走在宏伟大桥上总会想:建造的时候该有多危险
图片:fauxto_digit / CC BY-ND
桥梁在建造的各阶段时,是如何控制施工安全的?
本人哈工大桥梁工程大四,专业课学过一点,曾经参与过一座桥梁的施工监控,先就事论事分析分析,宏观的“桥梁施工安全”太宽泛,暂时不谈。
1. 丰都长江二桥问题澄清
出事桥梁为丰都长江二桥,设计为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主跨跨径680米,这种桥梁目前在技术上难度不大,估计不存在太多前沿问题。
首先题主似乎对这个事件认识不是很到位,你所引用的媒体文章在概念上搞错了——“丰都长江二桥发生垮塌事故,2号墩全部沉入水中”。
A ,桥梁连墩台基础都没有立起来,主体都没建成,何谈“垮塌”二字;
B , 桥墩是建在桩基础上的,怎么可能“沉下去”
问题的准确描述为:丰都长江二桥在主塔承台-桥塔基础施工过程中,浮吊吊臂断裂,撞击钢围堰,造成钢围堰破坏受损。(具体损伤程度从新闻图片中无法确定)请大家用直觉来判断,这种事故画面能叫做“垮塌、沉下去”吗?实在是反感媒体哗众取宠,不负责任的用词用语,在知乎讨论问题,我们应该从可能的渠道了解实际问题情况,讨论一个Well-Defined的问题。
2. 丰都长江二桥问题分析
以上描述了这个问题,现在可以进行分析了。桥梁事故发生在基础承台施工期间,从桥梁工程的分析上看,这一阶段没有太多复杂结构受力问题,施工技术难度也不高,施工作业面位置低,不存在复杂的施工技术、高空作业、箱梁吊装、斜拉索张拉等问题。
如果需要考虑安全监控,可能更多在于航道管理(防止船只碰撞)、基本施工安全监理(安全帽)、机械器具检查、吊装验算等等——这都是最常规的施工规程。
然而,这次事故的发生就是出在了最基本的问题上:浮吊的吊臂断裂,这是施工设备的事故。问题可能有以下原因:
- 施工人员操作失误,吊升重物加速度过大,吊臂受力超限
- 设备检修不到位,吊臂局部受损,因此在施工过程中断裂
- 吊装重量验算不合格
我一个月前参与的一个桥梁施工监控,也有吊装施工,施工难度、技术含量比这个案例复杂多了,负责安全的经理,对这一施工程序非常关注,施工前进行技术交底、直接提出安全问题及要求、专门进行吊装重量的验算。(这也是一个安全经理的职责所在)
如下图所示,将几十吨重的钢塔节段吊装到30多米高的斜塔上,进行安装,下面还有主梁施工作业面。吊装验算主要是确定,起吊物体的重量不能超过吊机吨位的80%之类的规定。(具体规定找百度“起重吊装计算及安全技术”)
综上,丰都长江二桥的事故可以认为是“施工机械事故”,而不是一个桥梁结构问题。这个事故除了有伤亡之外,不算一个典型的大事故,对总体建设影响不会很多,至多停工整顿十多天,修复围堰后继续施工。
没有去过施工现场,只能通过相关资料谈谈自己的一些理解,抛砖引玉,有不妥当之处还请指正。
在桥梁的建造过程中,相关技术在中华人民共和国交通部发布的《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-20011)有详细规定,各位如有兴趣可直接百度谷歌搜索pdf格式阅览,这里我引用规范中总则部分内容,望能给各位一个初步了解
- 公路桥涵施工必须按照国家有关的基本建设程序进行,并应符合合同及设计文件的要求。
- 公路桥涵施工,必须做好施工前的各项准备工作,编制施工组织设计和可能发生的突发风险(防台风、防洪、防凌等)应对预案;加强施工过程中的技术交底、施工组织管理和质量控制工作,严格执行本规范及有关技术操作规程的规定。
- 公路桥涵施工必须严格遵守国家工程质量方面的法律法规,建立质量保证体系,加强质量管理,确保施工质量
- 桥涵工程必须文明施工,严格遵守国家安全生产法律法规,建立和健全安全生产管理制度,认真执行安全操作规程,确保安全施工
将上述的这些内容列出后,自己也觉得有点跑题,还请题主和各位知友见谅,个人认为如果施工过程中能够遵守规范规定,那么施工安全基本能得到保障。
和已工作的同学及在施工现场做施工监控的同学谈及对现场的看法,才知道工施工现场很多做法都不符合相关技术规范规定的,在桥梁质量控制方面:施工方偷工减料时有发生;对工程质量进行把关的工程监理接受施工方好处因此不尽责;在安全生产方面:施工现场的安全防护设施不到位,施工人员缺少相应的安全知识(这方面应归属为项目部门的安全教育不到位);还有就是施工设备未按规定定期检测,题主所提到新闻中的初步原因是作业船的塔吊断裂,推测其原因一是相关工作人员操作不当,二就是施工设备已不具备其正常情况下应有的吊装能力。
对于重大的工程项目,如苏通长江大桥(课上看的苏通长江大桥建造的纪录片),由施工单位和各重点高校(专指在土木工程方面实力出众)的专家学者对关键施工技术讨论确定施工技术方案,高校还为工程中较为较为棘手部分专门开展课题研究,确保工程能够保质保量安全完成。
还有工程监控,按我所知道的情况,通过有限元分析软件(如ansys、midas等)建立考虑施工阶段的桥梁三维仿真模型,在施工现场通过预埋测试设备以获取桥梁关键点的受力情况,由全站仪测量关键点标高,对于斜拉桥和悬索桥,还有拉索的索力测试以及塔顶偏移测量,这些现场测试值和由仿真模型(模型也需要调试直至正确)得到的计算结果应该在一个合理的偏差范围内,测试值满足后,作为施工监控方才可发出下一道指令,施工方进行下一个工序施工。
第一次在知乎上回答,为感谢知乎给我带来的知识,献上此简陋回答,恳请批评指正。
转载请注明:微图摘 » 走在宏伟大桥上总会想:建造的时候该有多危险