千斤顶同步下放结构破坏至围堰倾斜原因分析及处理措施

千斤顶同步下放结构破坏至围堰倾斜原因分析及处理措施一、事故概况1.1围堰基本参数某大桥主墩钢围堰为圆形结构，具体参数如下：内壁直径：39.05m外壁直径：42.05m内外壁宽度：1.5m围堰高度：24.5m设计下沉位置：顶标高+6.5m，底标高-18.0m下沉重量：约740t1.2下放方式与过程下放设备：采用6台350t连续千斤顶作为下放动力装置，辅助入水后注水下沉、壁体浇注夹壁混凝土、注（抽）水调节、围堰内空气吸泥机吸泥等措施，逐步将围堰下沉至设计标高。事故发生时机：套箱下放正值大潮期间，此时围堰刃脚尚未进入泥面，处于悬挂不稳定状态。事故现象：涌潮力作用导致部分下放装置（含挂腿）及导向装置破坏失效（如图2.4-9所示，围堰下放挂腿和导向装置出现明显撕裂、变形）；下放挂腿与围堰内壁连接部位发生撕裂，围堰失去支撑坠入江中；围堰周圈刃脚插入河床深度不一致，最终稳定时已出现大幅倾斜（如图2.4-10所示，围堰整体偏离竖直状态）。二、事故原因分析2.1下放时机选择不合理（核心诱因）围堰下放阶段恰逢大潮期，涌潮力对悬挂状态的围堰产生较大水平推力；此时围堰刃脚未着床，无河床支撑力平衡水平荷载，导致6个下放点受力均匀性被严重破坏，荷载分配偏差超出设计极限状态，最终引发结构破坏。2.2导向装置设计与设置不合理（抗侧力不足）导向装置刚度偏弱，无法抵抗涌潮水平力作用下围堰内壁与护筒之间产生的挤靠力；导向装置未能有效约束围堰的水平位移，加剧了围堰在涌潮力下的晃动与受力不均，加速了下放装置的失效进程。2.3下放挂腿与壁体连接结构设计缺陷（关键受力构件失效）下放挂腿作为围堰悬挂下放的核心受力构件，设计为牛腿结构，下放期间挂腿根部主要承受弯矩与剪力的组合作用；挂腿根部底座板仅与围堰内壁板贴合焊接，未与围堰内壁主框架直接连接，连接强度不足以抵抗弯剪组合效应；当6个下放点受力均匀性出现偏差时，挂腿根部率先达到承载极限，发生拉脱破坏，直接导致围堰失稳坠落。三、事故处理措施3.1围堰纠偏处理（分两阶段实施）3.1.1第一阶段：倾斜状态扭转为竖直状态核心思路：通过上游侧悬吊结合辅助纠偏措施，先解决围堰整体倾斜问题；具体操作：在围堰低位侧设置悬吊提升门架（如图2.4-11所示），利用门架的提升力调整围堰姿态，逐步将倾斜的围堰扭转至竖直状态；阶段效果：围堰竖直度达标，但平面位置仍存在偏差，需进一步调整。3.1.2第二阶段：平面偏差校正采用工艺：水下顶推工艺；操作目标：通过水下顶推设备施加水平力，将围堰平面偏差降至最小，确保后续施工符合设计位置要求；控制标准：平面偏差控制在规范允许范围内，为后续隔舱处理、封底混凝土施工奠定基础。3.2未破损隔舱处理方案（干施工补强）3.2.1处理依据现场通过注水加载助沉试验验证，抽水后隔舱内可满足干施工条件，无需水下作业，具备补强施工基础。3.2.2施工流程隔舱预处理：对未破损隔舱进行抽水，清空舱内积水；采用淡水冲洗已浇注夹壁混凝土顶面沉积的泥砂，去除杂质，提高新旧混凝土之间的粘结强度。人工植筋：选择小潮汛期间施工（减少涌潮对作业的影响）；植筋形式为钢筋网片，由竖向主筋与横向水平筋组成，确保与原有结构可靠连接，增强隔舱整体刚度。干施工浇筑混凝土：浇筑材料：采用符合设计强度的混凝土，浇筑至承台顶标高；施工控制：使用导管下料，避免混凝土离析；采用振捣棒分层振捣，确保混凝土密实度，无蜂窝、麻面缺陷。后续调整：通过偏位吸泥方式，进一步调整围堰位置，确保下沉精度。3.3破损隔舱处理方案（规避薄弱点风险）3.3.1处理难点挂腿连接部位破损严重，难以通过植筋补强；若保留该部位在承台范围内开舱，会成为舱壁的薄弱环节，存在开舱后结构失稳风险。3.3.2解决方案核心措施：将上游侧围堰超沉1.7m；目的：使挂腿破损范围下降至封底混凝土的控制范围，利用封底混凝土对破损部位进行包裹加固，消除薄弱点，确保后续开舱施工安全。3.4开舱处理思路及方法3.4.1开舱前提待封底混凝土施工完成并达到设计强度后，对隔舱内进行抽水，具备干作业条件后启动开舱作业。3.4.2分阶段开舱方案第一次开舱：开舱高度：按3m控制；作业目标：满足第一层承台（高度2.5m）的施工空间需求，为承台钢筋绑扎、混凝土浇筑提供操作条件。第二次开舱：开舱高度：高于承台顶面50cm；作业目标：满足第二层承台（高度3.5m）的