德国埃森的西奥多·豪斯桥建于 20 世纪 60 年代,目前正在进行外部预应力加固,以延长其使用寿命 15 年。作为欧洲最大的经济体,德国以拥有世界一流的基础设施而闻名,但即使在欧洲最富裕的国家之一,桥梁也正在坍塌。
去年, 《欧洲建筑》杂志了解到,欧洲两百万座桥梁中约有 10% 处于潜在危险状态。
像意大利热那亚莫兰迪桥灾难这样的重大坍塌事故(2018 年风暴中桥梁坍塌,造成 43 人死亡)提醒人们,我们面临的风险有多大。
桥梁两个上部结构之一下方纵向布置的钢筋。但德国桥梁的未来如今正处于关键时刻,此前包括德国中央建筑协会 (ZDB)和德国主要建筑工业协会(HDB) 在内的几个德国建筑协会*上个月发表紧急声明,警告称削减联邦预算的计划将对德国的基础设施造成“致命”打击。
德国有超过4000座高速公路桥梁亟需翻新或重建。
两年前,德国联邦交通部长沃尔克·维辛在一次全国桥梁峰会上承诺,政府将从 2026 年起每年开展 400 个桥梁建设项目,以在 10 年内清除桥梁翻新积压。
自那时以来,情况发生了很大变化,德国建筑协会联合发出警告:“我们距离每年建造400座桥梁的目标还很远。此外,由于资金短缺,最近几周越来越多的招标被取消,德国高速公路公司( Autobahn GmbH ,负责规划、建设和融资高速公路和干线公路的德国机构)的整体建设计划也捉襟见肘。”
事实上,据多个协会称,德国高速公路的预算将从每年62亿欧元(66亿美元)削减20%至49亿欧元(53亿美元)。他们警告不要削减高速公路建设资金,并呼吁每年追加10亿欧元(11亿美元)的投资,以启动桥梁现代化改造项目。他们警告说:“这种疏忽的投资政策将导致更多桥梁关闭,道路网络进一步失修。”
延长桥梁使用寿命15年
正是在这样的背景下, 《欧洲建筑》和《建筑简报》与欧洲建筑工业联合会 (FIEC)的一群代表一起,考察了德国埃森一座桥梁修复项目的进展情况,该项目也体现了德国面临的挑战。
Autobahn 的 Janina Baumbach 讨论了外部预应力工程的计划。乍一看,西奥多·豪斯桥(Theodor Heuss bridge)状况良好。这座建于 1969 年的预应力混凝土梁公路桥承载着 A44 高速公路跨越鲁尔河和相邻的铁路线。
但德国高速公路公司(Autobahn)在2017年对这座桥梁(由两个上部结构组成,每个结构承载四条车道)的监测显示,它亟需修复以延长使用寿命。事实上,德国高速公路公司的建筑检查员给南侧通往韦尔伯特(Velbert)方向的上部结构评出了2.5分的等级(该评分系统评估桥梁的耐久性、稳定性和交通安全,1分为最高分,4分为最低分)。北侧通往埃森(Essen)方向的上部结构得分为2.3分。这意味着,在能够计算出如何安装外部预应力系统之前,德国高速公路公司不得不实施交通管制措施,包括禁止卡车超车,以及重型货车之间至少保持70米的距离。
随后,承包商 Eurovia 被指定执行这项耗资 460 万欧元(490 万美元)的项目,在桥梁的纵向和横向截面上添加高强度钢筋。
通过这种方式,Autobahn 希望将其使用寿命延长至 2037 年,从而推迟至少 3000 万至 4000 万欧元(3220 万至 4300 万美元)的大规模拆除和更换费用。
“这是一个人口密度非常高的地区,基础设施是在二战后,也就是 20 世纪 50 年代、60 年代和 70 年代建造的,”该地区高速公路建设和维护负责人托比亚斯·费舍尔说道。
安装钢筋需要钻穿桥梁内部厚达三米的混凝土。“我们到处都面临同样的问题——桥梁老化,交通流量增加,桥梁负荷也随之增大。因此,我们必须对桥梁进行一些改造。”
仅在德国的这个地区,菲舍尔和他的高速公路部门同事就负责600座桥梁,从最小的桥梁到长达2.3公里的桥梁。“我们不可能同时完成所有工作,所以维护和加固所有桥梁以承受新的荷载至关重要,”他说道。
负责 Autobahn 项目的 Janina Baumbach 解释说,BBV Systems 的钢筋系统安装过程包括对厚达三米的横梁进行钻孔,同时还要小心避开现有的钢筋层。
桥梁上共安装了约10公里长的预应力筋。主预应力筋承受2.4兆牛顿(MN)的预紧力,每个上部结构由8至9个混凝土锚块固定。辅助预应力筋承受3.2兆牛顿的预紧力,荷载通过横梁上的锚板施加。其中一个上部结构有16个锚板,另一个上部结构有18个锚板。
桥梁摇摇欲坠,“挑战只会越来越大”
亲眼见证这些工程的是克里斯蒂安·特里顿,他是 Eurobridge 会议的创始人,该会议每年在布鲁塞尔举行。
特里顿警告说,不仅在德国,而且在整个欧洲,桥梁维修和更换的挑战只会越来越大。
桥梁各处均已安装钢筋预应力筋系统的锚固点。“桥梁是重要的交通要素,但欧洲绝大多数公路桥梁建于上世纪50年代。如今,它们已有70多年的历史。这意味着它们存在老化和缺陷等问题,需要定期维护,但这项工作并没有得到落实,”他说道。
“今天从学校毕业的年轻工程师将会从事大量的维修工作——比建筑工作还要多。”
鉴于所需工作的规模和资金的限制,总部位于法国的特里顿很高兴有机会了解德国是如何开展桥梁修复项目的。
“这促使我思考两三件事。有些事情我们法国不做,但德国人却做,这让我很感兴趣。我们最好能把各自的经验和能力汇集起来,好好探讨一番,”他说。
“目前欧洲还没有任何组织能够促进(思想和最佳实践的)交流,而这正是我希望通过 Eurobridge 项目并在 FIEC 的协助下实现的。这一切都是为了共同反思这一挑战,而这一挑战在未来几年只会愈演愈烈。”
在 2025 年 4 月 11 日于比利时布鲁塞尔举行的下一届Eurobridge 会议上,特里顿还希望了解美国建筑公司及其客户是如何应对这一问题的,他认为这个问题至少与欧洲一样严重。
德国建筑业协会正在等待答复
回到德国,根据最近的检查,德国联邦交通和数字基础设施部 (BMDV) 估计,有 1000 座高速公路桥梁结构处于“不合格的结构状况”。
德国埃森的西奥多·豪斯桥横跨鲁尔河和一条铁路线。德国建筑协会在联合紧急声明中警告说:“大量桥梁的承载能力和功能都受到了严重损害。如果桥梁重建计划(正如联邦政府宣布的那样)得不到实施,协会预测将会出现更多桥梁倒塌事故,导致交通瘫痪数年。”
他们还警告说,那些已经为联邦政府最初承诺但后来搁置的桥梁工程做好准备的建筑公司将面临经济损失。
迄今为止,德国政府尚未对各协会的警告作出任何官方回应。这是因为有关预算的秘密谈判仍在进行,而且很可能会持续到本月结束。
德国建筑工业协会(Bauindustrie)首席执行官蒂姆·奥利弗·穆勒(Tim Oliver Müller)在接受《欧洲建筑》(Construction Europe)杂志采访时总结了当前形势:“德国的道路和桥梁基础设施正面临巨大问题。由于计划削减20%的预算,德国各地超过100个建设项目,包括一些极其重要的桥梁,将不得不无限期推迟。联邦政府需要做出决定:要么为2024年及以后提供更多投资资金,要么就必须做好交通严重中断的准备。”
* 该协会联盟还包括:代表中型建筑公司的机构 BVMB;德国咨询工程师协会 (VBI);德国沥青铺路协会 (DAV);促进高效基础设施建设的 Pro Mobilität 联盟;钢护栏质量协会 (Gütegemeinschaft Stahlschutzplanken);德国交通道路噪声保护协会 (DVLV);以及运输和物流协会 ADAC、BGL、DSLV 和 BWVL。
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