川青鐵路尖扎黃河特大橋倒塌分析

2025年8月22日3時許，川青鐵路青海段尖扎黃河特大橋發生施工繩索斷裂事故，截至22日17時，事故已造成造成10人死亡，4人失聯，2人在塔架尚無法確認生命體征。

圖1 繩索斷裂前現場概況

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橋梁概況

尖扎黃河特大橋是西成鐵路的重難點工程，橋址位于青海省黃南藏族自治州尖扎縣黃河下游，于牙曲灘村附近跨越黃河，距離尖扎縣約5km，詳細地理位置如圖1所示。橋梁正交跨越公伯峽水庫庫區，橋位處水面寬350m左右，最大水深約30m左右，通航等級Ⅳ級。橋位穿越了黃河尖扎段特有魚類國家級水產種質資源保護區的實驗區，環境保護要求高。

圖2 尖扎黃河特大橋地理位置示意圖

（視頻：尖扎黃河特大橋）

尖扎黃河特大橋采用雙線有砟鐵路連續鋼桁拱結構，跨徑布置為141+366+ 141m，全長648m，結構如圖3所示。根據相關資料，大橋主桁采用兩片桁架組成，桁寬14m，拱趾至拱頂高95ｍ，矢跨比約1/3.85，拱肋桁架上、下弦拱軸線分別采用矢高不同的二次拋物線。目前，該大橋是世界跨度最大的雙線鐵路連續鋼桁拱橋，也是中國第一座跨越黃河的鐵路鋼桁拱橋。為方便表述，將主桁架西寧側吊桿記為1#吊桿，成都側吊桿記為23#吊桿。

圖3 主跨366m連續剛桁拱方案

橋梁方案多次變更，由初期河中架設橋墩，到最終確定采用鋼桁架拱橋“一跨過黃河”的結構方案。同時大橋采用了拱梁同步架設的施工方案，拱梁節段通過橋面運輸、拱肋，假設爬拱吊機進行吊運，實現逐段架設，避免船舶在黃河航行，降低了施工對環境的影響。據網絡公開資料，尖扎黃河特大橋自2023年12月墩樁基施工全部順利結束，2024年1月開始轉入鋼桁拱架設階段，2025年6月14日，吊索塔架實現封頂，進入主橋合龍沖刺階段，計劃于2025年8月實現合龍。根據現場照片，事故前西寧側主拱已施工至11，成都側主拱已施工至12#吊桿，即將合龍，如圖4所示。

圖4 主跨366m混合斜拉橋方案

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事故殘骸分析

根據事故后現場殘骸情況，將破壞位置及殘骸形態進行梳理，如圖5所示。由現場情況可知，右側索塔完好，固定在索塔中部的扣索尚且完好，塔頂錨固位置局部有破壞，而頂部17，21，邊跨固定在索塔頂部的拉索同樣已破壞；鋼桁架拱由于失去臨時扣索約束而發生破壞，第13#~21#吊桿范圍主拱坍落，吊桿21#處一側被破壞，現場可見22#和23#吊桿殘留；橋面板失去支撐后落入下方黃河，形態如圖所示。

圖5 尖扎黃河特大橋破壞情況示意圖

事故發生時，監控視頻完整記錄了施工扣索斷裂情況，如下所示。根據現場視頻，事故發生時沒有明顯預兆，12，推測此時扣索已經斷裂；隨后，坍塌部分快速墜落，伴隨現場出現較大煙霧和火光，推測為倒塌過程電線拉斷導致。

（視頻：繩索斷裂監控視頻）

合龍多在一天氣溫最低時進行，以減小溫度等因素對成橋受力的影響，事故發生時大橋可能正處于合龍施工階段。上述視頻及圖片表明，此次事故可能是施工扣索斷裂導致的部分結構坍塌，扣索局部破壞情況如圖6所示。推測可能的破壞原因有：①施工操作不當導致拉索斷裂；②節點錨固端破壞；③扣索可能存在強度不足；④施工誤差導致索力不均勻。

由于資料有限，現場施工過程情況復雜，難以準確判斷扣索破壞原因。準確的事故判斷，有待進一步的現場調查和信息披露。

圖6 拉索破壞情況示意圖

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類似鋼桁架拱橋工程案例

我國已經建成多座類似鋼桁架拱橋，川青鐵路尖扎黃河特大橋以366米跨度成為國內雙線鐵路鋼桁架拱橋之最。

(1) 南京大勝關長江大橋

六線鐵路鋼桁雙主拱結構，起于南京市雨花臺區，止于南京市浦口區，全長9273米，跨徑布置2×336m，是世界上首座六線鐵路鋼桁拱橋，被譽為“世界鐵路橋之最”。

圖8 南京大勝關長江大橋

(2) 株洲清水塘大橋

主跨采用中承式鋼桁架拱橋結構的雙層跨江大橋，位于株洲市天元區和石峰區之間，主跨408米 。

圖9 株洲清水塘大橋

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結論

由于目前尚未掌握詳細的結構和現場一手殘骸破壞信息，本文僅根據倒塌現場照片、視頻和類似工程事故，對事故殘骸進行初步分析。根據現場殘骸破壞信息，有以下4點啟示。

（1） 大跨鋼桁架拱橋合龍施工常在夜間溫度相對較低且穩定的時候，本案例在夜間開展合龍施工是大型橋梁合龍施工的共識；

（2） 復雜橋梁建設需要有豐富經驗的施工班組，以保障傳力路徑上關鍵節點的施工質量，尤其要避免夜間施工可能造成扣索或節點損傷；

（3） 臨時施工設施扣索若存在局部缺陷或節點施工質量問題，傳統的施工監測裝置較難預警脆性破壞前的索力變化；

（4） 大型鋼桁架拱橋建設，施工期間等同于再建設了一座斜拉橋，同時拱肋和主梁同步施工，雖然提高了建設速度，也增加了合龍施工風險，對設計、施工和監控提出了更高的要求。

以上工作由浙江工業大學博士朱志翔、研究生何弘泉、劉紅、張燦、黃子涵、祝慶輝、項偉耀撰寫，張燦編輯。本工作僅僅研究生深入了解實際工程的學習資料，如有不當之處，敬請批評指正。

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