桥梁施工风险控制论文

1、编号：时间:2021年x月X日桥梁施工风险控制论文2工程概况该工程为珠海市高栏港高速公路某（前锋涌）预应力混凝土箱梁桥， 该桥跨径尺寸为5x20m+3x30m+5x20mo随着河道通航需求不断增长，桥下净空 已不能满足现有通行要求，需要整体升高满足净空。大桥桥面宽度为22.5m,顶 升面积为6525m2,顶升质量为15376to2工程地质条件桥位处地质情况为：表层以第四系沉积层为主，主要是粉质黏土、淤 泥质粉质黏土；黏土下以含水砂层为主；基底以燕山3期花岗岩为主，其内部裂 隙水较为贫乏。地下水构成主要为土层中的孔隙水和基底岩层裂隙水，补给源为 大气降水，水位在0.41.4m范围变化，对混凝土基

2、本无腐蚀性。3顶升支点选择3.1初步施工方案采用先断柱后顶升方法，即利用下抱柱梁-盖梁体系进行顶升托换，在 盖梁底部吊挂千斤顶，并交替对角布置在桥梁轴线两侧，完成整体顶升施工。该 施工方案存在以下问题：1）桥梁修建时采用了 CFG桩处理软基，并且进行了预压。若方案采 用下抱柱结构，则需要进行围堰施工，且向下开挖难度较大。即使开挖完毕，之 后的软基处理在施工空间受影响的条件下如何进行也是施工的难点。2）原有系梁距盖梁底部的距离最小只有1.03m,而原托换结构下抱柱 梁高度为1.5m,墩柱切割位置为距抱柱梁顶面0.3m处，而现场墩柱的净空高度 大多不满足施工空间要求。3）千斤顶为对角布置，顶升过程

3、中会使盖梁结构产生扭矩，影响盖梁 整体稳定性，而且千斤顶产生的反力不均衡，会产生纵、横桥向水平力，对千斤 顶受力和稳定极为不利。总之，该顶升方案难度高、投资大且工期太长，需要对 其进行优化。3.2施工方案优化总体改进编号.针对初步施工方案中的问题进行了优化，具体情况如下：1）对于桥台结构，采用直接顶升然后接高盖梁方法，利用盖梁-板梁 体系进行顶升托换，这样可避免桥台下的软基处理问题。2）对于桥墩结构，采用先断柱顶升，再接高立柱方法，利用加固原有 系梁-盖梁体系进行顶升托换。采用植筋法对系梁结构加高30cm,以增加安全系 数储备。3）千斤顶釆用轴线布置，消除纵桥向反力，且中间千斤顶受力更为均 匀

4、。改进分析以跨中6号、7号墩之间的30m跨组合小箱梁为研究对象，为充分说 明各种情况下箱梁可能出现的受力情况，采用以下3种顶升方案：1）6号、7号墩同步顶升；2）6号、7号墩逐次顶升（每个墩的支座同步顶升）；3）6号、7号墩各个支座依次顶升。针对上述3种方案具体分析如下： 方案1：梁结构的受力最佳，但对于墩台顶升高度的一致性要求极为严格，实际 施工中很难控制。施工中需将顶升过程分多步进行，必须控制前期各顶升高度完 全一致。因此需要使用大量的千斤顶，虽然投资较大，但可以缩短工期。方案2： 施工过程中梁为简支结构，对梁体本身受力影响不大。逐墩顶升时若高差过大， 可能造成梁端伸长，磕碰临跨桥梁；逐墩

5、顶升还会产生额外附加应力，其至会产 生支座脱空现象。因此施工前需要精确汁算，施工时采取相应措施。因投入的千 斤顶数量较少，可节约投资，且施工控制简单,但因千斤顶反复拆装会延长工期。 方案3：施工过程中，采用PLC计算机液压同步顶升技术控制逐次顶升高度的精 度（2mm）,则不会影响到主梁的稳定性。如顶升高差过大，在梁体自身抗弯刚 度作用下，很容易产生侧向偏移，甚至导致顶升点脱离顶升支座，梁体脱空的同 时顶升的千斤顶瞬时承受巨大局部应力，对于长期服役的桥梁具有较大施工风险。 虽该方案所需要千斤顶数量最少，但拆卸千斤顶工作的次数最多，风险也最大。 经上述分析，该桥先采用方案1整体顶升法，每次顶升高度

6、为10cm；最后一轮 顶升采用方案2,即逐墩台顶升，精确控制顶升高差（10cm之内）。顶升施工过编号.程中对桥梁整体进行全面监控，施工中一旦发生超过监控预警值情况，应立即按 照受力稳定原则进行补偿顶升，消除超过预警值的应力、应变，隐患消除后方可 继续整体顶升。4顶升施工风险分析桥梁顶升施工中具有客观的偶然因素，同时人的主观意识也会导致风 险的发生。一般认为桥梁风险具有随机性，所以应针对桥梁风险潜在因素进行辨 别，对可能出现的风险进行实时跟踪、监控、测量，并对釆集数据进行分析、评 价，积极采取合理的风险应对措施。4.1风险等级确定顶升和落梁施工中可能存在的风险主要有：顶升电脑控制系统故障、 液压

7、顶升设备故障、监测值超预警值、千斤顶内泄跑压及现场出现的安全事故。 将上述风险分别归入不同的风险等级内，如下所示。1）低等级风险：电脑系统故障。2）中等级风险：液压设备故障；千斤顶发生内泄。3）高等级风险：结构监测值超限事故；现场安全事故。4.2风险控制针对顶升和落梁过程中的关键施工环节，详细分析，制订了可能发生 意外的紧急应对措施。关键环节施工过程中，山技术负责人现场统筹协调，组建 现场应急预案小组随时待命，小组成员山结构工程师、电脑软件维护工程师、液 压控制系统专家、机械专家及经验丰富的技术人员等组成。电脑控制系统故障及处理措施1）山电脑软件控制技术人员将系统设置为一旦电脑无信号传输，则整

8、 体系统停止、液压系统保压，千斤顶锁死，并及时发出警报。警报发出后电脑技 术人员马上介入处理，备份资料数据，其他无关人员禁止触碰电脑，桥下施工人 员暂时撤至安全范围内。2）将专门应急操作按钮设置在操作界面上，便于紧急情况下快速启动 该程序，使整个工程立即进入事先设定的顶升系统闭锁状态。故障应急处理后， 由现场总指挥根据具体情况决定是否继续顶升作业。编号.3）为主控电脑提供专用保障电源，安排专业电工实时待命，以紧急处 理电线、电路方面的问题。4）操作系统岀现故障，严禁其他人员尝试排除，必须山专业工程师进 行检查排除。液压设备故障及处理措施1）泵站不能正常提供动力：利用千斤顶自锁功能，自动关闭保护

9、阀, 维持顶升力恒定。2）油管突然暴裂：山于千斤顶上均装有均载保护阀，可保证液压千斤 顶的油不外泄和结构的绝对安全。3）千斤顶压力不足：备足千斤顶和垫块，先用垫块进行支撑，由液压 丄程师对千斤顶进行维修或者彻底更换。4）液压系统异常：施工中山专业人员对液压系统压力进行监控，遇到 问题立即上报主控室，由专家判断是否继续顶升或排除故障后再开机、调试、顶 升施工。结构监测值超限1）结构出现裂缝：立即停止顶升，由应急小组进行综合评价，制订处 理措施，决定是否继续顶升，同时加强监测。2）箱梁和盖梁两侧顶升不同步：立即停止顶升，组织应急小组人员分 析原因进行“纠偏"；使较高箱梁和盖梁一侧千斤顶保压静止，另一侧缓慢加压顶 升，两侧达到平衡位置时，则停止“纠偏"操作。千斤顶发生内泄千斤顶一旦发生内泄，将导致顶升施工中断，严重时还会导致顶升失 败，并会因千斤顶不同步使结构产生附加应力导致结构破坏，因此对内泄需提前 预防、及时发现，应做到以下儿点：1）千斤顶在顶升前均需保压；2）通过监控液压泵站供油速度是否加快，顶升速度是否下降，来及时 判断千斤顶是否发生内泄；3）千斤顶顶升或下落施工时，釆用辅助螺旋千斤顶微调跟进，保证顶编号.升施工万无一失。5结语1）整体顶升施工工艺为工程的顺利完成奠定了基础，并可为今后类似 丄程的施工提供参考。2）先整体同步顶