天津铁路桥坍塌，简单的桥枕更换为什么会引起坍塌？

天津南环铁路在进行桥梁维修，在临港铁路K4+300米处更换桥枕作业时发生意外。发生了坍塌事故，救援人员紧急派出水下机器人、蛙人等进入水下确定被困人员位置进行救援。

桥枕系铁路明桥面中用以直接支承钢轨的方木，轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道床，列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，但列车过后还得尽可能恢复原状。所以它必须具备一定的柔韧性和弹性。

木材的弹性和绝缘性较好，受周围介质的温度变化影响小，重量轻，加工和在线路上更换简便，并且有足够的位移阻力。所以轨枕的材料一般来说是木头的。

更换轨枕时，一般用撬棍将轨枕拨到轨枕盒里，然后用轨枕钳或抬枕钳将轨枕顺道碴槽抽出，抽出轨枕后，应整平枕底道床，其深度应较新轨枕厚度深25mm左右。枕下道床如严重污染或板结，应先进行清筛再进行整平。用轨枕钳或抬枕钳穿入新轨枕，按标准要求拨正，放好垫板或扣件，串好道碴，一人撬起轨枕，一人紧扣件。新换入的轨枕要及时捣固，当天收工前再作第二遍捣固。即捣固机捣固2次。

最后再将将清碴回填至两端轨枕头处及轨枕底边，然后用石碴叉把道碴回填于轨枕盒内，整平夯实，并将枕面和钢轨上尘土清扫干净

一般来说，更换枕部是在桥面上进行的，是不会导致桥坍塌的。桥梁、特别是铁路桥梁由于要承受动荷载，同时要满足挠度变形的限制要求，所以其设计承载能力都会比较高，不太可能在使用阶段发生材料的承载能力不足等安全性问题。而且这条铁路桥还在正常使用，经常会有火车经过。

此次事故可能原因是施工设备引发桥梁共振，或者是设备材料摆放不当。

大家可能听过这样的一个故事，1906年的一天，俄国彼得堡封塔克河的一座桥上，一队骑兵以整齐的步伐到达桥心时，桥突然裂成数段坠入河中。而这就是共振引发的悲剧。

什么是共振呢，如果用钳子夹住钢锯条的一端，另一端用手弹一下，它就要来回振动。尽管振动幅度越来越小，但每秒钟振动次数总是不变的。这个振动次数叫物体的固有频率。任何物体都有自己的固有频率。而近处有一个振源，它的频率接近于这个物体的固有频率，该物体在外界振源影响下会振动得越来越激烈，这种现象就叫做共振。如果超过了该物体的承受范围，就产生断裂。

在更换枕木的施工过程中，一般要采用捣固机和一台稳定车，捣固机可以让混凝土制件更牢固结实捣固机，一般有两种震动方式，:一种以偏心块转动,产生离心力而带动镐板振动;一种以偏心轴转动,通过曲柄连杆机构带动镐板振动(即所谓强迫振动)。可能是捣固机在施工过程中引发了桥梁的共振，从而崩塌。这种共振可能是高频共振也可能是低频共振。这要看施工过程中的机械设备使用情况。

除此之外，还有可能是材料设备的摆放不当，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，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，就像是搭积木一样。

举一个简单的例子，就好像桌腿支架上放一个桌面，你坐在桌面边边，那么桌面就会翻了，相信很多人应该有类似的经历。

我们可以看到现场图片中有一台倒下的吊车，有可能为了晚上施工方便，施工单位把要更换的轨枕都堆在了桥边。导致桥边的偏载严重。再加上吊车在更换吊起枕木的时候，因为位置毕竟偏，从而引发了倾翻。

当然了，也存在其他的可能性，比如因为水土流失，桥墩的约束性减小，引发了坍塌。还有可能是大桥的质量问题等等。

这一切都是基于物理学知识的合理猜测，至于究竟是因为什么原因，引发了桥梁的坍塌，这一切都需要桥梁专家经过仔细研究调查，最后，希望，伤亡率可以降到最低。