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文档简介
PAGEIIPAGEI堤溪沱江大桥坍塌事故处理方案及预防措施研究随着社会经济的不断发展,我国的交通工程建设得到大力发展,特别是桥梁工程建设也进入到大规模发展时期。桥梁工程建设使地区交通发展得到了显著提高,但与此同时,桥梁工程事故也在不断增加。近年来,随着技术的发展,虽然不断涌现新型桥梁工程施工技术、材料和设备,但由于桥梁工程的施工工艺与技术复杂、施工管理难度大,导致桥梁工程坍塌事故仍屡有发生。因此,研究桥梁工程坍塌事故的原因并进行对策分析具有重要意义。本文以工程实例—湖南省凤凰县堤溪沱江大桥坍塌事故为例,剖析其事故发生原因,并有针对性的提出解决对策。通过对堤溪沱江大桥坍塌事故经验教训的总结与分析,以期为后续桥梁工程的发展提供借鉴。关键词:沱江大桥;桥梁坍塌;事故分析;预防目录内容摘要 I引言 11工程事故概况 21.1工程基本情况 21.2本工程事故情况概述 22事故原因分析 42.1直接原因 42.1.1砌筑材料未达到规范和设计要求 42.1.2上部构造施工工序不合理 42.1.3主拱圈砌筑质量差 42.2间接原因 52.2.1设计施工不合理 52.2.2桥梁使用材料质量不合格、偷工减料 52.2.3桥梁施工人员管理混乱 53事故处理 63.1处理方案比选 63.1.1钢筋混凝土套箍或护套加固法 63.1.2对结构施加预应力的预应力法 63.1.3喷锚混凝土加固法 73.2最终处理方案 73.2.1对不同材料质量试验、检测的管理 73.2.2样本抽取的科学合理化 73.2.3试验、检测设施配套化 83.2.4重视数据管理工作 83.3方案实施情况 83.3.1下部材料工程 83.3.2材料试验检测项目 83.4实施效果 93.4.1施工人员控制 93.4.2施工图纸 93.4.3施工环境 94同类事故的预防措施 104.1针对设计、施工不合理的对策分析 104.2针对车辆及船舶事故撞桥及车辆违规超载的对策分析 104.3针对自然灾害的对策分析 104.4针对桥梁监管及维护不及时的对策分析 114.4.1做好混凝土养护监控 114.4.2采用多样化的处理方法处理混凝土裂缝 114.5针对桥梁加固拆废操作不规范的对策分析 124.6针对桥梁使用材料质量不合格、偷工减料的对策分析 124.6.1材料选取 124.6.2配料和配筋 124.6.3混凝土浇筑 134.7针对施工人员管理混乱的对策分析 134.7.1加强施工工序检查 134.7.2施工技术运行保障 135结语 15参考文献 16PAGE9引言根据国家交通运输部统计,我国目前的公路桥梁已经超过了90万座,铁路桥梁总数已超过20万座,已经毫无疑问的成为世界第一桥梁大国。20世纪90年代以来,随着长距离桥梁建设的迅速发展,中国在桥梁标准、规范、计算理论、模型实验、材料科学、建设技术和建设设备领域均取得了巨大发展,桥梁工程进入大规模的发展阶段,这不仅促进了便捷交通网络的形成,而且推动了地区经济发展。随着桥梁建设逐渐增多,桥梁工程事故也不断增加。2000年以来,国内的贵州贵阳小尖山大桥、贵州遵义珍珠大桥、京深高速公路桥、九江大桥、黑龙江省铁力市西大桥等多座大桥因各种因素导致垮塌。国外有加拿大的魁北克大桥、美国的塔科马海峡大桥、美国的密西西比河大桥、韩国的圣水大桥、美国的银桥等都是在桥梁施工中或者使用期间发生的坍塌。种种事故分析表明,桥梁的坍塌原因可以分为施工和设计的不合理、自然灾害的损毁、车辆撞桥和车辆超载、桥梁自身的病害、桥梁的拆除、桥梁的加固不合理以及人为原因。研究分析表明,除去自然灾害中地震因素外,施工和设计的不合理导致的桥梁坍塌事故数目最多。相比较欧美展现出的桥梁建设实力而言,我国桥梁建设发展时间短、技术相对落后,对于桥梁坍塌事故的研究在80年代后期才得到广泛关注。据不完全统计,中国桥梁坍塌事故的发生因素往往是由于多种因素同时作用的结果导致,如设计、施工、材料等,但主要的坍塌因素为设计施工不合理[1]。中国的桥梁建设仍处于学习、发展阶段,还需要继承之前积累的建造经验,坚持精细化设计、施工,提高桥梁设计方面的可靠性,以求促进桥梁工程领域的稳步发展。本文选取湖南省凤凰县堤溪沱江大桥坍塌事故为研究对象。堤溪沱江大桥坍塌事故是桥梁施工中发生的少有的坍塌伤亡事故,研究该桥梁工程坍塌事故发生的原因并进行对策分析,对桥梁工程坍塌事故的经验和教训进行总结,具有现实和长远意义。
1工程事故概况1.1工程基本情况湖南省凤凰县堤溪沱江大桥位于湖南省湘西自治州凤凰县至贵州省铜仁地区大兴机场的二级公路堤溪段,跨越沱江,与国道G209线K2370+040处相接。此桥属于大型桥梁,于2003年3月动工兴建,计划2007年8月底竣工。此桥桥身设计长328米,跨度为4孔,每孔65米,高42米,计划投资1200万元。该桥梁的基础是为白云岩上,混凝土和石块建造,腹拱处采用了等截面圆形弧拱,桥梁的上部用了空腹式无胶拱,整座桥梁未设置动墩[1]。堤溪沱江大桥的主要技术标准如下:沱江大桥桥长为237.265m,主跨采用1-90m箱肋拱,边跨(引桥部分)为6-20m预应力空心板,桥面净宽为21m,荷载标准:汽-2级,挂-10级,人群3.5KN/m²,洪水率为1/100。堤溪沱江大桥的地质条件如下:本桥地处沱江U字型谷地,两侧皆有高速公路通达,北岸地势比较平缓,为河沉积岸;南岸则为河道的冲刷面岸,而且坡上已经累积了比较厚的填筑物,原有的岩面比自然边坡面积大。北岸的地势稍微平缓,为河流的沉积岸,也就表明桥位处并没有不良的地质结构。地质自上而下为:填土、种植土、块石土、亚粘土、强风化泥质砂岩、弱风化泥质砂岩。堤溪沱江大桥的建设单位为湘西自治州凤大公路建设有限责任公司;设计和地质勘察单位为华罡设计院,隶属长沙理工大学;施工单位为湖南路桥建设集团公司,其二级机构道路七公司负责堤溪沱江大桥的具体施工任务;监理单位为湖南省金衢交通咨询监理有限公司。1.2本工程事故情况概述2007年8月13日下午4点45分,湖南省湘西自治州凤凰县堤溪沱江大桥正进入最后的拆除脚手架阶段。突然,大桥的四个桥拱横向次第倒塌,造成人员严重伤亡。党中央、国务院高度重视,胡锦涛总书记就“8·13”堤溪沱江大桥桥梁坍塌事故作出重要指示:要尽最大努力搜救下落不明人员,救治伤员;要迅速组织事故调查组,查明事故原因,严肃追究责任者;要吸取事故教训,举一反三,严防此类事故再次发生。国务委员兼国务院秘书长华建敏和建设部、交通部、卫生部、安全监管总局等有关部门负责人赶到事故现场,指导抢救工作。当地政府急调一批潜孔钻机、挖掘机、装卸机等物资,以及投入2000多人进行现场清理和搜救工作。经过123小时的现场清理和搜救工作,到8月18日晚,现场清理工作结束,152名涉险人员中造成64人死亡,4人重伤,18人轻伤,直接经济损失3974.7万元。湘西外宣办官员证实,一个多月前,第三个桥墩发生下沉现象,加固以后继续施工[2]。事故发生以后,湖南路桥建设集团公司道路七公司副经理即大桥建设项目经理夏有佳、湖南交通设计院下属湖南省金衢交通咨询监理有限公司现场监理员蒋平两人随即都已经被警方控制,所有大桥项目及工程监理的资料已被封存。8月16日,国务院“8•13”堤溪沱江大桥垮塌特别重大事故调查组在凤凰县成立,开始对这起事故全面调查处理,事故调查组组长由国家安监总局局长李毅中担任,副组长由交通部部长李盛霖、湖南省省长周强担任。
2事故原因分析国务院“8•13”堤溪沱江大桥垮塌特别重大事故调查组调查后认定,堤溪沱江大桥垮塌事故是一起严重的责任事故。由于建设、施工单位严重违反桥梁建设的法规标准、现场管理混乱、盲目赶工期,监理单位、质量监督部门严重失职,设计和地质勘察单位违规将勘察项目分包给个人、地质勘察设计深度不够、现场服务和设计交底不到位,湘西自治州和凤凰县两级政府及湖南省交通厅、公路局等有关部门监管不力,致使大桥主拱圈砌筑材料未满足规范和设计要求,拱桥上部构造施工工序不合理,主拱圈砌筑质量差,降低了拱圈砌体的整体性和强度,随着拱上荷载的不断增加,造成1号孔主拱圈靠近0号桥台一侧约3至4m宽范围内,即2号腹拱下的拱脚区段砌体强度达到破坏极限而坍塌,受连拱效应影响,整个大桥迅速坍塌[3]。2.1直接原因2.1.1砌筑材料未达到规范和设计要求该桥梁在施工中未按照主拱圈的规范和设计要求施工。一是在施工过程中没有按照要求去控制拱石规格,实际施工时采用了比规格要重且未经加工的毛石,在坍塌后残留拱圈的断面上也呈现了比较多的片石。二是有主拱圈砌体未按照要求施工,部分砌体采用了水泥砂浆。主拱圈大部分的砌体小石子混凝土强度也低于设计规范要求。三是沙石含泥量高。该桥梁砌筑的砂浆混凝土不饱和,含有缝隙,沙石的含泥量高,严重影响混凝土的凝结力。四是采用的普通硅酸盐水泥不合格,不能够满足规定的标准要求[4]。2.1.2上部构造施工工序不合理一是该桥梁在砌筑过程中没有采用规范的分段砌筑,而是用了条块方式无序砌筑,这导致了砌筑整体性差。二是桥梁各部位的连续施工,并在主拱圈没有达到设计强度时即进行施工作业,导致砌体没有足够的养护期,使砌体整体性和强度降低。三是在拱圈的砌体强度正在增强时,桥梁的侧墙及填料等加载不均匀、不对称,使桥梁拱圈受力不均匀,进而发生变形。四是不同环节的施工无序合拢,温度不均匀,产生温度应力,从而削弱拱圈的强度。2.1.3主拱圈砌筑质量差堤溪沱江大桥作为石拱桥,又称为“污工拱桥”,是一种没有钢筋,由石头、水泥、沙子等构成的桥梁。石拱桥对工程材料、施工工艺要求极高,施工砌筑人员必须具备熟练的工艺和丰富的经验。然而,施工过程中,施工单位将质量和安全置之一旁,将桥拱分包了给了四个没有施工经验的施工队同时施工,结果造成主拱圈施工10多处不符合设计和规范要求,砌体质量极差[5]。具体表现为:桥拱砌缝宽度过大,缝隙极不均匀,砌筑不密实,未进行分层振捣,砌体存在空洞,遇到洒水养护或下雨天时,桥下漏水严重。2.2间接原因2.2.1设计施工不合理设计施工是桥梁稳定牢固的关键,是保障安全性能的源头和根本基础。桥梁工程师在设计施工中存在的问题有:计算数据存在错误、结构设计不合理、施工设计图不完善、施工方法不正确等。具体的问题表现如下:第一,设计人员对于理论知识和现实的应用连接不够具体、全面。第二,设计人员对于当地的地质条件了解不够充分,照本宣科的搬运之前的经验,没有因地制宜的结合当前土质、植被等客观因素,导致设计图纸方案无法落实到实际建造中。第三,在建造过程中刻意追求桥梁建筑上的美观,而忽视或者特意去除掉一些起关键的支架,建造出不合实际的受力结构,导致桥梁华而不实,无法承载高强度的交通运输需求。2.2.2桥梁使用材料质量不合格、偷工减料材料的质量关系着桥梁的耐用度。在桥梁的施工过程当中,采购人员为求获得利益,与供应商私下交易,部分施工材料以次充好、偷工减料,对桥梁的整体质量产生极大的影响。这也使得施工过程增加了许多危险,例如因混凝土质量问题导致原定混凝土配比率与现有材料失调,使施工过程中桥梁出现裂纹的现象。2.2.3桥梁施工人员管理混乱桥梁建造因其工程量大,参与的人员众多,导致堤溪沱江大桥项目部管理中出现纰漏,具体问题如下:第一,单个项目的负责人越多越容易造成主要负责人之间沟通不足,指令下达不及时,进而造成延期,后期建造失误。第二,施工过程中人员队伍的素质良莠不齐,对于法规、施工标准不熟悉,使其在后期施工过程中存在冒险性、激进性、盲目性。第三,施工管理部门纪律松散,对于后期现场施工过程的管理不到位,各项质量检测、安全管理制度的落实均停于表面、止于形式。
3事故处理3.1处理方案比选桥梁结构会不时遭到外界因素的影响,比如:遭受湿度、温度变化的影响,以及水流、雨、风的侵蚀作用,甚至有时会遭到地震的破坏;遭到机械轮胎的磨耗及车辆通过时的冲击;河道上的桥梁,还往往受到船只的碰撞;有时在桥梁周围还会频繁出现某些工程项目的施工,从而危及桥梁安全。所以,桥梁在运营、使用过程中,难免不发生损伤或病害,一旦发生损伤或病害,就要及时实施维修加固。桥梁加固方案的制定尤为重要,应根据构筑物的不同情况对于需要加固的构筑物制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、快捷、经济、方便的原则。优秀的加固方案具体体现在其施工作业经济效果好、施工技术先进、施工方便、加固质量高等四方面的特点[6]。一个优秀的加固方案要在施工方案上体现出先进性、科学性、可行性。总之,要有针对性的去选择加固方案,不同的加固工程应根据具体情况采取相应的加固措施。除此之外,每一个方案要体现出其工艺技术的先进性,都需要进行质量比、性能比、价格比的比较,这样的加固方案才是优秀的加固方案。3.1.1钢筋混凝土套箍或护套加固法如桥梁墩台出现贯通裂缝,为使之能正常使用,防止裂缝的继续发展,可在钢箍或钢筋混凝土围带进行加固。加固时,一般在墩身下、中、上分设三道围带,其间距应大致相当于桥墩侧面的宽度。每个围带的宽度,则根据裂缝大小和实际情况而定,厚度采用10-20cm,一般为墩台高度的1/10左右。在墩身内埋置直径10-25mm的钢销可以加强围带和墩台的连接,钢销埋入深度为其直径的20倍左右[7]。一定要把围带的钢筋网扣在钢销上,先填满销孔再浇筑混凝土,同时填塞裂缝,埋钢销的孔眼要比销径大出15-20mn。当墩台损坏严重,如剥落和风化、大面积表面破损及严重裂缝时,则加固方法可以是在整个墩台设置钢筋混凝土护套。3.1.2对结构施加预应力的预应力法体外预应力加固法主要用于梁式桥,包括悬臂梁、简支梁、连续体系梁桥等。体外预应力加固旧桥的原理是通过在梁体外设钢质的撑杆或拉杆,并与被加固梁体锚固连接,再施加预应力让后加拉杆强迫受力,从而使原结构内力分布发生改变,并使原结构应力水平降低,让结构承载力得到显著提高,且缩小裂缝宽度甚至闭合,减少结构变形。体外预应力加固法的优点是:(1)预应力加固后可使预应力永远保留,也可将预应力卸除;(2)可在交通不受影响的情况下进行施工加固,有较好的社会效益;(3)由于桥梁的自重增加量很小,故对基础及墩台受力状况影响很小,还可以可节省对墩台及基础的加固,节省总投资;(4)在自重增加很小的情况下,可大幅度调整和改善原结构的受力状况,来提高结构抗裂性和刚度。因此,本加固方法既可作为提高桥梁承载力的永久加固措施,也适用于重车通行时的临时加固。3.1.3喷锚混凝土加固法该方法首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的结构内,挂设补强钢筋网,然后再喷射一定厚度的混凝土,形成与原结构共同受力的组合结构。喷锚混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气将新混凝土混合料,通过喷嘴高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上,凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。混凝土在高速喷射时,水泥浆与集料的反复连续撞击使混凝土密实,因而不需振捣,喷锚混凝土与旧混凝土的粘结强度为0.7Mpa-2.8Mpa。近年来,钢纤维混凝土的研究成功,为桥梁加固提供了更为方便和简捷的手段,它替代了传统的挂网喷射混凝土[8]。掺入钢纤维后,除了混凝土的抗拉强度和主要由拉应力控制的抗弯、抗剪和抗扭等强度有明显的提高外,特别值得指出的是钢纤维混凝土的掺入大大提高了混凝土的韧性,将脆性的混凝土材料变为具有吸收变形能力的材料。3.2最终处理方案主要包括,临边与洞口防护、通道口的防护和高空坠落防护、施工用电和临时用电的管理、各分部分项工程施工安全技术措施以及大型机械的安装、使用和拆除措施。这五项安全技术措施标准。临边与洞口防护的高处作业时,必须设置防护措施。主要包括基坑周围、未设置安全防护装置的平台等安全隐患。施工前必须设置防护设施。当洞口边长大于1.5米时,洞口四周应设置防护栏杆,并设置水平安全网。防护栏杆采用Φ48×3.5钢管固定。60厘米。边长在50厘米至1.5米之间的楼板洞口设置间距为20厘米乘以20厘米的扣件钢管网架,钢管网架上铺设钢跳板;边长在25厘米至50厘米之间的地板开口对于临时开口,使用木板作为盖板将其固定在开口位置;边长为2.5厘米至20厘米的地板开口用实心盖板盖住,盖板应防止移动和移位。图3-2洞口防护样式图通道口的防护和高空坠落,应当在地面入口出和人员流动密集的通道上方设置双层防护棚,使坠落物得到有效的缓冲,防止因落物产生的安全事故。图3-3通道防护棚样式图一防护棚和安全通道顶部材料采用一层钢筋网片、一层废旧模板、一层密目安全网封闭,安全通道两侧应沿栏杆架用密目式安全网封闭。出入口处防护棚的长度应视建筑物的高度而定,符合坠落半径的尺寸要求。图3-4通道防护棚样式图二高空坠落防护应上、下楼层的安全通道上部采用钢管架设钢筋网片,上铺密目安全网防护,钢筋网片四角要牢固绑扎在钢管上。为了防止高空坠物,在脚手架距离施工层下一施工层面设置防抛网。用电应按规范的要求进行现场临电的管理和临电维护。应当编制临时用电方案,现场用电必须专人负责了,临时用电施工人员必须考取上岗证、特种作业操作证,严禁非专业施工人员进行电路操作,定期要开展安全用电培训。分项工程施工时,应做好各项专业施工措施的技术交底,特殊部位施工时,应在监理人见证下施工。钢筋部分施工过程中,施工前必须对机械设备、作业环境、照明设施等进行检查,试运行必须符合安全要求[9]。操作人员必须通过安全培训考试并上岗绑扎钢筋和安装钢骨架时,必须搭好脚手架和过道。板部分的施工在施工前应仔细检查模板、支架等构件是否符合要求,钢模板是否腐蚀或变形严重,木模板和支撑材料是否合格。地面模板场地必须平整、压实,同时必须排除场地上的不安全因素。安装基础和地下工程模板时,必须检查基坑支护结构体系的稳定性,在基坑上沿一米以内不得堆放模板和材料。将模板构件运入罐内时,严禁抛掷。使用起重机运输时,下方的操作人员必须离开危险区域。在拆除模板之前,必须满足拆除模板所需的混凝土强度。经工程总工程师同意,拆除模板不影响工程质量。拆除模板的顺序和方法。脱模顺序应与支撑模板相反(应从上到下拆除),先拆除后支撑,后拆除第一支撑;应先拆下非承重部分,再拆下承重部分。脚手架施工前,应制定专门的安全施工方案和安全技术措施。正确使用人身安全防护用品,必须穿着得体。高处作业时,必须系好安全带,将竖、横杆悬挂牢固,穿防滑鞋。遇到六级以上大风、高温、大雨、大雾等恶劣天气,应停止高处露天作业。风雨过后应进行检查,发现倾斜下陷、松扣、塌扣等现象,合格后方可使用。脚手架应根据工程进度搭设,未完工的脚手架应搭设。离开工作岗位时,不得有未固定的构件和不安全的隐患,以保证脚手架的稳定性。在带电设备附近架设或拆除脚手架时,建议切断电源[10]。脚手架的搭建、拆除、维修、吊装必须由专门的脚手架进行,非脚手架人员不得操作脚手架。图3-5脚手架布置立面图季节性施工期间,要实时预报气象信息,对雷暴、大风、飑线、强雷暴、冰雹、龙卷风、强降水等特殊天气采取预警措施。开设专题班,做好气象站班的记录。雨季防雷措施,施工期间实施雷电预警。制定防雷安全管理制度,对施工人员进行防雷安全知识培训。交流电源工作接地、各种工程机械的电气保护接地、施工现场的防雷接地共用接地装置,接地电阻不应大于4Ω。基本接地装置可作为普通接地装置使用。施工现场消防措施,建立消防管理制度,编制消防管理方案和消防预案,坚持消防安全交底制度。建立消防保卫机构,组建义务消防队,开展消防演习,确保项目处理火灾的应急能力。施工区域、场内不准存放易爆、可燃材料,要按计划限量进入并采取可靠的防火措施;工程内不准住人,特殊情况要经项目部批准。动火作业时须申请许可证。特别说明的是在电气焊作业,必须“三证”(操作证、上岗证、动火证)齐全,方可作业。用火证只在指定地点和有效时间内使用。须派专人控制作业。3.3方案实施情况3.3.1目部安全管理组织体系建立以项目经理为主要负责人、安全总监、项目总工程师、生产经理为责任人、专业专职安全员为直接责任人的工程安全文明施工和消防管理团队,在企业工程部的领导监督下,项目安全管理的纵向和横向网络。项目管理部配备专职安全员3名,0人以上的分包团队必须配备专职安全,50人以下的分包队伍必须有兼职安全员,专门负责各分包队伍的安全管理(详见图3-6)。图3-6项目经理部安全管理体系图3.3.2建立专职安全生产管理岗建立各级人员安全生产岗位责任制,安全生产责任明确到班组落实到个人。一是明确项目经理是项目施工安全生产第一责任人,对整个建设项目的安全生产负责。二是要明确项目总工程师负责整个项目的安全技术措施、大型机械设备的安装、维修和拆除、脚手架的搭建和拆除、准备和施工。审查季节性安全事故措施,如冬季施工、雨季施工等专项施工方案。三是明确项目安全总负责人,负责对整体的安全生产计划和组织落实工作。四是明确专职安全员是对其负责分管的片区施工现场、机械、人员班组、专业分包队伍的安全生产情况进行监督、检查、督促整改的作用。五是明确各子项分项各专业组长是其组内安全生产直接责任人,对其所负责区域安全生产工作负直接责任。3.3.3建立完善的安全管理程序安全管理工作主要按照“预防为主”的方针开展,主要包括安全检查、安全报告、召开安全生产分析会等。3.3.4建立完善的安全施工管理制度主要包括,安全技术交底、班前检查、安全许可、现场验收、一周安全活动教育、定期安全检查与隐患整改、实行年度审查、实行安全生产奖励与惩罚、事故报告、危机情况停工和持证上岗这十一个制度。3.4实施效果3.4.1施工人员控制堤溪沱江大桥工程施工难度大,在一定程度上是不可预测和危险的。基于此,堤溪沱江大桥的事故处理对技术和人才有很大的需求和要求[11]。本工程处理方案对从事起重、操作、架子搭设、电工、明火作业、危险品保管押运、塔式和桥式起重机械安装以及安全管理人员均需经考核合格后方可持证上岗,以确保施工过程中人员、机械、设备的安全可靠。3.4.2施工图纸建筑施工图纸的建立可以极大地推动整个建筑活动的有效进行。合理化的建筑图纸的构建,是整个建筑工程的导向和方向标,也是整个建筑体系的主要构架体现。在进行堤溪沱江大桥施工时,对于大桥的整体方位,建筑物的朝向、各个架构之间的合理搭配、各个施工环节的紧扣程度等,都需要进行精密的计算,严格按照图纸进行施工。建筑施工人员首先需要对建筑图纸采用人性化的管理方式,把其与建筑环节紧密的结合在一起;其次也需要注意对于建筑图纸灵活性的管理,以便对当下建筑物内构建体系及时修复和改进。3.4.3施工环境环境因素是最容易被忽视的因素,不但自然环境以及天气条件容易被忽视,而且国家政策、工程系统、市场和社会环境也很容易被忽视。如果这些施工环境管理不到位,将直接影响工程质量,增加不利因素,也可能导致工程项目不能如期完成。首先,堤溪沱江大桥的建设要求是严格的。建造这条运河所需的水深为20米。这一要求可以减少在建设期间建造水道的困难,同时有助于提高河流排放易受洪水影响的水的能力。其次,堤溪沱江大桥相对靠近人口稠密的地区。在施工过程中,必须考虑道路、车辆等因素。再者,必须考虑拱桥结构等方面。只有安全拆除拱门结构,才能降低施工难度。最后,关于项目成本,有必要确定和实施项目建设过程。合理的安排,以更有效地减少建筑工程的建造困难。
4同类事故的预防措施与堤溪沱江大桥类似,中国古代著名的赵州桥,也属于石拱桥,已经1000多年的风风雨雨安然无恙。石拱桥只是属于桥梁中的一种类型。不同类型的桥梁建造难度、施工工艺、养护要求是不同的,桥梁坍塌的原因也不是单一的,而是复杂、多样的。总结以往桥梁坍塌事故的典型案例,可以将原因分为施工和设计的不合理、车辆撞桥和车辆超载、自然灾害的损毁、桥梁监管及维护不及时、桥梁加固拆废操作不规范、桥梁使用材料质量不合格及偷工减料、人为原因等七类。虽然坍塌事故类型是多样的,但是事故发生都是有其因果、有其规律的,是可防可控的。4.1针对设计、施工不合理的对策分析设计方案需因地制宜,根据建设桥梁周边的土质、气候、人员交通疏密程度、交通需求量及技术要求等因素制定方案,从根源上杜绝桥梁坍塌事故。在设计方案制定后,执行过程中,要反复校对计算,做好应对突发事件的应急预案。同时,要全面检查桥梁施工过程中的安全状况,并根据安全状况进行评级,对于安全状等级低的桥梁,严格执行桥梁养护措施的规定。为避免类似事故的再次发生,桥梁工程师与相关从业者应不断总结桥梁设计、施工经验,实时关注有关桥梁建设新技术、新材料的发展,努力将设计方案做到最优,以降低后期的施工难度。另外,要加强施工过程中的管理控制,提高工程质量。4.2针对车辆及船舶事故撞桥及车辆违规超载的对策分析随着公路交通、水运交通的规模化发展,桥梁安全问题也随之增多。公路交通中车辆超载的问题严重影响着桥梁的安全,大型货车违规超载行驶会增加单侧道路的高压,致使单侧桥面开裂或者桥面重心偏移导致侧向坍塌。因此,对于公路交通中车辆超载有效的遏止措施有:第一,在桥梁两侧入口处,设置限高装置、警示标志等,将大型货车限制在桥梁之外,使其绕桥梁行驶;第二,限制车辆过路时重量,根据桥梁的实际情况制定限重标准。在水运交通中,由于天气原因或人员、船舶原因导致的船舶撞桥也经常发生,严重的会导致船舶撞桥后桥梁坍塌。因此,对于水运交通中车辆撞桥有效的遏止措施有:第一,应对水运交通运输要道的桥墩张贴警示反光条以及大型标语或是设置闪烁灯等方式以求起到警示船舶的作用;第二,加大对过往船只和水运公司的执法检查力度。4.3针对自然灾害的对策分析桥梁的建设应避免在泥石流高发区,对于必要桥梁位置应选于流通区域和流向斜交角在10-20度范围内的位置,此位置的主流较为稳定,没有上下游的急弯形成的高冲击力,可以有效维护桥梁。针对当地泥石流特点、土质特点等制定合理的方案,考虑是否设置并沟桥梁等,采用下挖沟床的方式,使桥梁下方有空间排导泥沙、水流。在选取桥墩上应注意尽量选择圆端型、圆形实体墩,可以有效分散泥石流的流向,减缓因泥石流堆积产生的冲击力,禁止采用轻型桥墩,同时应计算水流流速等其他因素。针对地震高发区,应注意避免将桥梁建在地震带附近,增加桥墩的横向约束,使桥梁的抗弯韧性等有所提高,进而防止桥梁和桥墩因地震导致的弯折;运用减震、隔震科技如橡胶减震器等,提高桥梁的抗震性能。4.4针对桥梁监管及维护不及时的对策分析桥梁建成后的维护也是桥梁可以长久使用的重要因素,桥梁在长时间的自然因素和使用因素下,负载能力会持续降低,坍塌风险也随之增长。科学、及时的检修是保障桥梁安全运行的重要因素。桥梁安全检修不及时,会损坏桥梁的内部外部结构,造成后期无法修复;在超高负荷的使用下,其坍塌的风险相较于初期可高出数倍之多。因此,应当定期对桥梁进行安全检测,运用精细化的管理方式,明确监测责任单位、监测方式、监测频率等。对于桥梁养护人员进行定期培训,实时更新桥梁维护的知识,对于河流中存在淤积物的桥梁,定期清理、养护。监测专员采取轮班制,及时有效的将桥梁的问题进行记录汇报,从而快速处理问题,建立健全的监测机制。根据不同的桥梁结构以及不同结构的零件,制定对应的养护方案,建立维护、监管的记录制度,为之后的养护跟踪提供数据支持。具体可以从混凝土养护与处理裂缝入手。4.4.1做好混凝土养护监控混凝土的养护工作会直接影响混凝土的裂缝情况,一般在施工后的12个小时内,是养护的关键时期,而不同的养护环境需要开展不同的养护方式,要做好养护的监控工作确保混凝土工程的质量。4.4.2采用多样化的处理方法处理混凝土裂缝常用的混凝土裂缝处理办法包括表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。具体来说,对于混凝土浅表层细小的裂缝,深度未达到钢筋表面的不漏水、不伸缩、不再扩大的裂缝,采取表面贴补或刷涂优质防水涂料的办法解决;对于较宽的裂缝,在检查裂缝不危害结构主体的情况下,直接或者采取开V型槽,用修补材料填充裂缝,也可以利用压送设备将补缝浆液注入砼裂缝,达到闭塞修复裂缝的目的。对于裂缝严重,损害混凝土质量的情况,可先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料,如普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。随着建筑材料的高速发展,还可采用仿生自愈合法解决混凝土裂缝问题,通过在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维,可使裂缝重新愈合。4.5针对桥梁加固拆废操作不规范的对策分析桥梁连接着整个交通的通行,交通对桥梁的依赖度高,这使得对于桥梁加固的要求也随之提高,如要求加固施工速度快、工期短,尽量减少交通堵塞。为满足要求,需要在加固施工前期明确具体桥梁的结构体系、使用材料等,尽量多的了解桥梁信息,针对不同因素制定不同的加固方案,如采用锚喷混凝土加固等方式,在保证加固质量的同时还有利于快速施工,且在施工过程中不影响交通的运行,保障了交通和桥梁的双重效益。同时严查不利于桥面安全的危险活动,如燃放烟花爆竹、烧火等行为,因火烧过的桥梁混凝土容易疏松、脱落,钢筋和钢绞线也容易软化进而失效,使得桥梁受力程度受损,对于人员、车辆和桥梁造成极大的安全风险。4.6针对桥梁使用材料质量不合格、偷工减料的对策分析在桥梁工程施工前制定完善的采购管理制度,将材料的种类、各结构的数量及规格、质量要求,详细的写在采购管理制度中。采取多公司竞争、多人共同决策的方案,分散单个采购人员的权利,多家公司进行比较,选择具有良好信誉的供应商。在材料进入施工现场前进行分批抽检,严禁不合格品入库。在材料闲置时,要处理好其所需的环境要求,按照特殊材料特殊存放的方式,妥善存放。对于施工设备进行定期的检测,及时淘汰损坏设备,防止施工时出现故障。桥梁材料的质量是桥梁建造的根基,只有材料符合设计要求,才能保证后期施工质量。4.6.1材料选取在选择混凝土水泥材料时,必须认真选择水化系数低的水泥,禁止使用安全性能低的材料。选择粗骨料时,应使用表面粗糙、质地坚硬、分级更好、孔隙率低且无碱反应的材料。材料中污染物和粘土的含量不得超过规定的要求。选择细料时,请选择中等粒度、颗粒较粗、污泥含量较低、孔隙率较低的砂子。除了添加外加剂外,还应选择最合适的减水剂,以优化混凝土的整体性能,减少添加的水粉量,并控制收缩问题。4.6.2配料和配筋配料要符合设计规范要求,施工人员不应该随意增减,配置的过程要计量精准。针对离析的混凝土要对其科学地搅拌,之后才能进行浇筑。另外,施工人员要严格依据施工图纸对配筋进行配置,钢筋施工位置要足够精确,保护层要足够适中,否则会导致混凝土发生开裂。混凝土的配比应该严格按照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的标准。4.6.3混凝土浇筑混凝土浇筑过程中要对离析现象进行控制,施工阶段适度、均匀振捣。施工部门要对混凝土早期养护时间进行控制,在自然温度较高、湿度较低、自然风速较大时,施工人员要及时洒水养护。当洒水施工养护难度较大,或是不能保持混凝土充分湿润时,要积极选取覆盖保温措施。4.7针对施工人员管理混乱的对策分析施工方的管理能力在某种程度上决定了工程的质量。对于施工方的选择需要谨慎,广泛收集资料,公开招标选择施工方。监管部门加强对施工方的监管力度,落实监管要求。主要体现在:第一,在施工设计上严格审查,尤其是支架的设计方案;第二,对于资质的管理要加强,坚决不允许出现无证设计和非法分包、转包情况的发生。为了时刻了解桥梁的安全,应当对于多数桥梁加装检测设备,专人专管对桥梁进行安全检查,着重注意交通主干道路上的桥梁安全,根据实际情况适时进行整改,做好防撞措施,谨防因为管理不善造成的事故。4.7.1加强施工工序检查在施工过程中,遵循施工流程是最基本的。因此,在施工准备阶段,有必要对施工人员、监理工程师和管理人员进行培训,使其熟悉施工工艺。如果该地区有类似的项目,工作人员可以组织实地观察和学习,从而使施工过程可视化。新技术、新方法的出现对施工人员提出了新的要求,必须不断对施工人员进行知识培训。施工方法的不当转换有时会影响施工质量。例如,模板安装不当会影响混凝土的质量。然后,监管部门、监理单位要加强对施工过程的检查,检查建设单位对施工过程的实施和施工人员的管理。在关键工序中,监理人员通过工序质量检测,关键部位“四方”到场,施工方才能进入下道工序。每道工序出现质量问题时,应及时汇报,制定和实施改进措施,避免影响下道
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