广润桥梁支座跟你说桥梁在建造的各阶段是如何保证施工安全的

2015年08月17日

衡水广润桥梁支座跟你说桥梁在建造的各阶段是如何保证施工安全的

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1. 广润桥梁支座跟你说丰都长江二桥问题澄清
  出事桥梁为丰都长江二桥,设计为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主跨跨径680米,这种桥梁目前在技术上难度不大,估计不存在太多前沿问题。

  首先题主似乎对这个事件认识不是很到位,你所引用的媒体文章在概念上搞错了——“丰都长江二桥发生垮塌事故,2号墩全部沉入水中”。

  • 桥梁连墩台基础都没有立起来,主体都没建成,何谈“垮塌”二字;

  • 桥墩是建在桩基础上的,怎么可能“沉下去”


  问题的准确描述为:丰都长江二桥在主塔承台-桥塔基础施工过程中,浮吊吊臂断裂,撞击钢围堰,造成钢围堰破坏受损。(具体损伤程度从新闻图片中无法确定)
  请大家用直觉来判断,这种事故画面能叫做“垮塌、沉下去”吗?实在是反感媒体哗众取宠,不负责任的用词用语,在知乎讨论问题,我们应该从可能的渠道了解实际问题情况,讨论一个Well-Defined的问题。

2. 广润桥梁支座跟你丰都长江二桥问题分析
  以上描述了这个问题,现在可以进行分析了。桥梁事故发生在基础承台施工期间,从桥梁工程的分析上看,这一阶段没有太多复杂结构受力问题,施工技术难度也不高,施工作业面位置低,不存在复杂的施工技术、高空作业、箱梁吊装、斜拉索张拉等问题。

  如果需要考虑安全监控,可能更多在于航道管理(防止船只碰撞)、基本施工安全监理(安全帽)、机械器具检查、吊装验算等等——这都是最常规的施工规程。

  然而,这次事故的发生就是出在了最基本的问题上:浮吊的吊臂断裂,这是施工设备的事故。问题可能有以下原因:

  • 施工人员操作失误,吊升重物加速度过大,吊臂受力超限

  • 设备检修不到位,吊臂局部受损,因此在施工过程中断裂

  • 吊装重量验算不合格

     

  我一个月前参与的一个桥梁施工监控,也有吊装施工,施工难度、技术含量比这个案例复杂多了,负责安全的经理,对这一施工程序非常关注,施工前进行技术交底、直接提出安全问题及要求、专门进行吊装重量的验算。(这也是一个安全经理的职责所在)
如下图所示,将几十吨重的钢塔节段吊装到30多米高的斜塔上,进行安装,下面还有主梁施工作业面。吊装验算主要是确定,起吊物体的重量不能超过吊机吨位的80%之类的规定。(具体规定找百度“起重吊装计算及安全技术”)

  综上,丰都长江二桥的事故可以认为是“施工机械事故”,而不是一个桥梁结构问题。这个事故除了有伤亡之外,不算一个典型的大事故,对总体建设影响不会很多,至多停工整顿十多天,修复围堰后继续施工。

3. 广润桥梁支座跟你说丰都长江二桥基础施工风险分析(基于某硕士论文)
  以下的内容摘自硕士论文《大跨径公路斜拉桥基础施工安全风险控制研究》,大家有兴趣自己下载看一看。

由于斜拉桥基础施工项目不同于一般的工程项目,它本身结构庞大,施工工作众多,工序复杂,对地质状况和水文条件的依赖性很强,在整个建设阶段都将面临巨大的安全风险。因此,为了更容易理解,方便后面的风险识别,本文结合斜拉桥基础自身的结构特点和实际情况,主要从以下几个方面考虑斜拉桥基础施工安全风险:
1)洪水淹没基坑安全风险;
2)漂浮撞击安全风险;
3)钢围堰施工安全风险;
4)桩基(钻孔桩)施工安全风险;
5)承台施工安全风险。

  以上提到了桥梁施工技术的复杂性,这一点非专业人士(包括土木界非桥梁人士)可能体会不到。桥梁工程在施工上难度较大,施工安全确实是一个严峻的问题。下图是该硕士论文中关于钢围堰施工的流程图。

  而这只是桥梁基础施工五六个主要工序中的一个,整个施工过程的复杂性可想而知了。该论文综合分析了丰都长江二桥基础施工的所有可能风险因素,如下图所示。

  在桥梁施工过程中,各种风险实实实在在的存在,面对如此多的风险因素,要做到万无一失,唯一的策略就是提高安全意识、建立安全体制、严格执行施工规范的要求。

  对于丰都长江二桥,除了一般斜拉桥的施工问题以外,在水文因素上有两个特有问题:

  • 桥址位于三峡库区,深水基础,最大深度达48 m,不确定安全因素多;

  • 受三峡库区蓄水影响,施工水位变幅大,最高最低水位相差30 m,施工阶段经历高水位到低水位的变化过程。


4. 桥梁施工规范对于吊装施工的规定
起重作业应遵守下列规定:

1)大型吊装工程,应在编制的施工组织设计中,制定安全技术措施,并向参加施工作业人员进行安全技术交底。
2)吊装作业应指派专人统一指挥,参加吊装的起重工要掌握作业的安全要求,其他人员要有明确分工。
3)吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性,并进行试吊。
4)各种起重机具不得超负荷使用。
5)钢丝绳的安全系数,不应小于下表 的要求。
6)地锚要牢固,缆风绳不得绑扎在电杆或其他不稳定的物件上。
7)作业中遇有停电或其他特殊情况,应将重物落至地面,不得悬在空中。

钢丝绳安全系数表:
  以上引自《JTG-T F50—2011 公路桥涵施工技术规范》
  从规范出发,施工安全的规程体系还是较为完善的,安全系数也相当高,问题最终还是出在了实际施工管理上。为什么一座被研究过风险控制的桥梁在建设中最终还是出了风险事故,而且出在最低级的问题上,这一点值得我们深思。也许桥梁施工安全最基本的保障正是那些冷冰冰、枯燥无味的规范条文,而不是高端复杂的风险控制算法。

来源:衡水广润工程橡胶有限公司