如何看待涪江大桥水位上涨，4000 吨列车压梁抗洪？这样做的原理是什么？ 第1页

在洪水期间临时用货运列车「压梁」，确实可以在一定程度上预防桥面被洪水冲走。

比如说，早在 1915 年，加拿大埃德蒙顿就把一列满载碎石的列车停在洪水中的北萨斯喀彻温河的一座铁路桥上，预防桥梁被洪水破坏。

这是当时的照片：

为了纪念这列勇敢的火车，当地政府还把这张照片印成了明信片，这是明信片的背面：

再比如 2013 年的密歇根州大急流城，同样是用满载的列车停在洪水中的桥梁上：

那这位看官说了，为什么把列车停在桥上就能保护洪水中的桥梁呢？

横向的桥面和竖向的桥墩之间，并不是纹丝不动的刚性连接，一般都是用两者之间的支座连接在一起的。

简单说，桥墩上面有橡胶或者其他材料制成的支座，类似垫片，然后桥面直接放在这些垫片上面，就像是搭积木一样。

为啥要这样而不是刚性连接呢？感兴趣的看官可以看这个回答：

也就是说，大多数的桥面其实是直接「放」在桥墩上面的，而并不是刚性连接在一起的。比如下面这个简图，侧面看上去就像是两横三竖的积木，剖面看上去就是桥面梁放在桥墩的顶部。

既然是像摞积木一样的搭在上面，那么理论上说，如果来一个足够强大的变形金刚，或者高达，或者环太平洋里的机甲，站在桥底下，然后像健身的时候举杠铃一样托着桥面往上举，事实上是很容易就能把桥面举起来的。因为桥面就只是放在桥墩上面，并没有刚性的连接在一起。

或者说，变形金刚站在水里，把桥面往侧面推，那么事实上也是可以把桥面整个推下来的。

桥梁的正常使用中，主要只有桥面上的列车往下压的力，基本不存在这样的往上举或者往侧面推的力，所以平时的桥面可以非常牢靠的呆在桥墩上面，不会出任何问题。

但是洪水来了就不一样了，如果水位上涨到桥面的位置，整个桥面的底面和侧面都会受到水流的巨大冲击。

同时，因为洪水的破坏力，其中可能夹杂了大量从上游冲下来的杂物，比如树木、建筑物残骸、大型垃圾、大量泥沙等等，而此时横穿河面的桥面就像一道拦河坝，这些杂物会以相当快的速度冲撞桥面的侧面，造成巨大的伤害。

比如这是 1915 年加拿大埃德蒙顿洪水的另一张照片，我们可以清晰的看到停在桥上的列车，看到水位即将到达桥面，同时也能看到桥梁前面淤积了被洪水冲来的撞击在桥面上的大量建筑物残骸。

洪水自身的冲击力，加上水中各种杂物的撞击，这些因素综合起来，基本就跟一个变形金刚在蹂躏桥面差不多。

比如这是 2017 年印度奥里萨邦的洪水冲坏的铁路桥梁。两边的桥墩还在，但是中间搭着的桥面已经被洪水整个冲走，就像整个被一个变形金刚给推下去了一样。

所以这时候，我们就需要一些临时措施来保护桥梁。

把装载了重物的列车停靠桥面上，相当于给桥面增加了额外的重量。这时候，变形金刚或者洪水再想推动桥面，就要多费一些力气了。

各位看官自己也可以试一下，把一个空快递盒子放在桌子边缘，然后试着把盒子推翻，让它掉下桌子。然后再把这个盒子从地上捡起来，装满石头或者书或者打印纸或者矿泉水，再放到桌子上同样的位置，试试看还能不能把它推翻。哪种情况省力？

一般桥梁支座会有一定的限位措施，那么最大的破坏可能就是桥面被推翻，就像您把快递盒子推翻一样。

很简单的关系，比如桥面和桥面上面所有东西的重量用 W 表示，变形金刚或者洪水在侧面推的力用 F 表示，那么我们取力矩平衡，力矩等于力的大小乘以力到旋转点的距离，很容易我们就能得到 F 乘以 H 等于 W 乘以 L。所以 F 就等于 W 乘以 L 再除以 H。

所以结论很显然，在尺寸不变的前提下，F 正比于 W。桥面的重量 W 越大，要想推翻它需要的侧向力 F 也就越大。

也就是说，同样的洪水，能量固定，流速固定，能输出的侧向力 F 也就差不多是一个定值，其所能推翻的桥面的最大重量 W 也就是个定值。只要我增加桥面的重量，让最终的总重量大于这个 W，那我不就能保证桥面的安全了么？

那这位看官又说了，既然如此，为什么不一开始就让桥面的重量大一些呢，这样也省得洪水来了才用火车临时救急。

为了防止桥梁被洪水冲坏，我们当然希望桥梁越「结实」越好，我们还希望桥面越高越好，再多的洪水也够不到桥面，这样就永远都不会被洪水影响，也根本不需要采取任何临时措施。

但是呢，我们没有那么多的钱，所以我们不能不顾一切的把桥梁修的无限的「结实」，不能不管不顾的盲目的增加桥面的自重，也不能不切实际的把桥面修的非常的高。

也就是说，我们设计修建桥梁的时候，其实是有一个基于经济预算的心理预期的，比如说，因为预算有限，所以我只考虑抵御两百年一遇的洪水，或者五百年一遇的洪水。一分钱一分货。

如果来了比这小的洪水，那我可以拍着胸膛说我的桥梁没问题；如果万一天公不作美，来了比这大的洪水，那桥梁的初始设计可能就不能保证绝对安全了，这时候我们就需要一些临时的额外措施来补救了。

这就好比什么呢？

我的车最近刚被一个大钉子把车胎给扎爆了。这个事儿道理其实差不多，市面上当然有不会被扎爆的车胎，甚至还有 12.7 的重机枪都打不破的车胎，比如那些政要的专车。这些防爆轮胎当然很好，但是为什么我们普通人不用呢？当然是因为太贵了。

我们普通人的预算有限，所以我们能接受我们的车胎可能有被扎爆的风险，我们也接受换备胎或者叫拖车这样的临时补救措施。因为并不是每天都爆胎，长远算下来，这样比一开始就用价格高昂的防爆胎要合算。

当然了，话又说回来了，我不用超级高级的防爆胎，我接受普通轮胎可能会被扎爆的风险，但是，我不能接受轮胎本身质量有问题，随便一点点小坑就能让我的轮胎扎爆，三天两头需要换备胎叫拖车。

同样的道理，我们可以接受洪水期间临时的补救措施，但我们同时也应该思考现在的行业做法。全球气候变暖，各种异常气候愈发频繁，在这种时候，是不是该相应的更新修订一下设计规范和行业标准了呢？是不是该实事求是、与时俱进一下呢？在好几万亿大搞新建项目的同时，是不是该全面的检修维护升级一下已有的工程设施呢？

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因为要避免桥墩出现局部拉力。

桥的主要荷载从上面来，桥墩和下面的桩基是用来承受压力的，洪水从侧面推桥墩，随着水位上涨，推力越来越大，受力点越来越高，迎水面的底部受力可能会从受压改成受拉。下面的桩基可能从承受重力变成抵抗“拔起”的状态。

画一张简图说明：

红色表示构架受压，蓝色表示受拉。侧面被推的时候蓝色扩大，好比你被人侧面推了一把，被推一侧的脚会有离开地面的趋势。

平时受压力的构件忽然受拉，如果严重了可能会翻倒——大多数桩承受不了“拔”。即便不翻倒，由于受压构件只含有极少量的钢筋，被拉扯的时候也一定会开裂。等洪水退去就没法再承受压力了。所以要提前开重车压梁，把受拉部分重新变回压力。简单地说就是把自己变成胖子，别人就没那么容易推倒你了。

当然，这势必会导致桥墩下游一侧的压力变得更大。但一般来说，桥墩受压的冗余比较大，受拉的考虑比较少。开几列重载火车上来，等于用受压的冗余来避免受拉的威胁，充分利用工程各部分余量。

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怀着沉重的心情来回答这个问题。

压重的主要作用：（主要作用按先后顺序排）

1.无论是抗震设计还是普通设计，梁与墩之间的连接还是相对薄弱的。一般的设计中，验算仅会考虑墩的洪水冲击，梁是没有考虑的。所以压重的主要作用就是提高梁及墩梁连接处的安全性。

2.将1分开来讲。首先是提高梁的稳定性，提高梁的稳定性的原理参考高赞，核心就是自重越大，其提供的抗倾覆矩越大。

3.提高墩梁连接处的安全性，压重并不会改变水对梁片的冲刷荷载，若按静力分析，连接处的受力不会得到较好的改善。但是，洪水的危害并不是水头高，其水压力就很大，而是流体的不稳定性以及漂浮物的撞击，梁片面临的是异常复杂的冲击动荷载，因此压重后梁体的质量明显提高，动荷载响应显著降低，梁与墩连接处剪力显著减小。

4.一般墩的抗洪验算是取的指定年限一遇的洪水荷载，比如50年一遇，也就意味着今年洪水超过设计值时，墩也是不安全的，此时压重起的作用见高赞答案。

5.危害：当水头继续上涨，甚至吞没了压重车时，由于压重车的侧面面积较大，压重车自重提供的抗倾覆矩不能抵抗自身所受到的侧向冲击力时，压重车就变成了更大的漂浮物，甚至直接将梁片推向深渊。（相信有关部门考虑全面后才做出此方案）。

上面的回答都是扯淡，自己的家被淹了，确无能为力。

督工想当然了，从设计图纸看，河道墩身钢筋并没有比地面高架墩身加强，可见原设计的抗拉强度已经满足最大洪水时的侧向冲击。主要还是水位接近梁了，要保证梁系不受损。

补充：其实在通报中对压桥时的原理已经说了，但很多回答只理解了“增加桥梁自重”，没理解“洪峰对桥墩冲刷时梁体的稳定性”。很多人都知道这类简支梁桥，梁体是直接放在墩台支座上的。尤其明桥面也就是钢梁桥区段要考虑绕度、钢轨的热胀冷缩和梁体的热胀冷缩不同步等情况。墩台支座一般是活动或半活动支座。也就是说梁体是放在带“轱辘”的板上的。

这样一来大家都觉得桥墩是一大块敦实的钢筋混凝土，就算是遭遇特别巨大的洪水也屹立不倒，最多把桥身冲走。但在洪水冲击时，桥墩并不是纹丝不动的。我记得央视正大综艺还是什么节目播过。用高速摄像机拍摄比较硬的固体（比如诺基亚）掉落的瞬间，呈现的是弹簧一样的抖动。冲刷下的桥墩也会有目视几本不可见的抖动。在抖动下，梁体移位、偏心都是对行车有很大影响的。增加桥梁自重可以增强桥墩的稳定性——找两块长方形的积木，一块立着另一块横着放上面。参考桥墩的基础，把最下面捏住。轻弹立着的积木，会产生振动。随着下方的振动，横放的积木很容易失去平衡掉下来。但如果把手把在横放的积木上用力压着，再弹就比较稳了。

当然，在洪水高到桥面时，压桥自然也是为了不把梁体给冲走了。

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原因督工已经说了一部分了，按我们内部的说法是“增强桥梁自重，提高洪峰对桥墩冲刷时梁体的稳定性”。在压桥时还联系了相关部门泄洪。其实不止压了一座涪江桥，也有其他桥压了重车，我车间管内就有一座。

既然问题是如何评价，针对“一直压桥也不是办法”，说说成都局除了压桥之外做的事吧。

我外公、我爸、我妈、我舅、我师傅……不止一次给我讲了他们之前防洪抢险的辛苦和危险。今天2018年7月11日，正好是我上班满10年的日子。虽然每年防洪，但其中形势严峻的年头也就3个，看样子今年会是最累和最危险的。在这特殊的日子，真想立个“抢完这次险，我就耍年休”的flag。每年汛期，铁路部门几乎是全员备战。各项应急预案和准备不是一朝一夕练就的。虽说“重车压桥”这一招十年来我也是第一次见，但铁路部门不是才这么两手的。目前太忙，先贴着照片，有时间再详细写吧。

雨中检查，疏通排水，监控水位、危树、路基……风雨无阻，24小时不间断。

有时候顾头就护不住尾，损失个手机都是小事。同事出去防洪，自家老窝被淹就顾不上了。看着有些唏嘘，这个地方我08年也在那战斗。

虽然累，但并不悲观。朋友圈尽是游泳过马路驾船街上浪的视频，遇到灾害也无法阻止四川人相互“洗脑壳”。不过放心，我们不会坐在江边打麻将的。上一次抢险还没微信红包叻。

再为曾经工作过的成都地铁说两句。目前已经多地水淹轨行区了，按规定水位到了轨面必须停运。几年前的大雨，成都地铁为了保障居民出行让列车涉水行驶。之后维修和更换零件的费用以百万计。这些天中心城区公交难以运行，和当年相同的措施再次实施。而现目前开通的地铁里程可是当年的好几倍。老东家虽然平时挺扣，关键时候还是舍得的。

“压梁”是为了保护梁板，与桥墩关系不大。

桥墩处受点拉力其实很正常，这类水下墩设计时候均已经考虑到常年受水冲刷和各类洪水时最不利情况时桥墩处所受“拉力”，一方面桥墩的会水面积小，另外桥墩下还有长达近百米的桩基，所以，在洪水中桥墩的抗冲拉的能力并不是我们该担心的。

最该担心的是梁板。

为何要火车“压梁”呢？其实主要是为了护梁。大家知道，梁板通常都是通过支座直接放在桥墩上的，并没有固定链接，不像桥墩那样有桩基与大地紧紧连接。大家从视频可见，洪水已经离梁板尽在咫尺，一旦梁板收到冲击，整个梁板的断面与江面同宽，梁板的会水面积如此之大，但桥墩之间的梁板又是单独的一块块梁板，所以极容易被洪水冲落。

而整列火车“压梁”之后，铁轨的连接以及整列火车的相连，使整座桥的梁板的整体性大大加强，其次，压梁之后梁板与支座桥墩间的压力加大，也大大增强了梁板的抗冲击能力。

综上，“压梁”的目的是护梁，与桥墩关系不大。