁的扭转和倾覆几乎没有任何作用。即使在墩顶设置盖梁，然后在盖梁上安放双支座，但由于独柱墩墩顶的盖梁不宜过长，一对支座之间的距离也就不会太大，抵抗主梁扭转和倾覆的效率也不会太高。这里要注意：如果独柱墩墩顶的盖梁太长，在双支座的支座反力作用下可能造成盖梁的破坏。例如2012年8月24日发生的哈尔滨阳明滩大桥引桥事故中，超载货车将设有双支座的独柱墩墩顶盖梁压断，从而造成了该桥主梁的倾覆，如图8所示（图中红色方框所示的位置就是被压断的盖梁）。

图8阳明滩大桥引桥倾覆事故中独柱墩墩顶盖梁的破坏
（图片引自新浪博客：“温和的民族主义者的博客”）

那么究竟应怎样提高桥梁的抗倾覆能力呢？其实最有效的方法就是将独柱墩改为双柱墩，如图9所示。这种支承形式在现在新建的高架桥中运用得越来越广。

图9双柱墩支承方式示意图

过去我们曾经设计了大量的独柱墩支承的高架桥。之所以采用这样的支承方式，除了这种支承方式较为节约经费之外，还有一个原因是考虑到桥下交通的方便性。图10中是成都苏坡立交桥下的情景。大量桥墩的存在，对机动车驾驶员的视野造成了严重的阻碍或干扰。图中所示是夜间灯光明亮的区域，而在白天没有灯光照明时，在某些采光较差的区域，这一现象会更加明显。因此，当高架桥采用双柱墩支承时，桥墩对机动车驾驶员视野的干扰将远远大于独柱墩的情况，对左转弯车辆的影响尤其明显，从而可能造成一定的安全隐患。

图10成都苏坡立交桥
（图片引自“ZOL论坛”之“摄影论坛”，《立交桥下的光影（成都苏坡立交桥）》）

当然，在认识到桥梁倾覆的可能性之后，防倾覆问题就是比桥下视野问题更重要的问题，所以现在设计的高架桥梁均应尽量采用双柱墩支承的形式。事实上，原来的桥梁设计规范中并没有对抗倾覆问题进行明确的规定，但在2018年公布施行的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）》中就添加了下列条款：

图11《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）》中关于主梁抗倾覆验算的规定
也就是说，自2018年开始，按新规范设计的高架桥梁都必须满足上述抗倾覆验算的要求。现在一些设计单位已经在根据新规范对过去已经建成的各类桥梁开展抗倾覆验算，并对不符合新规范要求的桥梁提出加固改造方案。但毕竟工作量巨大，所以尚不能覆盖所有已经建成的桥梁。

以上，发完收工。

我觉得对独墩桥来说，主要的问题在于其失稳是瞬间失稳，而不像普通桥梁那样会有一个延性破坏的过程，人员有时间撤离。独墩桥抗倾覆能力再强，在倾覆临界点前也不会有明显的预警信号，遇上胆大车主同样会造成事故。

给高架桥搞个限高限宽的卡子，货车就别上高架了