根據澎湃新聞的信息：重慶鵝公巖軌道大橋，一根吊索的螺桿斷裂，造成奧體中心，經謝家灣至海峽路區段，運營受阻，現場已有工作人員在進行引導。

從下圖可以看出：一根較粗的垂直吊索的螺栓與端部開檔連接處，發生了斷裂，此處，正好位于尺寸急劇變化的過渡處，應力集中較大，

從圖片也可以看出：斷裂后，無應力狀態下，上部向右傾斜；而斷裂下部的螺栓，則向左有一段距離。

從這個意義上可以分析得出：該螺栓安裝時候，會有一定的裝配應力。

 鵝公巖軌道大橋螺桿斷裂的情況出現之后，重慶軌道集團連發了 4 則消息，對奧體中心經謝家灣至海峽路區段運營的方案，進行臨時調整，并向顧客們說明的情況。

不僅如此，重慶軌道集團也發表了致歉信，并表示會盡快恢復該路段的運營。這足以說明：鵝公巖軌道大橋的一根螺桿斷裂，不是一件小事。

 01 重慶鵝公巖軌道大橋簡介

鵝公巖軌道大橋是重慶軌道交通環線南環的控制性工程，位于鵝公巖長江大橋(公路橋)上游約45米處。

主跨為 600 米的五跨連續鋼箱梁自錨式懸索橋，其跨度在世界軌道交通專用懸索大橋中位居前列，

同時，也是世界上主跨跨度*大的自錨式懸索橋。

由于該橋，需要進行"先斜拉、后懸索"的體系轉換施工，才能*終成橋，因此，施工工藝復雜、技術含量高。 

2019年7月，鵝公巖軌道大橋鋪軌完畢，開始進行軌道環線的試運營。

新建的鵝公巖軌道大橋，與鵝公巖長江大橋，同橋型、同高度，遠遠望去就像一對孿生兄弟。

不同之處，主要有兩點:

一是，新橋的橋面比老橋窄一些;

二是，新橋載軌道列車，老橋跑汽車。

鵝公巖軌道大橋施工難點，有四個:

一是，這座懸索橋需要"先斜拉，后懸索"的各施工體質轉換，在國內尚屬首例;

二是，鋼箱梁梁體剛度大，單節段重量大，標準節段*大410噸;

三是，老橋的防護難度大，新橋施工**風險較大;

四是，施工條件復雜，需跨越南濱路、九濱路、成渝鐵路、鵝公巖立交橋。

 02鵝公巖軌道大橋螺桿斷裂分析

從螺栓失效分析的角度，對鵝公巖軌道大橋螺桿斷裂的可能原因進行分析，

由于目前僅僅是從網上披露的相關斷口的宏觀照片，進行分析，我們僅僅分析可能原因，待后續能夠收集到相關更豐富的斷口照片，可以對其更加全  面的分析。

 1、斷裂螺桿的受力分析

從事件回顧中的分析，可以看出：這個斷裂螺桿，主要受到橋面重量（包含行駛地鐵的重量、振動、沖擊，還有風力的作用，總體來說，橋面的重量，也不是一個靜載荷，是存在一定的交變載荷作用）的拉力作用。

由于安裝的時候，螺桿不是無應力裝配。

 特別是在彎矩作用下，受拉的一側，拉應力更大，在橋面重量（地鐵列車往復行駛作用下）不斷變化的作用下，彎矩拉應力的一側，會產生往復變化，這樣特別在行形狀尺寸突變位置，再加上應力集中的影響，就會容易產生疲勞斷裂的可能性。

從這個受力分析，可以分析出：拉應力一側是位于橋面路面內側，壓應力一側位于江面測。

以下，我們就把橋面路面側稱為內側，江面測稱為外側。

按照相關資料，根據橋梁專家給出的螺桿直徑80mm估算，螺桿，一般經過熱處理，按照熱處理后，屈服強度640MPa來估算，該螺桿，可以承受3217kN的拉力。

此處，一個鋼梁的重量為410t，也就是4100kN；如果按照4個吊點分析的話，靜載荷下螺桿強度是足夠的，也能有3倍以上的**系數。

設想一下：如果這根吊索調整時候，調整的比較短，這根吊索就會出現較大的受力，而不是正常情況下的平均分配拉力，這樣，就會使該螺桿受到非常大的力。所以，螺栓的調整維護，也需要進行研究分析。

2、螺桿的斷口分析

從目前披露的照片無法準確判斷：疲勞區域是在內側還是在外側。

按照前面的裝配時不是無應力裝配，分析推斷：疲勞光滑區域應該為內側。

如果，確實實際情況疲勞光滑區域，是在螺桿內側的話，就能印證前面的裝配應力造成內側拉應力的分析。

從斷口的宏觀照片，可以看出：斷口區域附近沒有明顯的塑性變形，沒有拉長的現象；

斷口比較平整，沒有明顯的腐蝕產物，斷面上，能夠看到有一定的疲勞輝紋弧線；

斷口外圓的圓周表面，有一些裂紋源區；

裂紋源區往下，有一個光滑的區域平攤區域，約占整個螺桿截面的1/3面積，初步認為：該區域為比較典型的疲勞斷裂特征。

快速擴展區的疲勞條帶間距較大，可以認為：該螺栓受到的往復載荷，還是非常大的；

*后的瞬斷區面積較小，約為整個面積的1/10，可以大致推斷出：該螺桿*后快斷裂時候，受到的靜載荷不是非常大。

一個原因，是因為前面有較大的裂紋，裂紋有一定的彎曲開口時候，相對來說造成螺桿的長度增加，從而，造成*終斷裂時候的載荷沒有那么大。

如果沒有發生斷裂時候，螺桿沒有產生一定的裂開間隙時候，也有可能此處的靜載荷較大。

另外，從上面的上下兩個斷面的照片，可以看出：在螺桿的外面，還有一個類似螺紋套筒的零件，具體結構，目前從圖片上來看，不是非常清晰。

假設實際上，確實有這個一個螺紋套筒，猜測螺紋套筒的作用，可以增大這個螺桿上面的等效截面慣性矩，實際上，要確保螺紋套筒的兩個端面完全貼合，*好還有一定的預緊力。

如果這個螺紋套筒，沒有貼合，中間存在間隙，這樣，就不能增加截面慣性矩的作用，從而，使螺桿的桿部，在彎矩作用下產生的彎曲應力大大提高。

如果，是上述分析的結構，也很有可能是預緊力不足，導致兩個端面沒有貼合，存在較大的彎曲應力。

03類似案例對比分析

針對該失效案例，我們找到數據庫中：一個非常類似的螺栓斷裂案例，進行說明。

該失效斷裂螺栓，為固定某風力發電機葉片法蘭盤的10.9級雙頭螺柱，材料為42CRMOA，表面采用達克羅處理，該螺栓，在風力發電機服役過程中發生斷裂。

從這個斷口形貌，可以看出與該大橋的斷裂螺桿斷口非常類似，都有一個裂紋源區，疲勞擴展區，快速擴展區和瞬斷區組成。

從圖片可以看出：該螺栓左側是平整光亮，有金屬本色，未見明顯的塑性變形，斷面，可見明顯的疲勞條帶，疲勞起源于斷面左側邊緣，疲勞條帶擴展面積約占整個斷面的30%。

斷口面右側較為粗糙，為裂紋快速擴展區，呈灰色。右側邊緣為*終瞬斷剪切唇，斷面快速擴展區與剪切唇面積之和大約占斷面面積的70%。

由此，*終根據斷口微觀分析，確定該螺栓為疲勞斷裂，而根據這個快速擴展區與剪切唇面積較大，推斷出：螺栓斷裂時候承受的應力較大。

整個斷面的分布，面積占比與該橋的吊索螺桿斷裂宏觀斷面非常一致。

從這一點，也基本能夠判斷：該吊索螺桿很大可能是疲勞斷裂。

錯位裝配，可能是造成應力較大的一個原因。調整時候，該螺桿的受力較大，也更加促進了這根螺栓的應力增加，較快斷裂發生。

04 根據網上披露的端面宏觀圖片，初步分析為：疲勞斷裂，同時，該螺桿，在*終斷裂前承受較大的應力。

需要重點分析：螺桿安裝時，是否存在錯位現象？安裝預緊力，是否達到設計要求？

螺栓調整時候，是否把該根螺栓調整過短？造成該螺栓與其他螺栓不是平均承受橋面的載荷，僅該螺栓承受較大的載荷。

需要深入的進行失效分析，有必要時，建議取出相鄰的2-4根螺栓，同步進行測試和分析。

還需考慮當時的風速、湍流強度、風切變等其他客觀因素，進行同步分析。

具體結構，需要根據實際的產品進行確認，如果，是上述分析的結構，兩端面沒有足夠大的預緊力擰緊貼合，造成存在較大的彎曲應力，也是其中比較大的一個原因。