(一)橋梁基坑或邊坡防護(hù)垮塌事故防范措施
臨近既有線和重要建(構(gòu))筑物邊坡或基坑、其它深基坑支護(hù)技術(shù)和安全方案必須報(bào)集團(tuán)公司審查。
方案可采用排樁(鋼軌樁、工字鋼樁、鉆孔樁、挖孔樁)、連續(xù)墻(鋼筋混凝土連續(xù)墻、鋼板樁)、土釘、水泥土、放坡等五種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行基坑或邊坡防護(hù)。對(duì)臨近重要建(構(gòu))筑物邊坡或基坑防護(hù)必須進(jìn)行內(nèi)力和變形監(jiān)測(cè),對(duì)既有線和重要建(構(gòu))筑物必須進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。
(二)橋梁墩身現(xiàn)澆模板垮塌事故防范措施
總結(jié)以往橋梁墩身模板垮塌事故,主要原因有①模板實(shí)際承受的側(cè)壓力遠(yuǎn)大于規(guī)范公式計(jì)算值,造成模板連接件設(shè)計(jì)承載力不足;②夏季混凝土坍落度損失快,初凝時(shí)間較冬季短,模板側(cè)壓力較冬季小,前期沒(méi)有垮塌模板,當(dāng)作了安全的施工經(jīng)驗(yàn),進(jìn)入冬季施工,也認(rèn)為是安全的,產(chǎn)生麻痹思想,因此模板垮塌大多發(fā)生在冬季;③按前期經(jīng)驗(yàn)螺栓數(shù)量不上足,或螺栓損傷不及時(shí)更換;④風(fēng)力過(guò)大,外界機(jī)械碰撞等原因可造成模板整體側(cè)翻;⑤采用無(wú)拉桿模板垮塌事故多發(fā);⑥墩身分段澆筑時(shí)下部模板拆除,而上部模板無(wú)可靠支撐;⑦模板使用次數(shù)太多,造成損傷、變形等未及時(shí)修復(fù);⑧模板安裝有缺陷,安裝完成后未經(jīng)驗(yàn)收;⑨混凝土澆筑速度過(guò)快;⑩一次澆筑高度過(guò)大。
現(xiàn)階段設(shè)計(jì)的模板強(qiáng)度和剛度一般都比較大,一般不會(huì)由于強(qiáng)度和剛度不足造成模板垮塌事故。
(1)混凝土側(cè)壓力計(jì)算:
(2)橋梁墩身模板連接件計(jì)算
(3)模板側(cè)向風(fēng)力計(jì)算:
(4)模板水平連接和拉桿設(shè)置
根據(jù)新澆混凝土對(duì)模板的水平側(cè)壓力、傾倒混凝土?xí)r因振動(dòng)產(chǎn)生的水平力計(jì)算模板拉桿和水平連接螺栓數(shù)量。
(5)模板豎向連接及風(fēng)纜設(shè)置
模板豎向連接螺栓承受水平剪力和豎向拉力。墩身模板產(chǎn)生傾覆力矩包括風(fēng)力、機(jī)械碰撞的偶然作用力、泵送混凝土?xí)r對(duì)模板面的沖擊力、墩身傾斜等因素,現(xiàn)在墩身模板安裝的普遍做法是既未設(shè)風(fēng)纜、底節(jié)模板也未與承臺(tái)連接,平衡傾覆力矩依靠的是模板自重和連接螺栓、新澆混凝土自重。根據(jù)風(fēng)力計(jì)算結(jié)果,其風(fēng)力一項(xiàng)產(chǎn)生的傾覆力矩就很大,容易造成模板豎向連接螺栓斷裂,造成墩身模板傾覆和垮塌,增設(shè)風(fēng)纜可有效平衡傾覆力矩,同時(shí)減少對(duì)模板豎向連接螺栓的作用力,更能有效預(yù)防偶然作用的機(jī)械碰撞力引起的模板傾覆和垮塌。
(6)嚴(yán)格控制混凝土澆筑速度和一次澆筑高度
混凝土澆筑速度寒冷季節(jié)控制在0.8m/h以?xún)?nèi),炎熱季節(jié)控制在1.1m/h以?xún)?nèi)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土坍落度、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間是否控制在設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)范圍內(nèi),否則降低澆筑速度,墩身較高時(shí)可采用分節(jié)澆筑,分節(jié)澆筑時(shí),至少一節(jié)模板不得拆除,上部模板必須有可靠支撐,施工縫按規(guī)范要求處理。墩身一次澆筑最大高度可控制在15m以?xún)?nèi)。
(7)全面檢算、提高材料強(qiáng)度安全系數(shù)
冬季低溫時(shí)鋼材脆性增大,設(shè)計(jì)強(qiáng)度降低,材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度采用較大安全系數(shù)來(lái)保證。螺栓承受的彎曲、拉壓、剪切應(yīng)力在計(jì)算時(shí)應(yīng)全面,不得漏項(xiàng)。
(8)模板和腳手架分離
一般橋梁墩身模板設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮施工人員的荷載,而是另外設(shè)置腳手架,所以腳手架與模板應(yīng)該分離;翻模腳手架與模板一體設(shè)置。
(9)編制詳細(xì)作業(yè)指導(dǎo)書(shū),加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和施工過(guò)程控制
施工過(guò)程中經(jīng)常性地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模板進(jìn)行檢查,要求所有螺栓孔滿(mǎn)布螺栓,凡是變形和損傷的螺栓一律清理出場(chǎng),螺栓緊固力要適當(dāng)。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)照明,統(tǒng)一指揮,防止機(jī)械碰撞,禁止混凝土正對(duì)側(cè)面模板泵送。
(三)現(xiàn)澆混凝土橋梁支架垮塌事故防范措施
嚴(yán)格設(shè)計(jì)中荷載計(jì)算、承載能力安全系數(shù)取值。
1.荷載計(jì)算(不得漏項(xiàng))
荷載計(jì)算存在最大問(wèn)題:往往外荷載計(jì)算有時(shí)偏差特別大,偏小不安全,偏大造成浪費(fèi)。
(1)支架、模板自重
模板、支架和拱架重量在初步設(shè)計(jì)時(shí)一般按20~30%計(jì)算,完成設(shè)計(jì)圖后,必須按設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算確定;
(2)鋼筋混凝土自重
新澆筑混凝土容重24kN/m3,鋼筋混凝土的容重可采用25~26kN/m3(以體積計(jì)算的含筋量≤2%時(shí)采用25kN/m3,>2%時(shí)采用26kN/m3)。變截面梁應(yīng)按小節(jié)段梯形荷載或節(jié)點(diǎn)集中荷載加載;計(jì)算自重包括超載預(yù)壓的20%梁體自重(有些施工單位認(rèn)為材料有安全系數(shù),不計(jì)入超載預(yù)壓重量是不正確的,一般來(lái)說(shuō),如超靜定結(jié)構(gòu)溫度變化和支座不均勻沉降未計(jì)算,在安全系數(shù)內(nèi)考慮;還有的施工單位在支架結(jié)構(gòu)計(jì)算考慮20%超載預(yù)壓,而預(yù)壓加載方案中加載偏大,甚至達(dá)到自重的50%以上,沙土等吸水材料如不覆蓋,雨季吸水將加大預(yù)壓荷載);
(3)施工荷載
考慮預(yù)壓超載時(shí),如預(yù)壓超載大于等于施工荷載與模板荷載之和,施工人員和施工材料、機(jī)具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載;(注意局部計(jì)算與整體計(jì)算時(shí)荷載取值不一樣)
(4)振搗混凝土的荷載:。
(5)混凝土側(cè)壓力:規(guī)范公式計(jì)算值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高性能混凝土實(shí)測(cè)值,應(yīng)予以調(diào)增,前述。
(6)傾倒混凝土水平荷載
(7)其它可能產(chǎn)生的荷載
雪荷載,風(fēng)荷載,冬季保溫設(shè)施荷載,雨季、夏季防雨防曬棚荷載;
(8)超靜定結(jié)構(gòu)溫度變化和支座不均勻沉降引起的次內(nèi)力
一般在臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行計(jì)算,在安全儲(chǔ)備內(nèi)考慮。
(9)承載能力驗(yàn)算
按各項(xiàng)荷載最不利組合進(jìn)行驗(yàn)算;
(10)剛度驗(yàn)算
鋼筋混凝土等自重、支架模板重、其它荷載組合。
2.臨時(shí)結(jié)構(gòu)計(jì)算
2.1一般要求
(1)不同工況應(yīng)建立不同計(jì)算模型,如分段現(xiàn)澆連續(xù)箱梁墩梁支架全長(zhǎng)預(yù)壓加載、分段澆筑梁部工況不一樣,臨時(shí)支墩和托梁最不利作用力是不同工況確定的;
(2)受力結(jié)構(gòu)應(yīng)明確、合理,如在跨度較大的梁體現(xiàn)澆,受梁體底面高速公路通車(chē)限制,不能采用直立支墩,但橋下凈空較大,有條件設(shè)斜腿支撐鋼梁,形成斜腿剛構(gòu),構(gòu)件受拉壓彎剪作用力,受力分析時(shí)一定要正確,以往有人設(shè)計(jì)時(shí)只計(jì)算拉壓剪力,把它簡(jiǎn)單地看成是桁架結(jié)構(gòu),不計(jì)算彎矩,結(jié)果內(nèi)力分析不正確。
(3)梁體支架模板一般遵循從上往下計(jì)算原則;
(4)滿(mǎn)堂式鋼管架(扣件式鋼管架、門(mén)式架、梯形架、碗扣架)與墩梁支架采用不同安全系數(shù),滿(mǎn)足安全要求和節(jié)約成本。
(5)計(jì)算模板、支架、拱架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí),應(yīng)考慮作用在模板、支架和拱架上的風(fēng)力。設(shè)于水中的支架,尚應(yīng)考慮水流壓力、流冰壓力和船只漂流物等沖擊力荷載,還應(yīng)考慮一般沖刷和局部沖刷的影響,水中橋梁支架應(yīng)在雨季前完成梁體施工,水中棧橋梁底標(biāo)高應(yīng)在20年一遇水位以上。
(6)穩(wěn)定性要求
支架的立柱應(yīng)保持穩(wěn)定,并用撐拉桿固定。當(dāng)驗(yàn)算模板及其支架在自重和風(fēng)荷載等作用下的抗傾倒穩(wěn)定時(shí),驗(yàn)算傾覆的穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。
(7)強(qiáng)度及剛度要求
(8)橋梁支架卸架裝置
梁式支架采用對(duì)口木楔、砂筒、千斤頂?shù)刃都堋?br />
木楔宜使用刨光的硬雜木,
砂筒結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)。加置在砂筒上的壓力不應(yīng)大于10MPa;砂筒內(nèi)應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔并經(jīng)篩選的干砂,其粒徑宜為;砂筒在使用前應(yīng)加置設(shè)計(jì)荷載(必要時(shí)可增加20%~50%的安全富余)進(jìn)行預(yù)壓;砂筒上的空隙應(yīng)采用不易開(kāi)裂且富有伸縮性的油灰填塞。
采用千斤頂作為卸架裝置時(shí),在卸架前,千斤頂應(yīng)能可靠鎖定。
鋼管架支模采用可調(diào)托座卸架。
2.2模板、支架和拱架的設(shè)計(jì)
(1)鋼管支架設(shè)計(jì)
往往進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件截面比設(shè)計(jì)截面小,以實(shí)際測(cè)量截面計(jì)算;
彎曲變形、銹蝕、端面不平整、對(duì)中偏差、垂直度偏差、安裝偏位,取結(jié)構(gòu)安全系數(shù)2;
水平橫桿和水平剪刀撐、縱橫斷面剪刀撐應(yīng)滿(mǎn)足構(gòu)造要求,以滿(mǎn)足整體穩(wěn)定性要求,水平橫桿應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)步距要求,十字交叉設(shè)置,頂層橫桿以上和底層橫桿以下伸出長(zhǎng)度控制在20cm以?xún)?nèi),如為變截面梁,頂層縱向水平桿可斜向設(shè)置,確保實(shí)際步距在計(jì)算步距以?xún)?nèi)。頂托高度控制在25cm以?xún)?nèi),底座高度控制在15cm以?xún)?nèi)。
支架搭設(shè)時(shí)平面位置和垂直度控制:測(cè)量放線,設(shè)拉線控制首層鋼管架桿件平面位置和標(biāo)高,并采用錘球檢查垂直度,確保首層搭設(shè)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,從而才能保證以后搭設(shè)的支架滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
防止碗扣松脫、扣件松脫,要求逐個(gè)檢查。
斜桿、剪刀撐加固設(shè)置必須符合規(guī)范要求。
高寬比滿(mǎn)足要求,一般應(yīng)小于2,如不滿(mǎn)足采用降低桿件承載能力,并進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算;如墩梁支架,在墩頂段附近采用鋼管架時(shí)其高寬比不滿(mǎn)足整體穩(wěn)定性要求時(shí)進(jìn)行加寬加密;
鋼管腳手架附加安全系數(shù)計(jì)算:鋼管腳手架在安裝時(shí),由于安裝偏差,立桿產(chǎn)生初始偏心;在施工時(shí),由于局部超載,以及錯(cuò)誤的拆除局部拉桿及支撐,由此使立桿的設(shè)計(jì)荷載降低,并且這些因素,隨安裝高度增高,出現(xiàn)的概率越大。因此,在確定安全系數(shù)時(shí),必須考慮安裝高度的影響。
按照容許應(yīng)力法計(jì)算,如果地基承載力高,地基處理好,支架高度在15m以?xún)?nèi),支架桿件新,無(wú)銹蝕,無(wú)彎曲等,支架搭設(shè)滿(mǎn)足構(gòu)造要求,步距1.2m時(shí)單立桿承載力最大可采用較大值,支架立桿頂端承載力采用23KN控制;軟土地區(qū)等沉降大、沉降不均勻,貝雷梁等梁式支架頂面(撓曲變形,相當(dāng)于地基沉降不均勻)步距1.2m時(shí)單立桿承載力則采用較小值,支架立桿頂端承載力采用20KN控制。高度超過(guò)15m以上時(shí)還需采用高度安全系數(shù)降低立桿容許承載力使用,采用上述立桿容許承載力已考慮足夠安全儲(chǔ)備,計(jì)算立桿外荷載時(shí)不再計(jì)入鋼管架高度方向自重。
鋼管架桿件豎向力計(jì)算:箱梁可按梁體斷面橫向分腹板、翼板、頂?shù)装鍎澐謪^(qū)域,各區(qū)域下鋼管橫向布置較密較均勻,橫向布置通長(zhǎng)分配梁,傳力比較均勻,可按腹板范圍內(nèi)鋼管平均受力計(jì)算;縱向按梁體高度、厚度等變化情況分段設(shè)計(jì)計(jì)算;地面標(biāo)高不一致時(shí)可分段設(shè)置擋墻,但必須驗(yàn)算擋墻,擋墻外荷載還應(yīng)包括梁體自重傳給地基的作用力。
作用于地基的作用力縱橫向按不同區(qū)域驗(yàn)算最大地基反力,一般按最不利位置計(jì)算,可按梁體和模板支架自重、施工荷載(含人群、機(jī)具、沖擊、雨雪荷載)、硬化地面面積荷載總和計(jì)算地基反力。
滿(mǎn)堂支架地基應(yīng)做好排水措施,避免雨水浸入地基降低地基承載力,應(yīng)勘探地基下有無(wú)孔洞、溝槽,避免支架失穩(wěn)垮塌。
(2)貝雷鋼梁:《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)》是按照容許應(yīng)力法計(jì)算的,其設(shè)計(jì)荷載本應(yīng)為恒載+活載,使用的鋼材材質(zhì)為Q345鋼,容許應(yīng)力采用273MPa,安全系數(shù)低(K=1.264),安全儲(chǔ)備較少,承載能力不能取提高系數(shù),有些施工單位提出臨時(shí)結(jié)構(gòu)承載力提高30%,是錯(cuò)誤的,臨時(shí)結(jié)構(gòu)承載力提高30%是針對(duì)《橋規(guī)》中安全系數(shù)1.7提出的,應(yīng)計(jì)入荷載分配不均勻折減系數(shù),還應(yīng)考慮支座不均勻沉降、溫度變化引起的次內(nèi)力,支架現(xiàn)澆梁要求基礎(chǔ)沉降小,連續(xù)貝雷梁支架要求基礎(chǔ)不均勻沉降量小??紤]到鋼梁經(jīng)過(guò)多次使用,可能存在銹蝕和損傷,同時(shí)考慮鋼梁受力分配的不均勻性,為加大安全儲(chǔ)備,在我們的支架設(shè)計(jì)中,其設(shè)計(jì)荷載仍按照承載能力極限狀態(tài)法計(jì)算“1.2×恒載+1.4×活載”計(jì)算(綜合約為“1.23×(恒載+活載)”),這樣折算起來(lái)其綜合安全系數(shù)達(dá)到1.555,大于以往建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的安全系數(shù)1.45,對(duì)于新貝雷梁可按容許應(yīng)力法計(jì)算荷載。其鋼梁的承載能力仍采用手冊(cè)提供的數(shù)據(jù),可以認(rèn)為其設(shè)計(jì)是安全的。
貝雷確保節(jié)點(diǎn)受力:為保證鋼梁只由節(jié)點(diǎn)承受豎向力,橫向分配梁間距采用75cm布置,因此梁頂鋼管支架縱向間距也只能采用75cm,必須用對(duì)接接頭的鋼管架,如果橫向分配梁間距不按節(jié)點(diǎn)布置,則桁架抗彎能力需扣減支點(diǎn)集中荷載對(duì)弦桿彎曲應(yīng)力承擔(dān)的抵抗彎矩,同時(shí)驗(yàn)算支點(diǎn)集中荷載對(duì)弦桿的剪力強(qiáng)度。
頂面標(biāo)高調(diào)節(jié)措施:
鋼梁頂面一般不增設(shè)鋼管支架支撐,而采用方木分配梁,并用硬雜木作對(duì)口木楔調(diào)節(jié),便于卸架;
如果梁底面為曲線布置,才增設(shè)鋼管支架作為調(diào)節(jié),并用可調(diào)頂托調(diào)節(jié),便于卸架,此時(shí)可不用底托;
如果頂面實(shí)在沒(méi)有調(diào)整余地,可將底模直接擱置于梁頂面,此時(shí)必須增設(shè)沙箱等卸架設(shè)備,同時(shí)由于上弦桿承受底模板分配的豎向荷載,應(yīng)按同時(shí)承受軸力和彎矩進(jìn)行檢算確定,也就是要降低鋼梁承受總彎矩的承載能力。
墩梁式支架水平力傳遞:采用鋼梁時(shí)其鋼管支墩與滿(mǎn)堂支架采用水平鋼管連接,并傳遞至永久橋墩,確保鋼管立柱承受縱向水平力。
加強(qiáng)措施:一般在鋼管支墩立柱橫向分配梁外側(cè)還可增加一排鋼管支架。
(3)地基承載力計(jì)算
地基:其設(shè)計(jì)荷載按照承載能力極限狀態(tài)法計(jì)算時(shí),地基承載力特征值,相當(dāng)于橋規(guī)的容許基本承載力:臨時(shí)工程承載力特征值(容許基本承載力)=極限承載力/1.5,按橋規(guī)的容許基本承載力取值時(shí),臨時(shí)工程承載力特征值(容許基本承載力)=1.3×基本承載力;其設(shè)計(jì)荷載按照容許應(yīng)力法計(jì)算時(shí),采用地基容許基本承載力或修正后的容許承載力。
充分利用橋梁樁基承臺(tái)墩身的承載能力,深厚軟基地基處理采用樁基支承,下臥層較深時(shí)可采用旋噴樁和攪拌樁等復(fù)合地基,地基較好時(shí)采用換填處理。
取值按照地質(zhì)資料或規(guī)范:經(jīng)常用錯(cuò)資料,可采用地基承載力較低的指標(biāo)進(jìn)行控制計(jì)算,需能保證安全,但存在浪費(fèi)。
打入樁:最好采用打樁力或靜壓樁壓樁力控制,或靜載試驗(yàn)確定,不要采用樁長(zhǎng)控制承載力,尤其是不要采用地基好的地段資質(zhì)資料計(jì)算;振動(dòng)打樁要計(jì)入振動(dòng)沉樁的影響系數(shù),砂土可提高承載力,其它土降低承載力,鋼管樁為開(kāi)口截面時(shí)應(yīng)計(jì)入樁端閉塞效應(yīng);荷載計(jì)算時(shí)不需計(jì)入樁自重力;
鉆孔樁或挖孔樁:外荷載計(jì)入樁基自重-置換土重,承載能力可計(jì)入深度修正系數(shù);
松軟土等不計(jì)側(cè)阻力,樁自重全部計(jì)入。
一般臨時(shí)支墩均采用單排樁,參考設(shè)計(jì)的地質(zhì)資料承載力參數(shù)時(shí)安全系數(shù)采用2,如地質(zhì)資料可靠,安全系數(shù)可采用1.5,或進(jìn)行靜載試驗(yàn),采用打樁力、靜壓樁壓樁力控制,安全系數(shù)采用1.5。
當(dāng)樁間距不滿(mǎn)足規(guī)范最小間距時(shí),應(yīng)按整體基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。
復(fù)合地基可充分利用擴(kuò)大基礎(chǔ)下地基土承載力;軟土區(qū)樁基承臺(tái)不要計(jì)入承臺(tái)下土的承載能力。
明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)σ≤〔σ〕,σmax≤1.2〔σ〕,要求偏心距應(yīng)小于六分之一基礎(chǔ)寬度,臨時(shí)結(jié)構(gòu)〔σ〕=1.3〔σ0〕,并進(jìn)行深度寬度修正。
注意:容許承載力特征值相當(dāng)于容許應(yīng)力,容許承載力標(biāo)準(zhǔn)值相當(dāng)于極限承載力。
條形柔性擴(kuò)大基礎(chǔ)按照彈性地基梁或倒梁法計(jì)算,剛性基礎(chǔ)應(yīng)計(jì)算偏心荷載作用下地基最大反力,簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)按剛性角和柱間距最小平面長(zhǎng)度計(jì)算底面積;條形承臺(tái)基礎(chǔ)按照梁計(jì)算,不考慮地基土承載力。
應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層承載力,計(jì)算方法為自重應(yīng)力+附加應(yīng)力小于修正后地基承載力,水中土容重采用浮容重(約為容重-9KN/m3),附加應(yīng)力采用查表法,如附加應(yīng)力采用擴(kuò)散角計(jì)算法時(shí)與換填墊層計(jì)算方法相同。
對(duì)于塔吊基礎(chǔ),由于不平衡彎矩作用方向?qū)τ诨A(chǔ)是不確定的,應(yīng)計(jì)算最不利方向產(chǎn)生的最大地基應(yīng)力,最好采用樁基礎(chǔ)。
支架基礎(chǔ)及支架應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量控制,確保結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求。
設(shè)于水中的支架,尚應(yīng)考慮水流壓力、流冰壓力和船只漂流物等沖擊力荷載,還應(yīng)考慮一般沖刷和局部沖刷的影響,水中橋梁支架應(yīng)在雨季前完成梁體施工,水中棧橋梁底標(biāo)高應(yīng)在20年一遇水位以上。
(4)懸臂灌注連續(xù)箱梁0#段,墩身高度較小時(shí),主要采用鋼管柱支撐,或采用滿(mǎn)堂架支撐,支撐基礎(chǔ)一般設(shè)置于承臺(tái)上,較高墩身可采用鋼管柱支撐或墩頂托架支撐。
0#段墩頂托架設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)方案有直接預(yù)埋鋼板或型鋼牛腿,精軋預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固鋼板牛腿,“鋼筋+錨板”預(yù)埋件三種主要承力構(gòu)件,其安全性十分重要,方案設(shè)計(jì)審查過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重錯(cuò)誤,受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù),不得利用預(yù)加應(yīng)力提供的摩擦力進(jìn)行抗剪設(shè)計(jì),因摩阻力不能準(zhǔn)確確定,規(guī)范提供了鋼筋與混凝土的容許粘結(jié)力,鋼板與混凝土的粘結(jié)力無(wú)相關(guān)資料依據(jù),計(jì)算時(shí)不能套用鋼筋與混凝土的容許粘結(jié)力,其抗拉能力不能計(jì)算,銷(xiāo)接結(jié)構(gòu)應(yīng)精確加工,現(xiàn)場(chǎng)燒割銷(xiāo)孔不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,銷(xiāo)子應(yīng)采用韌性好的高強(qiáng)鋼材精確加工,設(shè)計(jì)銷(xiāo)子直徑比銷(xiāo)孔小0.5~1mm必須嚴(yán)格控制,現(xiàn)場(chǎng)焊接結(jié)構(gòu)可以采用提高安全系數(shù)的方法進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì),嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量。
3.支架、墩頂托架、吊架、掛籃、防電棚等拆除
?? 必須編制拆除方案,拆除前必須經(jīng)檢查后并簽發(fā)拆除令后方可拆除。
(四)懸臂掛籃墜落事故防范措施
掛籃主桁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度通常都能滿(mǎn)足規(guī)范要求,造成掛籃墜落的主要原因有錨吊系統(tǒng)強(qiáng)度不足,沒(méi)有按照設(shè)計(jì)方案安裝錨吊系統(tǒng),拆除掛籃階段起吊系統(tǒng)無(wú)安全儲(chǔ)備和保險(xiǎn)繩裝置。
1.強(qiáng)度吊桿、吊帶、錨桿、連接器、后橫梁設(shè)計(jì)
(1)按照起重機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性,錨吊桿材料強(qiáng)度安全系數(shù)最低采用5。
(2)錨吊桿與連接器采用梯形螺紋連接:按照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)計(jì)算。
(3)吊帶按照銷(xiāo)接構(gòu)件計(jì)算。
(4)吊帶吊桿為軸向受拉構(gòu)件,剛度小,承受水平力能力小,不要施加附加水平力,如將梯子沿吊桿搭設(shè)或手抓等。
(5)節(jié)點(diǎn)銷(xiāo)子不要設(shè)計(jì)成自由接觸,即不要直接支撐在平面上。
(6)盡量不利用梁體豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋作為掛籃主桁后錨鋼筋,而采用吊帶或韌性較好的高強(qiáng)鋼材精加工,T型螺紋連接。
(7)底籃后錨桿應(yīng)進(jìn)行水平承載能力驗(yàn)算,盡量不采用精軋螺紋鋼筋,如采用精軋螺紋鋼筋則必須提高安全系數(shù)來(lái)保證,平衡水平力是依靠摩阻力,精軋螺紋鋼筋必須預(yù)緊。
(8)底籃前吊桿和后端錨桿(錨固在箱梁底板上)、主桁后錨桿每側(cè)均應(yīng)雙倍配置,跨越既有鐵路或公路、人行道路最安全的做法是不使用高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋作為錨吊桿,其它地方至少其中二分之一不準(zhǔn)使用高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋作為錨吊桿。
(9)錨吊桿下端所有底斜面可變化的均應(yīng)進(jìn)行鉸接轉(zhuǎn)換,所有不變的斜踏面采用楔形鋼板找平,確保錨吊桿豎向受力。
(10)內(nèi)模、側(cè)模錨吊桿及底籃后端二側(cè)面吊桿可使用高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋(材料強(qiáng)度安全系數(shù)采用5),但掛籃每次轉(zhuǎn)移至新T構(gòu)使用時(shí)必須更換精軋螺紋鋼筋,建議每8~10個(gè)梁段更換一次,應(yīng)加強(qiáng)日常檢查,至少每次灌注混凝土前必須檢查一次,發(fā)現(xiàn)缺陷或損傷必須及時(shí)更換。
(11)舊掛籃設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)前必須進(jìn)廠修整并進(jìn)行探傷檢查;對(duì)于錨吊桿彎曲變形的、損傷的、銹蝕較嚴(yán)重的全部不得使用。掛籃桿件拆除時(shí)不得從高處往下丟甩,應(yīng)輕拿輕放,不得損壞構(gòu)件。
(12)特別注意空載時(shí)橫梁剛度也應(yīng)驗(yàn)算,空載移動(dòng)時(shí)后橫梁跨度很大,移動(dòng)掛籃時(shí)可能造成底藍(lán)變形。
2.安全控制措施
(1)確保掛籃前移和混凝土澆筑階段掛籃結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)不小于2。
(2)要求對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查,對(duì)于螺栓、銷(xiāo)子變形、損傷的更換,松動(dòng)的螺栓上緊,螺栓、銷(xiāo)子、以及固定銷(xiāo)子的銷(xiāo)釘數(shù)量不足的補(bǔ)齊,對(duì)于其它桿件變形、損傷等不安全因素采取措施糾正。對(duì)掛籃構(gòu)件各桿件結(jié)構(gòu)及材質(zhì)逐一核實(shí)。
(3)掛籃移動(dòng)前、掛籃就位調(diào)整后、模板就位調(diào)整后、混凝土澆筑前后、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前后均應(yīng)對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)各部位進(jìn)行一次全面檢查,混凝土澆筑過(guò)程中派專(zhuān)人觀察掛籃的安全情況。
(4)對(duì)于舊的精軋螺紋鋼錨桿和吊桿全面更換一次,以后每懸灌8~10個(gè)梁段進(jìn)行更換,在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有彎曲、損傷的必須及時(shí)更換。
(5)精軋螺紋鋼使用前逐根進(jìn)行預(yù)拉,預(yù)拉應(yīng)力為650MPa。
(6)精扎螺紋鋼(吊帶、后錨筋)擰入連接器的長(zhǎng)度必須達(dá)到8cm(對(duì)半擰滿(mǎn)),并在鋼筋上作擰入長(zhǎng)度標(biāo)記。螺桿與螺母的連接長(zhǎng)度按等強(qiáng)度要求連接,導(dǎo)梁(滑梁)下端的螺帽,在完成1個(gè)箱梁節(jié)段施工后檢查,吊桿下端伸出螺帽至少保證在10cm以上,檢查連接下橫梁的吊具與吊桿有無(wú)松脫(吊桿擰入吊具11cm,做好標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記便于每次檢查),確保工作狀態(tài)良好。所有精軋螺紋鋼錨桿和吊桿用雙螺母鎖定。
(7)精軋螺紋鋼錨固螺母墊板尺寸必須進(jìn)行承載力驗(yàn)算。
(8)掛籃二主桁架平聯(lián)及時(shí)聯(lián)接,保證掛藍(lán)的整體穩(wěn)定。
(9)每個(gè)梁段施工前均要對(duì)后錨點(diǎn)位置以圖紙的形式進(jìn)行詳細(xì)交底,精軋螺紋鋼必須保證豎直受力,如果按箱梁設(shè)計(jì)布置利用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固不足,則必須增加預(yù)埋精軋螺紋鋼數(shù)量?,F(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)一定要先放線、抄平,確保后錨吊點(diǎn)數(shù)量足夠,并豎直受力。
(10)操作人員不得在前吊桿上攀爬,上下人梯子與前吊桿脫離,任何時(shí)候不得使吊桿受到水平力作用。
(11)銷(xiāo)子材料和銷(xiāo)子直徑必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,銷(xiāo)子直徑比銷(xiāo)孔直徑小0.5~1.0 mm。
(12)斜拉三角掛籃采用精軋螺紋鋼筋作斜拉桿的應(yīng)經(jīng)常更換斜拉桿。
(13)固定主桁底部滑移縱梁的橋面用砂漿找平,箱梁豎向精軋螺紋鋼筋用帶孔的槽鋼固結(jié)在鋼筋骨架上定位,掛籃主桁架安裝前放線定位,主桁后錨錨固鋼筋進(jìn)行平面位置設(shè)計(jì),如果利用箱梁豎向精軋螺紋鋼筋所在平面位置不能滿(mǎn)足豎向安裝要求時(shí)增加預(yù)埋鋼筋,0#段橋面混凝土內(nèi)預(yù)埋臨時(shí)固定掛籃的鋼筋拉環(huán)。
(14)所有錨吊桿必須按設(shè)計(jì)圖數(shù)量和質(zhì)量要求安裝,不得缺少。
(15)懸吊工作平臺(tái)全部采用角鋼焊接結(jié)構(gòu),并通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算。
(16)橋面必須設(shè)置鋼制安全圍欄,上下橋面人行步梯牢固,安全可靠,直通橋面。
(17)必須選派有經(jīng)驗(yàn)、負(fù)責(zé)任的安全人員,勤檢查督導(dǎo),永不懈怠。
(18)掛籃拆除時(shí)應(yīng)確保起重設(shè)備的安全儲(chǔ)備,底籃拆除時(shí)應(yīng)懸掛鋼絲繩作為保險(xiǎn)裝置。
(五)懸臂澆注連續(xù)梁傾覆事故防范措施
懸臂灌注連續(xù)梁的墩梁固結(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)可靠,一般采用鋼筋混凝土支墩,一般不設(shè)硫磺砂漿層,因?yàn)榱蚧巧皾{很難做到通電融化;也可采用沙箱或鋼支墩支撐,并預(yù)埋鋼筋或設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固裝置。不需另外采用鋼管立柱加強(qiáng)支撐,浪費(fèi)材料,尤其水中橋梁不得采用,有可能由于水流壓力、漂流物沖擊力等造成破壞,反而不安全了。嚴(yán)格控制T構(gòu)二端澆筑混凝土的不平衡重量。
(六)大件吊裝傾覆或墜落事故防范措施
方案應(yīng)嚴(yán)格評(píng)審,主要領(lǐng)導(dǎo)盯控,建議執(zhí)行吊裝令制度。
(七)纜索吊裝大跨度拱橋拱肋失穩(wěn)事故防范措施
纜索吊裝大跨度拱橋拱肋易發(fā)生失穩(wěn)事故,四川宜賓長(zhǎng)江上一座大跨度拱橋和貴州遵義一座中等跨度拱橋吊裝都發(fā)生了安全事故。纜索吊機(jī)、吊裝工藝、纜風(fēng)繩設(shè)置、測(cè)量控制、接頭處理、拱肋合攏等方案應(yīng)嚴(yán)格評(píng)審,尤其是大跨度拱橋單基肋合攏極易發(fā)生失穩(wěn)事故。
(八)高空墜落事故防范措施
加強(qiáng)臨邊防護(hù),冬雨季、暑期防范措施。