极目新闻记者 沈外 唐佳燕 李迎

2月22日5时31分左右,广州南沙沥心沙大桥被一艘空载集装箱船撞击桥墩,桥面断裂,4辆车与1辆电动摩托车落水,致5人死亡,2人受伤,肇事船舶一名船员轻微伤。据通报,事故原因为船员操作失当。

极目新闻记者查询发现,近年来,“船撞桥”事故频发,有数据表明,2022年中国至少发生了6起船撞桥恶性事故。研究称,多数“船撞桥”事故由船员操作不当等人为因素导致。

多位专家告诉极目新闻记者,防止悲剧重演,一方面要提升船舶管理能力,另一方面,桥梁防撞设计的加强也尤为重要。有防撞专家表示,此次被撞的非通航孔防撞能力薄弱,需加强防撞。也有桥梁坍塌事故分析专家表示,因小概率的人为失误而大幅增加全社会桥梁防撞成本是否合适,也是一个值得思考的问题。

船为何撞上桥?

2月22日下午,广州市政府举办新闻发布会称,“良辉688”轮在航经广州市南沙洪奇沥水道时,因船员操作失当,船只两度触碰到沥心沙大桥桥墩,致使该桥通航孔上的桥面断裂。

2月22日中午11时许,极目新闻记者来到沥心沙大桥附近看到,涉事船只已缓慢驶离事发现场,有一艘工作船只随行。涉事船只船身未有明显受损,但桅杆被撞断。桥面上,不少工作人员正在桥面断裂处附近查看勘测。



广州沥心沙桥被撞事故现场(图源央视新闻)

船讯网显示,肇事船只为货船“良辉688”号,船长60米,船高18米,曾于2月22日5时29分左右发送了最后位置。

桥梁坍塌事故分析专家、浙江工业大学建筑工程学院教授彭卫兵分析,涉事船舶与桥墩发生过两次撞击。第一次,船与18#桥墩发生斜向撞击,随后船向发生改变,船只以接近于“顺桥向”(即与车流方向一致)与19#桥墩发生二次撞击,最终导致19#桥墩发生倾斜,部分桥梁落梁坍塌。

若非失误,在平直航道上正常航行时出现此轨迹的概率非常低。”彭卫兵告诉极目新闻记者,“平直航道里,正常航行的船只都是垂直于桥梁行驶,即顺(逆)水流方向,很少有在桥梁附近平行于车行方向的轨迹。”

一位不愿具名的船务航运专业从业者告诉极目新闻记者,他推测,事故可能是由船员注意力不集中所致,事发时间为清晨,不排除该船管理较差、船员未保持注意力的可能。

今年1月8日,“良辉688”曾因为船舶进出港口、锚地或者通过桥区水域、海峡、狭水道、重要渔业水域、通航船舶密集的区域、船舶定线区、交通管制区时未加强瞭望,其挂靠公司佛山良辉船务服务有限公司被大铲海事局罚款三万元。

“沥心沙大桥属于进江要道,所以多大吨位的船、船舶高度怎样都有非常明确的规定,很显然,良辉688没有选择正确航线,没有保持正确瞭望。”该从业者说。

桥面为何掉落?

公开信息显示,沥心沙大桥建成于1992年,位于广州市南沙区万顷沙镇,跨越洪奇沥水道。桥梁全长787米,桥宽9.8米,桥面设双向2车道,无人行道。该桥主桥为55+85+55m的T形刚构桥。



事故桥梁结构示意图

极目新闻记者注意到,早在2019年7月,广州南沙区交通运输局就曾发文称,专业桥梁检测单位向南沙区交通运输局报告,根据外观检测初步判断,万顷镇乡道Y956(沙民线)沥心沙大桥(中心桩号K3+083)引桥箱梁出现较严重病害,建议立即采取限行措施,限制车货总重15吨以上车辆通行。

一篇发表于2023年5月的论文《广州沥心沙大桥复合防撞装置抗撞性能分析》也写道,该桥于2009年经维修加固,将桥梁荷载等级提高至城一A级荷载。该桥虽已进行维修加固,但防撞能力仍然有限;同时根据《广东省航道发展规划(2020--2035年)》,将该桥跨越的洪奇沥水道航道等级由Ⅱ级提升至Ⅰ级,增加了桥墩受船舶撞击的风险。

对此,事发后广州市人民政府新闻办公室召开广州沥心沙大桥突发事件新闻发布会,称2020年5月,相关病害已完成维修加固并通过验收。同年6月,桥梁检测评定为2类桥,表示该桥技术状况处于良好状态,通行车辆限重提升至20吨。

武汉理工大学道桥系主任胡志坚告诉记者,有很多老桥因为建设时间久远,“先天的防撞能力不够,所以要后期去加防撞(装置)”。

极目新闻记者发现,广东省交通运输厅曾于2021年10月9日指出,将对沥心沙大桥和高新沙大桥两座桥梁通航孔桥墩加装防撞设施,其中,拟对沥心沙大桥通航孔桥墩(16#、17#、18#、19#桥墩)加装附着式防撞设施。综合考虑桥梁结构安全和通航安全需要,原则同意在通航孔桥墩处(桥墩上下游侧)设置防撞设施。

2022年1月,广东省交通运输厅批准了这一工程,准予湖南常德路桥建设集团有限公司在沥心沙大桥与高新沙大桥进行桥梁防撞加固提升工程项目水上水下作业,有效期为2022年2月1日至2022年8月31日。

不过,这一防撞能力加固提升工程曾多次延期。对此,前述新闻发布会上通报称,2022年12月,沥心沙大桥防撞加固工程已完成施工并投入使用。

既然防撞装置已安装,那发生撞击的瞬间,防撞装置是否起到作用?

前述论文称,广州沥心沙大桥已于2023年4月完成波折钢板-钢覆复合防撞装置加装工作,设置复合防撞装置后,桥梁结构响应明显减小,正撞时撞击力峰值最大降幅为18.17%,斜撞时撞击力峰值降幅为48.66%。设置复合防撞装置后,桥梁结构响应明显减小。

华中科技大学船舶与海洋学院副教授、武汉智能装备院工业技术研究院桥梁防撞装备研究中心主任许明财告诉极目新闻记者,上述防撞装置材料为目前比较广泛使用的材料,吸能效率达20%-40%,而防撞装置的防撞能力是在设计之初就定好,会综合桥梁需求,考虑桥墩抗撞力、通航船只等等因素,通常需要考虑各个角度的防撞。

既然防撞装置已然安装,为何船只碰撞还是使得桥面掉落?

彭卫兵称,船只碰撞的角度较为罕见,加之被撞桥墩顺桥向抗撞击能力较弱,可能是导致桥梁落梁坍塌的原因。他分析,碰撞发生时,事故桥墩发生较大倾斜,撞击方向与桥墩夹角很大,相当于给排架施加了平面外水平推力,易使结构发生破坏,而大桥排架墩顺桥向抗撞击能力相对较弱,受到平面外荷载后易发生破坏。



事故过程还原示意图(图源受访者)

胡志坚向记者表示,桥墩支撑两侧桥面,桥墩被撞时发生位移,导致上方桥面坠落。“打个比方,就像搁置在两个板凳上方的物体,因为凳腿被撞后发生位移,上方物体缺少托力而坠落。”彭卫兵也解释称。

不过,胡志坚表示,无法通过网传照片判定事故的具体原因,需要进一步调查取证。

如何防止“船撞桥”悲剧重演?

近年来,“船撞桥”事故在国内不断上演。中国工程院院士陈政清此前对媒体表示,2022年中国至少发生了6起船撞桥恶性事故,造成了人员伤亡、结构损坏和经济损失,这些事故发生的直接原因是主客观因素造成船舶偏航,但也与中国交通事业快速发展,跨航道桥梁增多、通航船舶密度显著提升的大背景紧密相关。

2022年,中山市船务货运有限公司所有的“岐机622”船途经丰岗大桥时,触碰丰岗大桥右幅第9跨,致使船艏二层驾驶室塌陷,轮机员被倒塌的钢架压伤,后经救治无效死亡。据事故调查报告显示,事故发生的主要原因在于船员人为原因,包括航线选择不当、未以及过桥时未保留足够高度。

“研究表明,大约75%的船撞桥事故与船员或领航员的人为失误有关,而船员或引航员的疏忽是最主要的人为因素。”学者杜旭升在论文《6.15九江船撞事故引发的思考》中指出,人为因素是船撞桥事故发生最主要的原因,如疏忽、操纵失误、违规驾驶等。

如何防止“船撞桥”悲剧重演?学界研究表明,桥梁的防撞措施一般分为两种:主动防撞和被动防撞。主动防撞,是指通过对船舶的航行管理和航行轨迹干预避免船撞桥事故发生;被动防撞方式,即通过桥墩自身的加强或防护设施来抵抗船舶的撞击威胁。在实践中,两种方式通常被结合采用。

在船舶管理方面,我国《中华人民共和国内河交通安全管理条例》第十五条明确规定,船舶在内河航行,应当保持瞭望,注意观察,并采用安全航速航行。《广东省桥梁水域通航安全管理条例》也对船舶进入桥梁水域的措施做了详细规定,包括加强瞭望,与桥墩边缘保持足够的安全间距等,其第十一条规定,船舶桥梁水域航行时,禁止穿越禁航桥孔。

“进出狭窄水道时,多数货轮会安排一人操舵,两人瞭望观察。船舶驾驶没有所谓的规章,但有SOP(标准作业程序),SOP的细致程度及执行力度和船东与船管公司的要求有关。”前述航运行业从业者解释道。

另一方面,也应通过加强桥墩的防撞设计来提高其被动防撞能力,尤其要加强针对非通航孔的防撞设计。

华中科技大学船舶与海洋学院副教授许明财告诉极目新闻记者,包括此事在内,近年来多起“船撞桥”事故发生在非通航孔。相对于通航孔,非通航孔桥墩防撞能力较为薄弱,而在实际中,有些小船为了方便会穿越非通航孔。

许明财表示,近年来,业内逐渐提高对非通航孔防撞设计的重视,比如采取浮动式防撞装置:如武汉力拓桥科防撞设施有限公司研发了针对珠海大桥的非通航孔桥墩的船舶拦截系统,即通过漂浮在水面上的防撞装置,防止船舶靠近非通航孔。



珠江大桥的拦截式防撞工程

但彭卫兵表示,预防船撞事故构造措施只是保障,有效的资源很难穷尽所有的破坏路径。“如果此次事件中的大桥边墩补充了四周独立的防撞墩,可能不会有这么严重的伤亡,但那样造价会增加很多。”彭卫兵称,在有限的资金条件下,桥梁防撞设计很难穷尽所有撞击可能,那样防撞装置将会庞大或复杂,建造成本也将较为高昂,因小概率的人为失误而大幅增加全社会桥梁防撞成本是否合适,也是一个值得思考的问题。

(来源:极目新闻)

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