案例分析 中山西环高速匝道桥坠07课件讲解

案例分析—中山西环高速匝道桥坠落目录CONTENTS一、事故发生背景二、事故推理分析三、原因推测01事故背景一、事故发生背景

2022年9月24日，位于中山市横栏镇在建的西环高速横栏北互通C匝道高架桥作业现场发生钢箱梁掉落，造成现场一名作业工人受伤。事故现场鸟瞰跌落在地的钢箱梁桥体坠落视频02事故推理分析二、事故推理分析近年不少桥体倾覆事故的主角都是钢箱梁。之前发生的多起钢箱梁倾覆，最终调查原因大多是由于施工顺序不当引起的。中山这起事故会否与之前的案例有所不同？叙威高速事故（左）与南京内环西线事故（右）1.为什么要用钢箱梁而不用钢筋混凝土梁？——以免影响已建公路通过事故发生后的鸟瞰图可以看到，横栏北立交将在多处上跨穿越已建的中江高速。若选择现场浇筑的方式施工混凝土梁，则需要在桥体底下搭建满堂支架，等混凝土强度上来之后再进行拆除。可想而知，这种工法是最不想被见到的，因为这些支架会在拆除之前会严重阻塞下方道路的交通。现浇混凝土桥梁（示意）若选择在工厂预制好混凝土梁，再运输到现场吊装。但不想阻碍下方道路交通的话，道路范围内就不能设置临时支架。这将会导致桥体的跨度很长，令桥体成本和吊装难度大大增加。工字梁桥体的跨度要小于钢箱梁桥体

钢箱梁整体质量轻，对大跨度的情况适应性较好。从鸟瞰图也可以看出，在中江高速旁边的桥体就没用钢箱梁，而是采用了预制混凝土工字梁。这些工字梁区域的桥梁跨度也基本小于钢箱梁区段。2.为什么只有一半跌落？——与钢箱梁施工过程中的分段有关虽然钢箱梁质量相对较轻，但跨度太大时，仍然会存在从工厂运输至现场的交通不便以及吊装风险。所以，钢箱梁施通常也会被分成一节一节，在现场吊装到位后再焊接成整体。参照事发桥体旁边和两端的其余钢箱梁，我们大概可以推测桥体的分段情况。匝道钢箱梁典型截面（示意）

首先，匝道桥体是典型的双车道匝道，加上两侧的挑臂后，宽度约为10m左右。它的截面类似于右图（单箱双室）。其次，从下图的角度来看，钢箱梁可能大致按以下方式进行分段分块：沿桥体纵向，分为三节（永久支墩~临时支架，临时支架~临时支架，临时支架~永久支墩）。沿桥体宽度方向，分为四节（外侧挑臂，外侧曲线梁，内侧曲线梁，内侧挑臂）。照片下方邻近的另一段钢箱梁可以观察到有焊接痕迹，这些地方应该就是节段块之间的界面。桥体分段分块推测然后，西环高速项目镇南互通段（同一个项目不同施工段）钢箱梁施工情况，也可以从侧面印证本次事发桥体的分段推测。镇南互通段钢箱梁吊装照片镇南互通段钢箱梁基本信息跌落梁体有一侧没有腹板，即“开口箱”综合以上信息汇总，事发梁体在桥体宽度方向的分段可能如下所示。一般来说，钢箱梁分段吊装到位后，应尽快与相邻分段在环向与纵向进行焊接，形成一个整体。很不幸，从事故已经发生的层面而言，这些位置很可能还没来得及进行焊接，最终才会仅仅是外侧一半的跌落。宽度方向上的分段示意吊装到位后，环向与纵向应尽快焊接03原因推测钢箱梁发生了典型的倾覆破坏。在照片中可以看到，原本在外侧的挑臂跌落后却出现在内侧，证明梁体在跌落过程中发生了180°的旋转。外侧挑臂跌落后出现在梁体内侧将视频放慢进行观察，梁体的旋转最开始从右侧出现，整根梁出现了扭曲。右侧的扭曲带动梁体左侧也发生旋转，最终整体跌落。梁体的扭曲最早出现在右侧结合之前钢箱梁分段推测及信息对比，事故发生的原因最可能为：（1）钢箱梁在桥体宽度方向被分为了四块，其中外侧曲线梁为“开口箱”。由于一侧缺乏腹板，且为曲线段，其重心并不在箱体中间，固有抗倾覆能力本身就比较弱；（2）在内外侧曲线梁架设到位后，两者并没有及时焊接，外侧曲线梁继续仅靠自身重量抵抗倾覆；（3）在未与内侧曲线梁焊接的情况下，外侧曲线梁继续焊接外侧挑臂