市政工程教学课件:桥梁施工垮塌事故.ppt
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- 市政工程 教学 课件 桥梁 施工 事故
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1、桥梁垮塌事故分析桥梁垮塌事故分析施工阶段施工阶段 吸取沉痛教训吸取沉痛教训 确保工程质量安全确保工程质量安全 2007年,从中国、美国、欧洲到越南等国家 都相继发生了多起大大小小的桥梁垮塌事故。 桥梁垮塌不仅对国家造成了巨大的经济损失, 而且给人们带来恐惧的回忆,更给遇难者亲 属带来难以磨灭的疤痕。这不得不引起社会 对这些事故的深思 前言 最近5年,全国至少有17座大桥发生垮塌事故, 事故造成156人死亡、88人受伤、23人失踪。在垮塌 的大桥中,有近6成的大桥寿命不到20年。 仅今年7月份,全国可公开查询到的大桥垮塌事 故就有5起之多。 7月11日,建于1994年的江苏滨海县通榆河桥坍 塌;
2、7月14日,建成仅12年的武夷山公馆大桥垮塌, 造成1人死亡;7月15日,通车仅14年的杭州钱江三 桥引桥桥面坍塌;7月19日,北京市宝山寺白河桥造 成桥梁垮塌。如果算上7月24日合肥市在建高架桥发 生局部坍塌的事故,在不到半个月的时间里,全国 已经有5座大桥发生了垮塌事故。 前言 在这些出现事故的大桥中,有58.8%的建设时间在 1994年以后,桥龄不足20年。 原因: 超载严重 影响大桥寿命; 养护不到位 也是问题所在; 为赶工期 忽视工程质量; 违规转包 留下质量隐患; 对桥梁认识、理解的不足; 前言 1986年9月30日,四川达县洲河桥 (190m+70m)主跨 接近合龙时,主梁忽然垮
3、塌,14名工人坠河丧生。 该桥是一座独塔依山斜拉桥, 孔跨布置为190+ 70 m, 主梁采用钢筋混凝土空腹箱形结构, 依山侧斜拉索 锚固在山体锚块上,采用悬臂拼装施工。拉索采用 了叶脉形拉索,同时,一端利用山体来锚固,省去了一 个桥塔。 前言 当该桥即将合拢时, 由于梁部施工挠度大及斜拉索受力不合 理等, 加之构件预制尺寸误差较大, 主梁受压弯力很大, 突 然发生梁垮索断, 死亡16 人, 经济损失惨重。 此桥最后的鉴定意见是由于施工方面的原因。招标机制不健 全, 无专业资质的施工队承建桥梁工程, 导致桥毁人亡事故 发生。 前言 处理结果是:兰州铁道学院负全部责任,赔款375万。 严国敏在现
4、代斜拉桥中对此事作了解释:该桥 在设计上没有问题,并且给予了很高的评价;垮塌 原因他认为施工方是一个没有桥梁施工资质的建筑 队,关键技术没有得到重视;设计者是兰州铁道学 院的唐家祥教授,因此事影响了他在国内桥梁界应 有的地位! 1983年唐家祥教授参与设计的“汉江斜腿刚构薄壁 箱形钢梁桥设计” 获得国家金质奖。1989 年, 从兰 州铁道学院调入华中理工大学, 从此开始了一个全 新的领域“建筑结构基础隔震”的研究。还获得了 两次院士题名。 报告内容简介报告内容简介 本报告以国内外30多个施工阶段出现垮塌工程质量 事故为例,分析其原因,总结出应吸取的教训。 报告共分3部分: 第1部分:从桥梁工程
5、施工中,支架、架桥机、挂篮 等的垮塌事故,列举20余个工程质量事故案例,从 技术层面进行原因分析; 第2部分:以魁北克大桥、招宝山大桥、湖南凤凰大 桥3个工程重大安全责任事故为例,从管理层面,分 析参建各方的责任; 第3部分:从上述案例中归纳出应吸取的教训。 一、中小桥梁施工过程中的垮塌 1、嘉绍大桥工地架桥机断塌致2死9伤 相关部门已封锁现场相关部门已封锁现场 20102010年年1212月月3 3日凌晨日凌晨3 3点点3030分许,浙江海宁境内的嘉绍大桥建设工地的一部架桥分许,浙江海宁境内的嘉绍大桥建设工地的一部架桥 机在作业时发生断塌,导致机在作业时发生断塌,导致1 1人当场死亡,人当场
6、死亡,1 1人送医院抢救无效死亡。据官方通人送医院抢救无效死亡。据官方通 报,事故共造成报,事故共造成2 2人死亡、人死亡、9 9人受伤。人受伤。 工程设计和施工的难点:台风、龙卷风、大风、季 风、暴雨、雷电、浓雾频繁出现,六级以上大风几 乎天天有;受海域环境施工制约,箱梁节段预制及 悬臂拼装不仅需投入大量临时设施和大型机械设备 ,而且安全风险高。 架桥机这种大型设备出问题的概率还是比较高的, 不仅是架桥机自身的安全性,更大的问题是操作的 安全性。国家为此制定了严格规定,但规定是不是 严格执行很难说。 2、昆明在建桥梁垮塌7人死亡34人受伤 摘要:2010年1月3日下午,昆明新机场配套引桥工程
7、在 混凝土浇筑施工中发生支架垮塌事故。经核查,发生事 故的施工作业面人员约41人,伤亡情况如下:轻伤26人, 重伤8人,死亡7人。 垮塌长度约38.5米,宽为13.2米,支撑高度约为8米,工程 由云南建工市政公司承建。 相关单位安全管理不到位、安全责任落实不到位,未认真履 行支架验收程序,未对进入现场的脚手架及扣件进行检查与 验收,发现支架搭设不规范等事故隐患后未及时采取措施进 行整改,最终导致了事故的发生。 而事故直接原因是支架架体构造有缺陷,支架安装违反规范 ,支架的钢管扣件有质量问题,采用从箱梁高处向低处浇筑 砼的方式违反规范规定,导致架体右上角翼板支架局部失稳 ,牵连架体整体坍塌。 据
8、了解,该事故已造成7人死亡,8人重伤,26人轻伤,直接 经济损失616.75万元。 3.顺义区减河悬索步行桥 2006.12.09日14时40分,清华大学结构工程测试中心在顺义 区减河悬索步行桥上做竣工验收前试验过程中,发生桥梁倒 塌事故,两名检测人员受伤。桥体已经被10辆轻型卡车压垮 在河道下,桥南侧两根钢支架已经折断,一辆停放在桥南头 的金杯车被一根钢支架从头到尾砸成两半。 据了解,这座景观桥于2004年冬天开始施工。附近村民目睹 了桥梁建成完工的艰难过程,其间经历了数次修整。 一村民说,整桥基本成形后,由于原先的吊索长度不符合要 求,施工人员来调整,将吊索去短后重新安装。随后,桥梁 两侧
9、的桥墩又因吊索改动后受力过大而开裂,施工方又前来 修补,铆进钢筋进行加固。 20 4. 四川隆叙铁路泸州大桥 2001.12.21.工人在 位于长江中心的施工 中的2号桥墩安设模 板时,突然发生坍塌 事故,14名正在施 工的工人受伤,其中 1人死亡 桥梁概况 全国地方铁路中第一座横跨长 江的铁路大桥,我国最大跨度的 混凝土铁路桥,全长1445米,最 大跨度144米。总投资16亿 元。30个桥墩大部分穿越水深 流急、河床地质极其复杂的长 江中游河段,施工难度很大。 21 5. 四川江安长江大桥 2005-10-30,施工中的江 安长江大桥6号桥墩顶部 钢筋垮塌,导致9人受伤, 2人死亡 原因分析
10、:长期停工致使 钢筋锈蚀,加上长江上风 力过大所致 施工单位:四川路桥 22 6. 广东佛山跨江大桥 2006年4月,江中桥墩 已灌注12m高,完成钢 筋笼,准备清渣安模之 前,钢筋笼突然倒塌, 二人死亡 原因分析 1 抗风设施不当是原因 之一,虽有浪风索,但 未锚固到位 2 钢筋笼横向临时支撑 不够 3 钢筋笼的钢筋接头断 面薄弱 23 7. 天兴洲大桥公路分建段 2006年9月3日3点50分 公路分建段工程G039#墩施工时, 50t履带吊车吊装作业中倾翻, 吊杆砸向正在墩上进行钢筋施工 作业的5名工人,致其从高空坠 落,造成2死3伤 24 8.福厦铁路龙江特大桥 2007年9月9日0时2
11、0分, 福 建省福州福清市中铁十六局 一公司施工的龙江特大桥 11墩在混凝土浇注时墩 身模板崩开(爆模),导致 正在施工作业的3名作业人 员坠落死亡。 桥梁概况 福厦铁路龙江特大桥主 桥为跨度(803144 80)m连续梁,4个 主墩均为1625m钻 孔桩群桩基础 25 9. 天兴洲大桥 南岸铁路引桥 2007 年年 11 月月 19 日日 ,施工中的 天兴洲大桥铁路引桥10号桥墩, 用泵送混凝土进行第2次墩身 灌注(高度6.5-17.5范围,灌 至15m时),墩身模板突然倾 倒,作业平台上5人坠地,死 亡1人,受伤2人 原因分析 1 一次灌注墩身高度未经严谨检算,灌 注至9m时,混凝土压力已
12、超压 2 灌注速度超速,按要求应1m/h,实 际达到3m/h 26 10. 佛山广明高速公路富湾大桥 2008年4月12日,富湾大 桥工程发生桥墩模板爆裂 事故,大桥51号墩(直径 2.3米、高约10米)的桥 墩在浇铸混凝土时,模板 发生爆裂,击中正在施工 的5名工人,导致1死1失 踪,3人受伤 27 11、天津彩虹大桥 桥梁概况: 天津彩虹大桥于1996年8月6 日开工, 1998年10月31日竣 工。工程总投资约34亿元。 彩虹大桥按一级汽车专用公 路设计,双向四车道,全长 4.565公里。其中主桥长504m, 宽29m。该桥没计采用3x168m 下承式无推力钢管混凝土拱 桥。引桥长712
13、m,宽27m,采 用25孔25m预制梁和2孔50m现 浇梁。 1998年,大桥12号墩 钢板桩围堰施工中, 发生重大事故(“包 饺子”) 28 12号墩钢板桩围堰平立面简图 150钻 孔 桩 40根 明 浇 混 凝 土 垫 层 入 土 54 29 高潮位时,正在清基准 备浇筑混凝土垫层,钢 板桩四周突然向内倾覆, 大量海水和泥沙涌入基 础,工人被涌上水面,2 人遇难;38根已成桩均 被从承台底以下约7m处 挤断,向内倾斜!只有2 根桩安然无恙! 土 土 *土 * 需 = 土 体 弹 性 抗 力 失 稳 的 钢 板 桩 折 线 30 土 土* 土 * 需= 土体弹性抗力 土* 土+水* 水 在特
14、定的侧压力下, 钢板桩的抗弯刚度决 定水平支撑的竖向间 距 一定断面的水平支撑的平面间距取决于; 平面框架的截面模量 需-由 确定。 31 原因分析 1 对地质情况没有认真分析, 没有区别对待,锚固段太浅; 2 没有认真计算工况稳定等 必要数据以指导施工; 3 第3层支撑(围囹)刚度不 够; 4 下部无支撑区域过大,钢 板桩抵挡不了外部水和土的 侧压力而失稳! 5 平撑与钢板桩没有电焊牢 固,未形成整体受力体系。 围堰失稳示意图 32 12. 韶关白桥坑大桥 1996年12月20日,施工中的白桥 坑大桥因支架整体失稳突然坍塌, 造成32人死亡,59人受伤(17人 重伤),直接经济损失360万元
15、。 原设计施工方法为缆索吊机扣索 分段吊装。业主认为施工进度太 慢,更换施工队伍后,将施工方 案改为满布支架就地灌注。但是 支架却错误地设计成一整体不稳 定结构! 桥梁概况 该桥为钢筋混凝 土箱肋拱桥, L=100m,跨越76m 深谷 33 原因分析及事故教训 1 采用的施工方法未通过原设计单位, 没有编制大桥施工方案及其施工组 织设计。大桥支架安装完成后,未 按公路工程施工安全技术规程 规定的要求进行荷载或预压试验, 也未进行验收就投入使用。 2 施工支架结构形式不合理。对支架没有进行整体结构受 力分析及科学的计算,采用的门式结构无法形成稳定的结 构。超常规使用58.02米跨度单层贝雷桁架作
16、主梁而未经 设计计算,又没有采取任何有效的结构措施,以至在实际 施工中贝雷梁挠度值为允许挠度值的7倍多,超过钢材的 屈服极限,从而导致支架整体结构破坏。 韶关坪乳公路 白桥坑大桥 34 韶关坪乳公路 白桥坑大桥 3.施工方法错误:由于没有单独完整的施工组织设计,施 工未按施工技术规范规定的分环分段浇注进行;实际浇注 中,加载不均衡、不对称,致使整个支架受力不均衡,最 终导致支架失稳而倒塌。 4.施工现场指挥处置失当:在浇注过程中,曾多次出现模 板和钢筋翘起等事故隐患苗头,大桥坍塌的危险征兆已十 分明显,施工单位负责人仍麻木不仁,不是进行认真科学 分析,从中找出原因、制定有效的观察、控制及撤离方
17、 案,而是盲目决断、坚持错误指挥,冒险作业,野蛮施 工,接连发生人为决策和指挥管理的重大失误。,(如采 取用人踩、用预制板压、用手动葫芦强行拉等、不正确的 措施),加剧了事故危险因素的累积、演变,加剧了支架 的不稳定性。 35 5大桥监理不到位。在没有得到施工支架图纸、 计算书和施工组织设计,根本无法确保施工质量和 安全的情况下,没有下令停止施工。却签认了拱圈 模板和钢筋混凝土的施工。在19日晚到20日7点30 分拱底板浇灌的关键时间,却无人在施工现场监理, 以至对施工过程中的违章冒险作业的行为未能发现 和制止,出现危险征兆未能及时督促施工单位采取 有效措施。 法院依法追究施工项目经理、总工、
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