川青铁路尖扎黄河特大桥倒塌分析

2025年8月22日3时许，川青铁路青海段尖扎黄河特大桥发生施工绳索断裂事故，截至22日17时，事故已造成造成10人死亡，4人失联，2人在塔架尚无法确认生命体征。

图1 绳索断裂前现场概况

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桥梁概况

尖扎黄河特大桥是西成铁路的重难点工程，桥址位于青海省黄南藏族自治州尖扎县黄河下游，于牙曲滩村附近跨越黄河，距离尖扎县约5km，详细地理位置如图1所示。桥梁正交跨越公伯峡水库库区，桥位处水面宽350m左右，最大水深约30m左右，通航等级Ⅳ级。桥位穿越了黄河尖扎段特有鱼类国家级水产种质资源保护区的实验区，环境保护要求高。

图2 尖扎黄河特大桥地理位置示意图

（视频：尖扎黄河特大桥）

尖扎黄河特大桥采用双线有砟铁路连续钢桁拱结构，跨径布置为141+366+ 141m，全长648m，结构如图3所示。根据相关资料，大桥主桁采用两片桁架组成，桁宽14m，拱趾至拱顶高95ｍ，矢跨比约1/3.85，拱肋桁架上、下弦拱轴线分别采用矢高不同的二次抛物线。目前，该大桥是世界跨度最大的双线铁路连续钢桁拱桥，也是中国第一座跨越黄河的铁路钢桁拱桥。为方便表述，将主桁架西宁侧吊杆记为1#吊杆，成都侧吊杆记为23#吊杆。

图3 主跨366m连续刚桁拱方案

桥梁方案多次变更，由初期河中架设桥墩，到最终确定采用钢桁架拱桥“一跨过黄河”的结构方案。同时大桥采用了拱梁同步架设的施工方案，拱梁节段通过桥面运输、拱肋，假设爬拱吊机进行吊运，实现逐段架设，避免船舶在黄河航行，降低了施工对环境的影响。据网络公开资料，尖扎黄河特大桥自2023年12月墩桩基施工全部顺利结束，2024年1月开始转入钢桁拱架设阶段，2025年6月14日，吊索塔架实现封顶，进入主桥合龙冲刺阶段，计划于2025年8月实现合龙。根据现场照片，事故前西宁侧主拱已施工至11，成都侧主拱已施工至12#吊杆，即将合龙，如图4所示。

图4 主跨366m混合斜拉桥方案

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事故残骸分析

根据事故后现场残骸情况，将破坏位置及残骸形态进行梳理，如图5所示。由现场情况可知，右侧索塔完好，固定在索塔中部的扣索尚且完好，塔顶锚固位置局部有破坏，而顶部17，21，边跨固定在索塔顶部的拉索同样已破坏；钢桁架拱由于失去临时扣索约束而发生破坏，第13#~21#吊杆范围主拱坍落，吊杆21#处一侧被破坏，现场可见22#和23#吊杆残留；桥面板失去支撑后落入下方黄河，形态如图所示。

图5 尖扎黄河特大桥破坏情况示意图

事故发生时，监控视频完整记录了施工扣索断裂情况，如下所示。根据现场视频，事故发生时没有明显预兆，12，推测此时扣索已经断裂；随后，坍塌部分快速坠落，伴随现场出现较大烟雾和火光，推测为倒塌过程电线拉断导致。

（视频：绳索断裂监控视频）

合龙多在一天气温最低时进行，以减小温度等因素对成桥受力的影响，事故发生时大桥可能正处于合龙施工阶段。上述视频及图片表明，此次事故可能是施工扣索断裂导致的部分结构坍塌，扣索局部破坏情况如图6所示。推测可能的破坏原因有：①施工操作不当导致拉索断裂；②节点锚固端破坏；③扣索可能存在强度不足；④施工误差导致索力不均匀。

由于资料有限，现场施工过程情况复杂，难以准确判断扣索破坏原因。准确的事故判断，有待进一步的现场调查和信息披露。

图6 拉索破坏情况示意图

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类似钢桁架拱桥工程案例

我国已经建成多座类似钢桁架拱桥，川青铁路尖扎黄河特大桥以366米跨度成为国内双线铁路钢桁架拱桥之最。

(1) 南京大胜关长江大桥

六线铁路钢桁双主拱结构，起于南京市雨花台区，止于南京市浦口区，全长9273米，跨径布置2×336m，是世界上首座六线铁路钢桁拱桥，被誉为“世界铁路桥之最”。

图8 南京大胜关长江大桥

(2) 株洲清水塘大桥

主跨采用中承式钢桁架拱桥结构的双层跨江大桥，位于株洲市天元区和石峰区之间，主跨408米 。

图9 株洲清水塘大桥

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结论

由于目前尚未掌握详细的结构和现场一手残骸破坏信息，本文仅根据倒塌现场照片、视频和类似工程事故，对事故残骸进行初步分析。根据现场残骸破坏信息，有以下4点启示。

（1） 大跨钢桁架拱桥合龙施工常在夜间温度相对较低且稳定的时候，本案例在夜间开展合龙施工是大型桥梁合龙施工的共识；

（2） 复杂桥梁建设需要有丰富经验的施工班组，以保障传力路径上关键节点的施工质量，尤其要避免夜间施工可能造成扣索或节点损伤；

（3） 临时施工设施扣索若存在局部缺陷或节点施工质量问题，传统的施工监测装置较难预警脆性破坏前的索力变化；

（4） 大型钢桁架拱桥建设，施工期间等同于再建设了一座斜拉桥，同时拱肋和主梁同步施工，虽然提高了建设速度，也增加了合龙施工风险，对设计、施工和监控提出了更高的要求。

以上工作由浙江工业大学博士朱志翔、研究生何弘泉、刘红、张灿、黄子涵、祝庆辉、项伟耀撰写，张灿编辑。本工作仅仅研究生深入了解实际工程的学习资料，如有不当之处，敬请批评指正。

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