《结构设计原理》课件-江苏盐城响水月港大桥

江苏盐城响水月港大桥倒塌事故01工程概况02事故描述03原因分析04处理措施01工程概况一、工程案例简介1.江苏盐城响水月港大桥位于盐城市响水县月港村，横跨通榆河，桥位处航道起点桩号13k+408，终点桩号13k+508。旧桥建于1995年，为简支预应力混凝土系杆拱桥，桥梁全长169米，主跨51米，桥宽9.5米。新建桥梁全长301.36米，采用下承式简支钢管砼系杆拱结构，主跨95米，两侧引桥为20米跨径预应力混凝土空心板梁。一、工程案例简介1.江苏盐城响水月港大桥旧桥一、工程案例简介2.江苏盐城响水月港大桥构造黄响河响坎河20m20m20m20m左侧引桥事故倒塌段（主桥95m）右侧引桥（3×20+3×20）20m20m20m20m20m20m月港大桥共分为胜利河桥-路基段-主桥四联。主桥为钢管混凝土系杆拱桥，两侧引桥为20m跨径预应力混凝土空心板梁，桥面横向总宽9.5m。下部结构为柱式墩，桥台采用U型桥台和肋板式桥台，桩基采用钻孔灌注桩。一、工程案例简介2.江苏盐城响水月港大桥构造系杆拱桥传力路径清晰，桥面荷载通过横梁传递到系杆，系杆连接吊杆与拱圈，通过吊杆将力传递到拱圈，形成拱圈受压，系杆受拉的受力特点，具有结构刚度大、力学性能高效、跨度大和美观的优势。一、工程案例简介3.安装步骤（1）劲性骨架地面拼装（2）劲性骨架整体浮吊（3）浇筑拱脚混凝土（4）张拉系杆预应力一、工程案例简介3.安装步骤（5）浇筑拱肋混凝土（6）浇筑系杆横梁混凝土（7）安装、张拉吊杆并拆除钢管02事故描述二、事故描述1.大桥事故简介

二、事故描述2.大桥事故发生经过

二、事故描述2.大桥事故发生经过

桥梁垮塌图片由仅有的现场视频分析来看，主桥结构已全部塌落，拱肋、系杆等构件残骸落入水中，仅有部分吊杆、钢管骨架外露，事故发生时西侧主桥拱脚停有大型货车，事故发生后该混凝土泵送车均发生侧翻，西侧拱脚处合龙段临时支撑、盖梁、桥面板均已倒塌，东侧临时支撑、盖梁保存完好，部分拱肋横撑坠落于主桥东侧。二、事故描述3.大桥事故影响

2月2日17时46分许，江苏省连申线黄响河至淮河入海水道段航道整治工程月港大桥发生系杆拱梁塌落事故，造成5人死亡。为较大生产安全事故。03原因分析三、原因分析1.钢管两端节点失效（6）浇筑系杆横梁混凝土（倒塌）事故发生前，系杆中的部分预应力已张拉，正在浇筑系杆或横梁混凝土，但并未安装和张拉吊杆。钢管起到临时传力作用，钢管两端分别与拱肋及系杆劲性骨架焊接，可以承担施工过程中系杆及横梁自重荷载，起到系杆施工过程中临时支架的作用。与吊杆连接拱圈上缘不同，钢管一般通过焊接连接钢管拱的下缘。三、原因分析拱肋与系梁通过节点板相连拱脚构造拱脚照片拱脚、端横梁已做好1.钢管两端节点失效三、原因分析劲性骨架钢管与拱肋上缘采用法兰连接。然而，劲性骨架钢管与拱肋下缘之间为斜曲面焊接，且需要仰焊，施工难度大，作为临时结构，其施工质量可能会被忽视。可能导致钢管两端分别于系杆和钢管拱连接的节点强度无法达到钢管的强度，在混凝土湿重的作用下可能会引起节点连接失效，进而发生连续倒塌。2.节点失效三、原因分析2.节点失效劲性骨架系杆增设斜腹杆示意图根据图纸，劲性骨架系梁仅拱脚处设有斜腹杆，其他位置只设有垂直腹杆，这种“空腹”结构在系杆拱劲性骨架中较为少见，混凝土浇筑未形成强度时，可能会显著降低系梁的抗弯强度与稳定性。三、原因分析3.低温影响水泥土强度拱肋泵送混凝土（当天下雪）三、原因分析3.低温影响水泥土强度施工图设计说明三、原因分析3.低温影响水泥土强度三、原因分析3.低温影响水泥土强度从1月18日到2月2日的15天里，拱肋中的混凝土外围可能经受了多次微冻融循环，而且混凝土还掺了缓凝剂，施工单位按照夏季施工经验只做了两周混凝土养护，实际等效养护龄期还不到一周，事故发生时，拱肋混凝土远没有达到设计强度。所以在桥梁结构失稳后，拱肋出现了非常夸张的上拱。但在事故发生瞬间，拱肋没有明显的失稳迹象。因此拱肋施工不达标，不是事故的主要原因。二、原因分析4.吊杆系统性失效临时吊杆钢管选用Φ219×13mm无缝钢管焊接法兰盘每根吊杆承受5.3m的系杆荷载三、原因分析4.吊杆系统性失效断口都是法兰口，且都是上法兰。且疑似有扭曲变形。三、原因分析4.吊杆系统性失效8.8级M16螺栓抗拉强度一般是800到1000MPa三、原因分析4.吊杆系统性失效浇筑系杆时，拱肋已经具备一定刚度，而劲性骨架整体刚度非常低，因系杆没有斜腹杆，在完成养护浇筑之前，劲性骨架系梁在90多米尺度上是个偏柔的结构，刚度远远低于拱肋，所以吊装时有预拱度。三、原因分析4.吊杆系统性失效系杆随着浇筑作业面从桥梁两端向跨中推进，劲性骨架系杆会发生下挠，越靠近跨中，下挠幅度越大，并拉扯临时吊杆钢管导致钢管下端发生位移和偏转。而拱肋刚度远远大于系杆，在上法兰处就容易出现针对螺栓的撬力与剪切作用。撬力会让法兰一侧受拉一侧受压，三十多吨垂直荷载被集中到受拉侧的4根螺栓上，接近屈服压力，再叠加剪切力，螺栓很容易出现瞬间失效。如果拱肋因强度不足发生下挠，还会进一步放大上法兰节点的风险。三、原因分析6.施工管理涉事的项目表面上是由最高等级资质的大企业承建，实际上施工的是“草台班子”，施工质量难以保证。同时存在其他诱因：设计阶段施工工况验算不足、安全储备不足，以及施工、监理、建设等参建单位技术管理体系全链条失效问题，暴露出违法分包、关键工序旁站监督缺位、隐患整改未闭环等漏洞。04处理措施四、事故处理1.现场救援

交通运输部决定对江苏省连申线黄响河至淮河入海水道段航道整治工程月港大桥系杆拱梁塌落事故实施挂牌督办因响水县境内在建月港大桥垮塌造成事发水域无法通航，为保障通航安全，对连申线丁字港河口至响水船闸航段实施临时封航事故发生后，市县两级第一时间组织应急救援和现场处置四、事故处理2.事故防范

0102030405施工方完善应急预案建立突发工况快速响应机制，配置智能化安全监测系统，提高应对突发事件的能力。在施工过程中，应定期组织应急演练，提高施工人员的应急逃生能力。加强设计安全交底在不同施工阶段，拱桥受力体系不断转换，工艺复杂。设计单位应当向施工单位做好安装安全技术交底。加强项目管理确保施工单位具备相应的施工能力和经验。建立健全的项目管理体系，对施工过程进行全面管理和监督