桥梁工程其他典型事故分析.ppt

六、其他典型桥梁工程事故分析,1、2012年9月29日8:38，奉溪高速公路E4标香家坪大桥第13跨发生架桥机倾覆事故，造成4人死亡、4片T梁坠毁、1台塔吊受损、部分桥梁结构受损的较大安全事故。直接经济损失约700万元。,12号墩,13号墩,左幅12号墩,T梁起升高度不足，先与支座垫石擦挂，再与支座碰撞，提升后架桥机晃动时又紧急下放T梁，致使T梁倾斜、折断引起架桥机倾覆，打击另外3片横向连接不牢的T梁致其折断坠毁。,1号支座,撞击上翘，变形明显,切削量变化趋势,在架T梁同时位于4%的纵坡和5.215%横坡上,架桥机带边梁整机横移,由于T梁提升高度不足,T梁与支座垫石擦挂,操作人员发现后,提升T梁,T梁越过垫石并撞击支座,继续提升T梁,T梁越过支座顶面,T梁下落,支座偏压,T梁倾斜、侧滑,T梁倾倒、断裂,架桥机倾覆,2、2011年6月14日上午9点左右，广深沿江高速公路深圳段发生架桥机断裂坠事故，安全带系在架桥机上的6名工人被拽下20多米的高空坠入海中。导致5人死亡，1人受伤。幸存者因安全带断裂捡回一条命。,3、2011年12月19日重庆轨道三号线南延伸段施工发生支架垮塌事故,造成9人死亡,6人受伤。一辆客车报废、一辆混凝土搅拌运输车受损。,事故现场,重庆,方向,门形墩支架现场,工字钢扭了麻花,支架垮塌方向分析,1,2,3,底层水平杆太高，未设扫地杆和水平剪刀撑,侧向风力无法交代,1,2,3,4,5,6,工字钢梁受力简图(45c),870,150,230,1250,A,B,400,620,230,250,最大反力20.06t,工字钢梁验算,工字钢梁验算,My为侧向风力产生的弯矩,3629.03,26.1,工字钢梁弯曲在支点A处产生的水平力对支撑钢管受力的影响,F,RA,计算结果表明支撑钢管极不安全,48钢管支腿验算,计算结果表明：要保证结构安全，必须采取结构措施，保证单根钢管受力控制在3.3805t之内。,48钢管支腿验算,估算时简短取L0=L,48钢管支腿验算,60,30,30,425.36,27.73,1,2,3,4,2点上翘：1.96mm3点上翘：3.91mm3.2mm,不受力4点上翘：7.823mm3.2mm，不受力,483.5钢管支腿验算结果,1、2号钢管受力：X+（3.2-1.96）/3.2X=20.06X=14.46t3.3805t(此时1号钢管已经压溃,14.46/3.3805=4.277倍)1号钢管接近压溃时，3号钢管及侧边的钢管将开始参与工作，但1号钢管处于高度危险状态，支架随时可能垮塌。,公路桥涵施工技术规范相关规定,建筑施工模板安全技术规程相关规定,住建部相关规范,支架高宽比太大，侧向稳定性差,支架侧倾失稳,主要技术原因分析,1、支架高宽比太大（16.7/4.2=3.98,18.7/4.2=4.452),（均远大于2），未扩大下部架体尺寸，也未设置缆风绳，与桥墩的连接薄弱。支架顶部和底部均未设置水平剪刀撑,底部未设置扫地杆,底层水平杆距地面及工字钢横梁顶面高度太大,部分超过700mm；支架纵、横向剪刀撑数量不够、长度不足，且部分斜杆没有与立杆扣接，支架的整体稳定性不足。2、通道左侧支腿采用48*3.5mm碗扣式钢管,没有进行力学验算,虽做加密搭设,但未设置斜杆，没有形成稳定结构,钢管上方没有设置刚性分配梁，工字钢梁对应搁置在立柱钢管顶部的方木上,没有发挥其他钢管的支撑作用（仅1/6的钢管受力），显著降低了支架的承载能力。随着盖梁混凝土浇筑量的增加，通道左侧支腿的部分碗扣式钢管应力严重超限。3、支架车行通道宽度太大，工字钢横梁型号改小，没有有效的横向联系，也没有按规定设置腹板加强劲板。横梁的挠度大、整体稳定性差，承载能力严重不足。横梁的过大变形进一步给上方的碗扣式支架带来不利影响。,主要技术原因分析,4、工字钢横梁右支点与529钢管支腿没有采用刚性连接，且钢管支腿地脚螺栓仅为4棵12mm螺栓,螺栓直径与底部支承钢板孔眼不匹配,529钢管支腿稳定性差。5、防撞墩没有进行防撞击力学验算。右侧防撞墩施工分成3段浇筑,整体性不好,抗撞击和抗倾覆能力差。部分碗扣式钢管搭设悬出防撞墩之外，防护挡板设置不规范，增加了车辆撞击风险。6、擅自变更经批准的施工组织设计方案，将通道上方的工字钢横梁由56a250mm改为45c600mm（导致单根工字钢横梁承受的荷载增加140%、抗弯承载能力降低32.91%），取消了工字钢横梁之间的型钢联系（稳定性进一步降低72.97%），（三项累计工字钢横梁的承载能力只有原方案的18.124%），将通道右侧支腿720钢管改为529钢管，将左侧支腿720钢管改为48*3.5mm碗扣式钢管，严重降低了结构的承载能力。,工字钢横梁实施方案与原施组方案的比较,（为原来的1/5.52）,（抗变形能力）,4、2011年5月17日，重庆丰都至石柱高速公路B3标凉桥大桥左线2号墩模板整体倒塌，死亡4人。,当日上午4位民工开始进行左幅2-A圆柱墩第二节混凝土浇筑作业（第一节13米已浇筑完成，第二节计划浇筑高度10.2米）。12时17分左右，当第二节墩柱浇筑高度达到9.7米时，墩柱模板与中系梁段基模连接处爆裂，导致第二节墩身模板整体倒塌，在墩柱上进行混凝土浇筑施工的4名作业人员当场坠落死亡。,连接螺栓数量严重不足,圆柱墩模板节段之间应安装18连接螺栓108颗，实际仅安装54颗。,爆裂的底节模板,圆柱墩模板纵缝之间应安装18连接螺栓128颗，实际仅安装42颗。,新安装的12米模板与基模（留置段模板）没有连接,应安装18连接螺栓36颗，实际没有安装。,模板顶部操作平台,拉剪组合应力作用破坏的螺栓,缆风绳的违规设置是事故发生的重要原因,缆风绳如此连接?,通过铁丝拉在预制钢筋堆上的缆风绳,施工人员这样冒险作业,1.模板连接螺栓严重不足。圆柱墩模板纵缝之间应安装18连接螺栓128颗，实际仅安装42颗；圆柱墩模板节段之间应安装18连接螺栓108颗，实际仅安装54颗；新浇墩柱模板与已成墩柱顶部留置模板之间应安装18连接螺栓36颗，实际没有安装。2.墩柱混凝土浇筑速度过快，混凝土的初凝时间与浇筑速度不相匹配。在混凝土初凝之前，随着混凝土浇筑速度的加大，下部模板承受的侧压力迅速增加，底节模板纵缝连接螺栓在过载后破断，引起模板拼缝爆裂，造成混凝土迅速外泄。该桥专项施工方案规定墩柱混凝土浇筑速度不大于2米/小时，实际浇筑速度达到8.69米/小时，为专项施工方案规定浇筑速度的4.35倍。混凝土初凝时间为5小时55分，用于墩柱施工时间偏长。3.模板系统稳定性差。模板外侧没有设置保证模板系统稳定的支架；专项施工方案中以设置4根缆风绳来稳定模板系统，但缆风绳及部分锚固设施安全储备不足，缆风绳与模板之间、缆风绳与锚固设施之间连接不可靠。缆风绳中间接头连接违规。,事故直接原因,调查表明：没有搭设施工支架、模板连接螺栓数量严重不足、墩柱混凝土浇筑速度过快，模板承受的侧压力过大导致底节模板爆裂、混凝土外泄，引起新浇混凝土重心向模板裂口反方向偏移，模板系统受到不平衡力量作用，加之上部12m模板与基模没有效连接、风缆系统可靠性差、结构整体稳定性太弱，而缆风绳中间接头又抽脱，导致在浇墩柱模板系统整体倒塌。,5、2011年5月26日，广东韶关境内的韶赣高速公路马坝互通立交桥（高约33米）发生坍塌事故，事故造成7人死亡1人受伤。,事故调查与处理,2011年5月26日13时15分，中铁二十局集团第二工程有限公司，在位于韶关市曲江区的京港澳高速公路与韶赣高速公路马坝互通立交桥施工时，发生支架坍塌事故，造成7人死亡，1人轻伤。调查查明，事故的直接原因是施工时在混凝土浇筑荷载增加作用下，产生了过大的不均匀沉降，导致支架局部失稳，引起整体失稳坍塌。间接原因：1、施工单位变更施工方案后擅自组织施工，施工现场管理混乱，隐患排查不力，员工安全教育不到位。2、监理单位广东省路通公路工程监理有限公司、广州诚信公路建设监管咨询有限公司履行监理职责不到位。3、业主单位韶赣高速公路管理处安全生产管理不到位。4、韶关市和曲江区交通行政主管部门安全监管不到位。项目法人王某被依法追究刑事责任，移送司法机关处理。对庄某等21名事故责任人分别做出经济处罚、行政处分。对4个相关责任单位做出经济处罚。责成韶关市和曲江区交通行政主管部门向本级政府作出书面检讨。,6、2005年12月14日，正在施工的贵（阳）开（阳）公路小尖山大桥发生垮塌事故，造成5人死亡、17人重伤。,贵州小尖山大桥垮塌事故现场,7、2010年1月3日，昆明在建新机场立交桥在浇注箱梁混凝土过程中垮塌，造成7人死亡，8人重伤，26人轻伤。,多米诺骨牌效应,哥伦比亚大学物理学家A.怀特海德曾经制作了一组骨牌,共13张,第一张最小，长9.53mm,宽4.76mm,厚1.19mm,还不如小手指甲大。以后每张体积扩大1.5倍,这个数据是按照一张骨牌倒下时能推倒一张1.5倍体积的骨牌而选定的。最大的第13张长61mm,宽30.5mm,厚7.6mm,牌面大小接近于扑克牌,厚度相当于扑克牌的20倍。把这套骨牌按适当间距排好,轻轻推倒第一张,必然会波及到第13张。第13张骨牌倒下时释放的能量比第一张牌倒下时整整扩大20多亿倍。多米诺骨牌效应的能量是按指数形式增长的，若推倒第一张骨牌用0.024微焦能量，倒下的第13张骨牌释放的能量将达到51焦。可见多米诺骨牌效应产生的能量的确惊人。不过，A.怀特海德毕竟没有制作第32张骨牌,因为它将高达415m,两倍于纽约帝国大厦。如果真有人制作了这样的一套骨牌,那摩天大厦就会在一指之力下被轰然推倒!,8、2011年6月2日，云南省昆明市昆武高速公路施工工地，一在建墩柱钢筋笼及脚手架倒塌，造成3人死亡3人受伤。,被砸碎的安全帽,9、2012年8月1日7时许，中交二航局四川内江项目部承建的成渝客运专线荣昌县盘龙镇一挖孔桩施工中，1人下到桩孔内晕倒，3人下孔相救，结果4人均遭难。,10、2012年2月26日下午5时40分，中铁五局施工的奉溪高速公路香家坪大桥5号抗滑桩在孔底开挖作业中，距孔底约1米的3米护壁垮塌（孔深25米），造成正在开挖作业的两名工人死亡。,11、2013年6月5日，重庆开开高速公路猴子岩隧道对空气质量没有进行有效监测，氧气含量严重不足，约40人进入洞内，险酿大祸。,1、公路工程安全技术规程6.2.8.4条（2）规定：“二氧化碳含量超过0.3%时，应采取通风措施。对含量虽不超过规定，但作业人员有呼吸不适感觉时，亦应采取通风或换班作业等措施；”。2、在地下有限空间进行施工作业时，应当执行GB8958-2006缺氧危险作业安全规程的规定。当氧气含量低于19.5%时，应通风并采取防护措施进入。,公路隧道施工技术规范（JTGF602009）13.0.1隧道施工作业环境应符合下列卫生及安全标准:1、空气中的氧气含量在作业过程中始终保持在19.5%以上。严禁使用纯氧进行通风换气。2、空气中的一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NO2）等有害气体浓度必须符合表13.0.12规定。,缺氧危险作业安全规程GB89582006,3术语和定义31缺氧oxygendeficiencyatmosphere作业场所空气中的氧含量低于0.195的状态。32缺氧危险作业hazardousworkinoxygendeficiencyatmosphere具有潜在的和明显的缺氧条件下的各种作业，主要包括一般缺氧危险作业和特殊缺氧危险作业。33一般缺氧危险作业generalhazardousworkinoxygendeficiencyatmosphere在作业场所中的单纯缺氧危险作业。,34特殊缺氧危险作业toxichazardousworkinoxygendeficiencyatmosphere在作业场所中同时存在或可能产生其他有害气体的缺氧危险作业。4缺氧危险作业场所分类缺氧危险作业场所分为以下三类：a)密闭设备：指船舱、贮罐、塔(釜)、烟道、沉箱及锅炉等。b)地下有限空间：包括地下管道、地下室、地下仓库、地下工程、暗沟、隧道、涵洞、地坑、矿井、废井、地窖、污水池(井)、沼气池及化粪池等。c)地上有限空间：包括酒糟池、发酵池、垃圾站、温室、冷库、粮仓、料仓等封闭空间。,5一般缺氧危险作业要求与安全防护措施5.1作业前5.1.1当从事具有缺氧危险的作业时，按照先检测后作业的原则，在作业开始前，必须准确测定作业场空气中的氧含量，并记录下列各项：a）测定日期；b）测定时间；c）测定地点；d）测定方法和仪器；e）测定时的现场条件；f）测定次数g）测定结果h）测定人员和记录人员在准确测定氧含量前，严禁进入该作业场所。5.1.2根据测定结果采取相应措施，并记录所采取措施的要点及效果。5.2作业中在作业进行中应监测作业场所空气中氧含量的变化并随时采取必要措施。在氧含量可能发生变化的作业中应保持必要的测定次数或连续监测。,5.3主要防护措施,5.3.1监测人员必须装备准确可靠的分析仪器，并且应定期标定、维护，仪器的标定和维护应符合相关国家标准的要求。5.3.2在已确定为缺氧作业环境的作业场所，必须采取充分的通风换气措施，使该环境空气中氧含量在作业过程中始终保持在0.195以上。严禁用纯氧进行通风换气。5.3.3作业人员必须配备并使用空气呼吸器或软管面具等隔离式呼吸保护器具。严禁使用过滤式面具。5.3.4当存在因缺氧而坠落的危险时，作业人员必须使用安全带（绳），并在适当位置可靠地安装必要的安全绳网设备。5.3.5在每次作业前，必须仔细检查呼吸器具和安全带（绳），发现异常应立即更换，严禁勉强使用。5.3.6在作业人员进入缺氧作业场所前和离开时应准确清点人数。5.3.7在存在缺氧危险作业时，必须安排监护人员。监护人员应密切监视作业状况，不得离岗。发现