案例分析 中山西環(huán)高速匝道橋墜07課件講解

案例分析—中山西環(huán)高速匝道橋墜落目錄CONTENTS一、事故發(fā)生背景二、事故推理分析三、原因推測(cè)01事故背景一、事故發(fā)生背景

2022年9月24日，位于中山市橫欄鎮(zhèn)在建的西環(huán)高速橫欄北互通C匝道高架橋作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生鋼箱梁掉落，造成現(xiàn)場(chǎng)一名作業(yè)工人受傷。事故現(xiàn)場(chǎng)鳥(niǎo)瞰跌落在地的鋼箱梁橋體墜落視頻02事故推理分析二、事故推理分析近年不少橋體傾覆事故的主角都是鋼箱梁。之前發(fā)生的多起鋼箱梁傾覆，最終調(diào)查原因大多是由于施工順序不當(dāng)引起的。中山這起事故會(huì)否與之前的案例有所不同？敘威高速事故（左）與南京內(nèi)環(huán)西線事故（右）1.為什么要用鋼箱梁而不用鋼筋混凝土梁？——以免影響已建公路通過(guò)事故發(fā)生后的鳥(niǎo)瞰圖可以看到，橫欄北立交將在多處上跨穿越已建的中江高速。若選擇現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式施工混凝土梁，則需要在橋體底下搭建滿堂支架，等混凝土強(qiáng)度上來(lái)之后再進(jìn)行拆除?？上攵@種工法是最不想被見(jiàn)到的，因?yàn)檫@些支架會(huì)在拆除之前會(huì)嚴(yán)重阻塞下方道路的交通?，F(xiàn)澆混凝土橋梁（示意）若選擇在工廠預(yù)制好混凝土梁，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)吊裝。但不想阻礙下方道路交通的話，道路范圍內(nèi)就不能設(shè)置臨時(shí)支架。這將會(huì)導(dǎo)致橋體的跨度很長(zhǎng)，令橋體成本和吊裝難度大大增加。工字梁橋體的跨度要小于鋼箱梁橋體

鋼箱梁整體質(zhì)量輕，對(duì)大跨度的情況適應(yīng)性較好。從鳥(niǎo)瞰圖也可以看出，在中江高速旁邊的橋體就沒(méi)用鋼箱梁，而是采用了預(yù)制混凝土工字梁。這些工字梁區(qū)域的橋梁跨度也基本小于鋼箱梁區(qū)段。2.為什么只有一半跌落？——與鋼箱梁施工過(guò)程中的分段有關(guān)雖然鋼箱梁質(zhì)量相對(duì)較輕，但跨度太大時(shí)，仍然會(huì)存在從工廠運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的交通不便以及吊裝風(fēng)險(xiǎn)。所以，鋼箱梁施通常也會(huì)被分成一節(jié)一節(jié)，在現(xiàn)場(chǎng)吊裝到位后再焊接成整體。參照事發(fā)橋體旁邊和兩端的其余鋼箱梁，我們大概可以推測(cè)橋體的分段情況。匝道鋼箱梁典型截面（示意）

首先，匝道橋體是典型的雙車道匝道，加上兩側(cè)的挑臂后，寬度約為10m左右。它的截面類似于右圖（單箱雙室）。其次，從下圖的角度來(lái)看，鋼箱梁可能大致按以下方式進(jìn)行分段分塊：沿橋體縱向，分為三節(jié)（永久支墩~臨時(shí)支架，臨時(shí)支架~臨時(shí)支架，臨時(shí)支架~永久支墩）。沿橋體寬度方向，分為四節(jié)（外側(cè)挑臂，外側(cè)曲線梁，內(nèi)側(cè)曲線梁，內(nèi)側(cè)挑臂）。照片下方鄰近的另一段鋼箱梁可以觀察到有焊接痕跡，這些地方應(yīng)該就是節(jié)段塊之間的界面。橋體分段分塊推測(cè)然后，西環(huán)高速項(xiàng)目鎮(zhèn)南互通段（同一個(gè)項(xiàng)目不同施工段）鋼箱梁施工情況，也可以從側(cè)面印證本次事發(fā)橋體的分段推測(cè)。鎮(zhèn)南互通段鋼箱梁吊裝照片鎮(zhèn)南互通段鋼箱梁基本信息跌落梁體有一側(cè)沒(méi)有腹板，即“開(kāi)口箱”綜合以上信息匯總，事發(fā)梁體在橋體寬度方向的分段可能如下所示。一般來(lái)說(shuō)，鋼箱梁分段吊裝到位后，應(yīng)盡快與相鄰分段在環(huán)向與縱向進(jìn)行焊接，形成一個(gè)整體。很不幸，從事故已經(jīng)發(fā)生的層面而言，這些位置很可能還沒(méi)來(lái)得及進(jìn)行焊接，最終才會(huì)僅僅是外側(cè)一半的跌落。寬度方向上的分段示意吊裝到位后，環(huán)向與縱向應(yīng)盡快焊接03原因推測(cè)鋼箱梁發(fā)生了典型的傾覆破壞。在照片中可以看到，原本在外側(cè)的挑臂跌落后卻出現(xiàn)在內(nèi)側(cè)，證明梁體在跌落過(guò)程中發(fā)生了180°的旋轉(zhuǎn)。外側(cè)挑臂跌落后出現(xiàn)在梁體內(nèi)側(cè)將視頻放慢進(jìn)行觀察，梁體的旋轉(zhuǎn)最開(kāi)始從右側(cè)出現(xiàn)，整根梁出現(xiàn)了扭曲。右側(cè)的扭曲帶動(dòng)梁體左側(cè)也發(fā)生旋轉(zhuǎn)，最終整體跌落。梁體的扭曲最早出現(xiàn)在右側(cè)結(jié)合之前鋼箱梁分段推測(cè)及信息對(duì)比，事故發(fā)生的原因最可能為：（1）鋼箱梁在橋體寬度方向被分為了四塊，其中外側(cè)曲線梁為“開(kāi)口箱”。由于一側(cè)缺乏腹板，且為曲線段，其重心并不在箱體中間，固有抗傾覆能力本身就比較弱；（2）在內(nèi)外側(cè)曲線梁架設(shè)到位后，兩者并沒(méi)有及時(shí)焊接，外側(cè)曲線梁繼續(xù)僅靠自身重量抵抗傾覆；（3）在未與內(nèi)側(cè)曲線梁焊接的情況下，外側(cè)曲線梁繼續(xù)焊接外側(cè)挑臂