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桥梁施工案例分析题

●案例分析1:钻孔桩断桩事故分析---某高速公路一座分离式公交7段1号桩,桩长42.5m,桩径1.4m,钻孔-成孔-清孔-下钢筋笼-下导管-清孔-浇筑水下混凝土(罐车,泵车作业),各工序均正常。

每罐混凝土约为7立方米,现场技术员和监理人员均实测每罐车混凝土灌注的上升高度和导管埋深,待灌完第七罐车后,发现导管埋深已达到8.2m时,监理要求提升导管并卸除一节导管(一节长2.5m),现场技术人员及现场负责人不同意,他们想每两节导管卸一次,这样待第8罐混凝土浇筑后,实测导管埋深已达12m了。

这时想提升导管发现导管提不上来,操作人员强行摇动导管,开动卷扬机上提,突然导管在上部第2节与第3节接头处拉断,孔内泥浆水开始进入导管,这时监理发现问题立即报监理组,监理组要求立即停止施工,但施工队仍采取抽孔内水,待露出第三节导管后又用提升的方法强行提升导管,一段时间后导管还是提不出来,然后重新下了导管(孔深还有7.1m,导管长10m,下埋约2m),在导管口架上料斗继续浇筑混凝土,此时监理人员已离开现场,施工队一直将桩浇筑完毕。

施工队按正常的程序报验7段1号桩,并将资料报到监理人员手上,监理人员未签认,一星期后施工队正常上报该桩进行小应变动测,动测结果该桩为B类桩。

★事故情况分析及处理方法如下:1、第7罐车混凝土浇筑后,导管埋深达8.2m。

可卸掉一节或两节导管,卸两节最好,而且这时导管埋深还有(8.2-2.5)m=5.7m,埋深符合要求。

而施工队不听从监理意见,导致后面导管拔不出来,施工队负主要责任。

2、监理认为导管拔不上来,如继续下导管浇筑水下混凝土肯定造成断桩,新旧混凝土界面均为泥浆及混凝土的混合物质,即使二次下导管能够使新旧混凝土结合得好,该桩在此断面处必然是大面积离析、分层。

3、发生事故时混凝土界面距桩顶约7米左右,该处除受竖向力作用外,还存在弯矩的影响,此处为薄弱环节,该桩不能用,故监理要求停工。

4、动测结果该桩为B类桩,说明在桩顶以下6.5m断面有轻微离析现象,离析断面面积只有6左右,实际上该桩是可以使用的,仅在分项工程评定时要扣除质量评定分。

5、监理将该桩情况向总监及指挥部作了汇报,施工单位项目部也将该桩的情况向业主做了汇报,并将检测结果上报了指挥部。

6、指挥部及总监征得监理组专业工程师的意见,批评了施工队的不规范施工行为,为维护监理的权利,以及考虑到桩内混凝土埋有15m左右的导管,决定该桩作返工处理。

7、施工队请来冲桩部门,将桩冲击掏渣成孔,再重新灌注后动测为A类桩。

●案例分析2:钻孔桩断桩事故分析---某高速公路特大桥中墩11号墩右幅桩基础施工,基础形式为9根2.5m桩(3排3列),承台连接,下部结构为钢筋混凝土墩身,上部为变截面悬浇箱梁。

桩基础11.10号桩桩长55m。

在浇筑水下混凝土时(罐车、泵车作业),首盘采用6m3混凝土连续入孔封底(大灌法)封底效果良好,混凝土上升高度为2.3m,第二盘混凝土5m3入孔后,混凝土上升高度为5.1m,此时导管埋深为4.7m,考虑第3盘混凝土入孔后导管埋深可能超过6m,故在第2盘混凝土灌注后开始拆除导管。

采用水上浮吊提拔导管,由于当时河面上风浪较大,浮吊摆动厉害,致使导管提拔时不慎将底口脱出混凝土面,泥浆迅速涌入导管内,此时监理要求停工,但人员未离开现场。

施工队提出导管并立即接好反循环管路系统,采用泵吸法进行二次清孔,当连续清出大量混凝土骨料后,停止清孔操作,此时量测孔内剩余混凝土高度为4.2m(至孔底起算),拆除清孔管路系统,安装封底大储料罐,用6m3混凝土进行二次封底,封底后孔内混凝土高度上升至7.1m,继续灌注两盘混凝土(每盘6m3),孔内混凝土高度上升至13.1m,当第3盘混凝土入孔时,发生了堵塞导管的现象,立即采用浮吊抖动导管,此时导管内的混凝土迅速下落入孔,紧接着将第3盘剩余混凝土灌注完毕,在接续的灌注作业中,未发生异常情况,直至灌注完成。

★事故情况分析及处理方法如下:1、施工队采用浮吊提拔导管,造成导管底口脱出混凝土面,采用二次浇注有可能造成断桩现象,施工操作不规范。

2、监理工程师在审查施工方案时,应认真审查施工的各道工序是否存在隐患或不足之处,用浮吊提升导管控制不好就会出现上述现象,所以监理工程师现场应及时指出,并建议采用稳妥的方法施工。

3、该桩施工单位一直未报验,待承台开工报告上报时,在监理工程师不同意开工的情况下,施工队将动测报告上报监理工程师和业主,检测结果该桩为B类桩。

4、业主考虑到该桥为特大桥,桩的质量十分重要,要求施工单位邀请有关专家对该桩进行技术论证,业主提供专家名单。

5、施工单位邀请五位专家,有业主、监理、施工单位和专家组组成的人员对该桩进行了认真的讨论,专家组写出了论证意见,摘录如下:“特大桥主桥为65m+90m+65m”挂蓝悬浇PC变截面连续箱梁,11号墩为主墩,11.10号桩为右幅桥角桩。

浇筑至孔底向上6m时,由于水面上风浪较大,浮吊摆动厉害,提拔导管时造成导管底部脱空,后采用泵吸法进行二次清孔,在孔中混凝土剩余4.2m时,重新开始浇筑。

6、由检测单位对该桩进行埋管法超声波检测,在离桩顶41.3m,41.8m,48.8m,51.0m桩段内桩身存在不同的离析区,桩底沉渣为50cm,经质量判断为基本完整桩(B类)。

7、为不留隐患,有关同志及特邀专家进行专家论证,形成论证意见如下:本桩为设计长度55m的摩擦桩,41.3m,41.8m段经查该段为局部轻度离析;48.8m,51.0m段近1/3面积为离析区,系浇筑故障清孔至51.0m引起。

经验算,该桩截面已满足抗压强度使用要求。

鉴于桩身质量问题处基本上没有弯矩和剪力,桩身质量问题处基本上没有弯矩和剪力,桩身摩阻力亦未受到大的影响,沉淀层厚度符合要求,该桩可以使用。

●案例分析3:桥面坍塌事故---1998年10月25日,沈阳至四平高速公路青洋河大桥上发生一起恶性重大交通事故,1台货车翻车,两台货车相撞,死两人,重伤1人,轻伤1人。

经专家鉴定分析,这是一起工程质量事故。

清洋河大桥桥面局部坍塌是造成这起交通事故的直接原因,而桥面坍塌是由于工程质量存在严重问题所致。

清洋河大桥上部结构为7孔30米工字型组合梁。

塌陷部位位于北行第2孔的桥面上。

专家检测后确认,桥面的坍塌部位混凝土厚度不足,设计厚度为15cm,实际厚度仅为10.85cm;塌陷处的混凝土强度过低。

经钻孔取样,试件强度仅为21.8MPa,比设计要求的设计强度30MPa低了近1/3,塌陷部位的加强筋缺漏,少了4根3号筋,6根4号筋,而且上下两层钢筋间距仅3-4cm,比设计要求的8cm差了一半。

上述原因导致桥面出现突发性脆性破坏。

塌陷处的混凝土几乎全部碎落,一些裸露在外的钢筋,扎漏了正在行驶的汽车的轮胎导致了本次恶性重大交通事故。

●案例分析4:广东肇庆地区大沙桥为6孔(15m+4×20m+15m)钢筋混凝土少筋微弯板Ⅰ型截面组合梁板桥,桥面净宽为净-7+2×0.75m,由5片梁组成,设计荷载汽-13级,拖-60级,于1968年建成。

通车后不久即发现主梁挠度过大,出现较多裂缝。

1979年检查,20m跨的跨中挠度为4.4,5.4cm,15m跨的跨中挠度1.5,2.8cm,主梁跨中有较密集的竖向裂缝,其最大宽度达0.4-0.5mm,经研究比较,采用横向收紧张拉法施加体外预应力,在梁肋下缘分两排安装钢筋拉杆。

拉杆在距梁端约A/6处用撑棍将拉杆在平面上撑开,在纵向沿梁的外侧弯起,并通过支点锚固于梁端。

水平段的拉杆用5根不同的撑棍等分为4段,在每段中点用拉紧螺栓将两排拉杆收紧,对拉杆施加预应力。

锚固钢板用普通钢板热弯成U型,拉杆焊在锚固钢板的两侧面上。

安装锚固钢板时,先凿除梁端混凝土保护层,露出钢筋,以环氧树脂粘贴钢板并填塞钢板与梁端的空隙。

加固之后桥面普遍上拱,上拱值达到原来恒载挠度的18”64,第一孔除消除原恒载挠度外还上拱了0.429cm。

加固前后的静载实验表明,加固后挠度及裂缝宽度均比加固前小。

●案例分析5:桥梁支架坍塌事故分析---某公路线上一座钢筋混凝土特大型桥,于1996年12月20日上午9时20分,在进行箱梁底板混凝土浇筑时,桥梁支架突然坍塌,致使在桥面上施工的人员坠入74米深的沟底,造成32人死亡,14人重伤的特大事故。

★事故原因分析如下:1、施工支架设计强度低,稳定性不够,不能承受大桥施工时的荷载,使支架失稳倒塌。

2、施工支架主要存在四个方面的问题:①大桥施工的支架没有整体结构示意图,更没有进行支架整体设计强度及稳定性计算。

生产厂家的设计图及计算书仅是局部的,不是一套完整有效地设计图和计算资料。

施工单位在没有支架整体设计图样和整体强度及稳定性计算书的情况下,就组织施工,这是一种渎职行为。

生产厂设计制作的支架支撑及连接附件是根据桥梁分公司提供的方案和有关数据简单验算后设计制作的。

事故发生后经验算,这种支架支撑的承载力仅是实际荷载的三分之一。

②桥梁分公司采用单片贝雷架拼接成大跨梁做支架平台,对贝雷架之间的连接可靠性及整体刚度没有进行计算,造成平台支架在施工荷载下产生过大的弯曲变形,应力超过钢材的屈服强度极限,贝雷架稳定系数小于规范规定,致使支架承载能力不能满足施工荷载要求。

③施工支架的支撑部分稳定性差。

支架两边各竖立3根并排的钢管柱,其相互连接仅靠两根斜撑,立柱、斜撑和主桁架不是稳固的整体,其相互连接属几何可变体系,任何一个部位发生较大的变形都可导致整个结构失稳。

钢管柱基础为1.5m×1.5m×0.6m,用混凝土浇筑在岩石表面,未采取任何防止水平滑动的锚固措施,支架倒塌时钢管基础即与岩石分离。

④原设计的立柱没考虑与工字钢托架的连接,在安装钢管立柱时,由于没有整体设计图,无法连接,不得不临时在现场将立柱割断切孔重新焊接,使支架承载力受到破坏,达不到原设计要求。

●案例分析6:彩虹桥倒塌事故分析---1999年1月4日18时50分,重庆市綦江县彩虹桥发生整体垮塌,造成40人死亡,14人受伤,直接经济损失631万元。

桥梁情况:重庆市綦江县跨越巷河(长江支流)两岸,连接城东城西的人行彩虹桥。

綦江县彩虹桥位于綦江县城古南镇綦河上,是一座连接新旧城区的跨河人行桥。

该桥为中承式钢管混凝土提篮拱桥,桥长140米,主拱净跨120米,桥面总宽6米,净宽5.5米。

该桥在未向有关部门申请立项的情况下,于1994年11月5日开工,1996年2月竣工,施工中将原设计沉井基础改为扩大基础,基础均嵌入基石中。

主拱钢管有重庆通用机械厂劳动服务部加工成8米长的标准节段,全拱钢管在标准阶段没有任何质量保证资料且未经验收的情况下焊接拼装合拢。

钢管拱成型后分段用混凝土填注。

桥面由吊杆,横梁及门架支撑,吊杆锚固采用群锚体系,锚具型号YCM15-3。

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