桥梁技术|22个设计缺陷，美国新海港大桥该怎么办？

来源：说桥

2022年7月，德克萨斯州交通厅发布紧急通知，暂停位于新海港大桥工程，目前这座桥才修了一大半，如果继续施工，严重的设计缺陷，可能会导致主桥坍塌。该桥是一个备受瞩目的项目，建成后可能会短暂成为北美最长的斜拉桥，实际上这不是这个数十亿美元的项目，第一次被搁置。罕见的是德州交通厅不仅公布了他们给桥梁联合体的信件，公开谴责了工程师和承包商，还公布了所有工程报告和有关所谓设计缺陷的细节，这是个非常有趣的案例。

这个项目的设计施工有着独特的挑战，让我们来看看这座巨大的桥梁背后迷人的工程，（说桥）作者已经对部分资料进行了编译。资料中列出了22个设计缺陷。通过德州交通厅发布的文件，看看设计缺陷是否会彻底扼杀这个项目。

CorpusChristie港口有一些限制制约了它的持续增长，一个是航道的深度和宽度，目前正在加深和加宽，从港口底部挖出泥土本身就是一个工程奇迹，第二个主要限制是建于1959年的港口大桥，这座桥曾在181公路穿过科珀斯克里斯蒂航道，连接市中心和北岸地区，当时他是德克萨斯州高速公路部门，它是当时桥梁工程建设的巅峰，允许陆军工程兵团拓宽下面的通道，以便最新的超级油轮能够进入港口，老港口大桥推动了城市新一轮的经济增长。

60多年后的今天他仍然令人印象深刻，但大桥位于咸湿的海岸有着艰难的考验。为了防止腐蚀，成本逐年大幅增加，这座桥也没有行人和自行车的通道。当地决定修建新桥允许大型船舶进入港口及离水面高度为62米，新桥在老桥的内陆不远处建造。该项目还需要在科珀斯克里斯蒂市中心进行大量的道路改造，将新桥与现有公路连接起来。

该桥工程概况

新海港大桥主桥为全长3285英尺（993.04m）的混凝土斜拉桥，桥跨布置815’+1655’+518’（248.41+504.44+248.41m），塔高538英尺2英寸（约164m），设计寿命170年。

主桥基础和桥塔完全在水域之外，为港口通行提供了极大的便捷。南北引桥采用跨径为180英尺（54.86m）的混凝土节度预制连续梁，联长尽可能长，以减少伸缩缝与支座数量，设计方案减少了25%的桥墩数量，降低了桥墩对道路的阻碍，增大了桥下的通行能力。引桥上部结构高度、外形与主桥统一。

斜拉索为中央单索面（双索），扇形布置。斜拉索采用创新的FIGG斜拉索索鞍系统，这是目前最先进、维护成本最低的斜拉索。斜拉索锚固系统位于桥面上，桥塔处不设锚固系统。可以保证在正常通车的条件下，进行斜拉索的拆除和更换。

▲拉索锚固区主梁横截面

▲主梁典型截面

▲北引桥典型截面

项目团队采用预制箱梁‘from the top’施工方法，能够保证施工期间航道的完全开放。在建造过程中不需要在陆地或海洋中设置临时锚固措施（在斜拉桥边跨施工中通常要设置这种锚固措施）。主跨的每个构件都是在陆地上完成制造。场外预制桥梁上部结构节段可最大限度地减少现场操作，提高工人安全性，提高质量，并消除在现场浇筑混凝土的风险。使用铁路、驳船和牵引拖车的组合将预制构件运至现场，以减少构件公路运输量。这将有效地保护当地道路，最大限度地提高施工期间的机动性。

这种施工方法的另一个好处是能够最大限度地利用当地材料和供应商，支持当地经济，为当地劳动力创造发展市场技能的机会。同时，这种施工方法也能最大程度地控制项目进度。此外，预制场安全可控的环境保证了混凝土的质量；承包方同时负责构件的预制工作也能避免由于第三方制造商的延迟，更加有利于进度的控制。

项目所采用的预制施工方法能有效保证项目尽早开展和完工。承包方将提前六个月开放新港湾大桥，并提前两个月完成拆除工作。

▲预制箱梁施工采用船运吊装施工

事件分析

新斜拉桥主桥跨度为500.6米，双向各三车道，外加一条自行车和行人共用的道路，该项目以设计建造合同的形式被授予联合体。

新海港大桥项目于2016年开始施工，原定竣工日期为2020年，但另一座人行天桥事故的却将该项目陷入混乱。2018年3月，迈阿密佛罗里达国际大学的一座人行天桥在施工过程中倒塌，造成6人死亡，10人受伤。国家运输安全委员会NTSB经过广泛调查，将桥梁倒塌的大部分责任归咎于FIGG公司的计算错误。

2019年11月德州交通厅要求DB承包商暂停施工，以便他们能够审查NT SB的调查结果，并进行安全审查。而仅仅几个月后，德州交通厅就发表声明，要求承包商将FIGG公司桥梁工程师从主桥的设计中移除并取代，同年晚些时候，FIGG被德克萨斯州的另一个斜拉桥项目解雇，这座桥就是休斯敦新航道桥，COWI发现其中有21处设计错误，主要包括桩基承载力、承台设计、风荷载、取值以及交通荷载，对正在修建的另一幅桥的影响，这座桥停工引起了关切。

2021年美国联邦高速公路管理局禁止FIGG公司在2029年之前竞标任何联邦资助的项目。新海港大桥DB承包商花了大约6个月的时间为主跨采购了新的工程师。承包商表示他预计不会对现有的设计做出重大改变，项目的施工在大部分时间里都保持着稳定的进展，两侧引桥基本完成了施工。

新海港大桥主桥的工作直到2021年8月才恢复。因为德州交通厅在7月暂停了主跨的施工，在与FIGG公司谈判中，德州交通厅聘请了他们自己的桥梁工程师来审查设计，并告知他们的决定，最终FIGG被开除出项目。2022年4月，德州交通厅向承包商发出了一份不合格工程通知，这是一份法律文件，用来让承包商知道他们建造的东西不符合合同条款，当这种情况发生时，承包商是要自费修复不合格要求的工程，该通知包括独立审查报告和23个问题的汇总，这些问题违反了合同，并要求承包商提交纠正不合格工程的时间表，但承包商没有提供该时间表，或不符合德州交通厅的标准，所以在7月德州交通厅又发函，让他们立即暂停工作和可能造成危险的紧急状况。

这座斜拉桥斜在跨运河的主塔承台与河岸对齐，也就是说主跨方向与承台呈37.4度斜交。德州交通厅和他们的独立审查员声称，桥梁设计有23个问题，将需要额外支撑或更多的加固措施。在承包商给德州交通厅的信中认为交通厅过于迟缓，且否认存在设计问题，并向媒体声明称，他们对安全性和耐久性有信心。

他们指责德州交通厅隐瞒了审查结果，同时要求允许他们继续施工，并无视解决分歧的尝试。由于德州交通厅的指示而暂停工作，之前他们已经开始在主桥复工重新分配人员，并真正找到资源。在8月份德州交通厅又发了一封信通知承包商违约，并给他们15天的时间来回应。

自7月15日停工以来，目前预测该项目将增加造价与工期，让我们回顾一下这个项目，2013年6月得到城市议会批准，德州交通厅批准了6.01亿美元资金，6月27日项目成为可能。2014年因环保问题面临质询，2015年因为人权问题面临起诉。2015年北侧居民向德州交通厅提出反对造桥，2016年年初联邦公路委员会解决了相关投诉，2016年8月8日开始正式施工，2016年秋季北侧居民提出需要更多时间予以搬迁。

2018年统一设计公司FIGG设计的人行桥坍塌，在国家安全委员会调查期间停止该项目施工，此时新海港大桥工期滞后约两年。2020年1月，德州交通厅要求FIGG公司从本项目退出，同年7月项目聘请独立审查公司来进行后续工作。2022年7月，德州交通厅停止了主桥施工，这座桥的造价将超过我们的预期，而且它的建设时间将比目前预计的2024年竣工日期更长。

接下来估计德州交通厅和DB联合体以及第三方独立审核单位，一方面要展开加固方案的讨论，此外还有一大堆法律问题需要面对，DB模式有很多成功的案例，其出发点是又好又快的建设项目，但在海港大桥上事与愿违，美国的DB模式有问题吗？视频中通过案例予以了解说。

据作者了解，虽然DB方式可以加快项目交付，但是项目中标后管理比较松，与国内相比缺少独立审查环节，图纸与施工同步进行，国内已经予以禁止，国内更多的是传统模式，也就是设计招标施工。当然我们不能因噎废食，但是不能触犯底线红线。

转载来源：公众号:说桥。