桥梁安全事故防范措施

(一）桥梁基坑或边坡防护垮塌事故防范措施
临近既有线和重要建（构）筑物边坡或基坑、其它深基坑支护技术和安全方案必须报集团公司审查。
方案可采用排桩（钢轨桩、工字钢桩、钻孔桩、挖孔桩）、连续墙（钢筋混凝土连续墙、钢板桩）、土钉、水泥土、放坡等五种结构型式进行基坑或边坡防护。对临近重要建（构）筑物边坡或基坑防护必须进行内力和变形监测，对既有线和重要建（构）筑物必须进行变形监测。
(二）桥梁墩身现浇模板垮塌事故防范措施
总结以往桥梁墩身模板垮塌事故，主要原因有①模板实际承受的侧压力远大于规范公式计算值，造成模板连接件设计承载力不足；②夏季混凝土坍落度损失快，初凝时间较冬季短，模板侧压力较冬季小，前期没有垮塌模板，当作了安全的施工经验，进入冬季施工，也认为是安全的，产生麻痹思想，因此模板垮塌大多发生在冬季；③按前期经验螺栓数量不上足，或螺栓损伤不及时更换；④风力过大，外界机械碰撞等原因可造成模板整体侧翻；⑤采用无拉杆模板垮塌事故多发；⑥墩身分段浇筑时下部模板拆除，而上部模板无可靠支撑；⑦模板使用次数太多，造成损伤、变形等未及时修复；⑧模板安装有缺陷，安装完成后未经验收；⑨混凝土浇筑速度过快；⑩一次浇筑高度过大。
现阶段设计的模板强度和刚度一般都比较大，一般不会由于强度和刚度不足造成模板垮塌事故。
（1）混凝土侧压力计算：
（2）桥梁墩身模板连接件计算
（3）模板侧向风力计算：
（4）模板水平连接和拉杆设置
根据新浇混凝土对模板的水平侧压力、倾倒混凝土时因振动产生的水平力计算模板拉杆和水平连接螺栓数量。
（5）模板竖向连接及风缆设置
模板竖向连接螺栓承受水平剪力和竖向拉力。墩身模板产生倾覆力矩包括风力、机械碰撞的偶然作用力、泵送混凝土时对模板面的冲击力、墩身倾斜等因素，现在墩身模板安装的普遍做法是既未设风缆、底节模板也未与承台连接，平衡倾覆力矩依靠的是模板自重和连接螺栓、新浇混凝土自重。根据风力计算结果，其风力一项产生的倾覆力矩就很大，容易造成模板竖向连接螺栓断裂，造成墩身模板倾覆和垮塌，增设风缆可有效平衡倾覆力矩，同时减少对模板竖向连接螺栓的作用力，更能有效预防偶然作用的机械碰撞力引起的模板倾覆和垮塌。
（6）严格控制混凝土浇筑速度和一次浇筑高度
混凝土浇筑速度寒冷季节控制在0.8m/h以内，炎热季节控制在1.1m/h以内。现场实测混凝土坍落度、初凝时间、终凝时间是否控制在设计计算的参数范围内，否则降低浇筑速度，墩身较高时可采用分节浇筑，分节浇筑时，至少一节模板不得拆除，上部模板必须有可靠支撑，施工缝按规范要求处理。墩身一次浇筑最大高度可控制在15m以内。
（7）全面检算、提高材料强度安全系数
冬季低温时钢材脆性增大，设计强度降低，材料设计强度采用较大安全系数来保证。螺栓承受的弯曲、拉压、剪切应力在计算时应全面，不得漏项。
（8）模板和脚手架分离
一般桥梁墩身模板设计时没有考虑施工人员的荷载，而是另外设置脚手架，所以脚手架与模板应该分离；翻模脚手架与模板一体设置。
（9）编制详细作业指导书，加强技术培训和施工过程控制
施工过程中经常性地对现场模板进行检查，要求所有螺栓孔满布螺栓，凡是变形和损伤的螺栓一律清理出场，螺栓紧固力要适当。加强现场照明，统一指挥，防止机械碰撞，禁止混凝土正对侧面模板泵送。

（三）现浇混凝土桥梁支架垮塌事故防范措施
严格设计中荷载计算、承载能力安全系数取值。
1.荷载计算（不得漏项）
荷载计算存在最大问题：往往外荷载计算有时偏差特别大，偏小不安全，偏大造成浪费。
（1）支架、模板自重
模板、支架和拱架重量在初步设计时一般按20~30%计算，完成设计图后，必须按设计图纸计算确定；
（2）钢筋混凝土自重
新浇筑混凝土容重24kN/m3，钢筋混凝土的容重可采用25～26kN/m3(以体积计算的含筋量≤2％时采用25kN／m3，>2％时采用26kN／m3)。变截面梁应按小节段梯形荷载或节点集中荷载加载；计算自重包括超载预压的20%梁体自重（有些施工单位认为材料有安全系数，不计入超载预压重量是不正确的，一般来说，如超静定结构温度变化和支座不均匀沉降未计算，在安全系数内考虑；还有的施工单位在支架结构计算考虑20%超载预压，而预压加载方案中加载偏大，甚至达到自重的50%以上，沙土等吸水材料如不覆盖，雨季吸水将加大预压荷载）；
（3）施工荷载
考虑预压超载时，如预压超载大于等于施工荷载与模板荷载之和，施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；（注意局部计算与整体计算时荷载取值不一样）
（4）振捣混凝土的荷载：。
（5）混凝土侧压力：规范公式计算值远远低于高性能混凝土实测值，应予以调增，前述。
（6）倾倒混凝土水平荷载
（7）其它可能产生的荷载
雪荷载，风荷载，冬季保温设施荷载，雨季、夏季防雨防晒棚荷载；
（8）超静定结构温度变化和支座不均匀沉降引起的次内力
一般在临时结构设计时没有进行计算，在安全储备内考虑。
（9）承载能力验算
按各项荷载最不利组合进行验算；

（10）刚度验算
钢筋混凝土等自重、支架模板重、其它荷载组合。
2.临时结构计算
2.1一般要求
（1）不同工况应建立不同计算模型，如分段现浇连续箱梁墩梁支架全长预压加载、分段浇筑梁部工况不一样，临时支墩和托梁最不利作用力是不同工况确定的；
（2）受力结构应明确、合理，如在跨度较大的梁体现浇，受梁体底面高速公路通车限制，不能采用直立支墩，但桥下净空较大，有条件设斜腿支撑钢梁，形成斜腿刚构，构件受拉压弯剪作用力，受力分析时一定要正确，以往有人设计时只计算拉压剪力，把它简单地看成是桁架结构，不计算弯矩，结果内力分析不正确。
（3）梁体支架模板一般遵循从上往下计算原则；
（4）满堂式钢管架（扣件式钢管架、门式架、梯形架、碗扣架）与墩梁支架采用不同安全系数，满足安全要求和节约成本。
（5）计算模板、支架、拱架的强度和稳定性时，应考虑作用在模板、支架和拱架上的风力。设于水中的支架，尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载，还应考虑一般冲刷和局部冲刷的影响，水中桥梁支架应在雨季前完成梁体施工，水中栈桥梁底标高应在20年一遇水位以上。
（6）稳定性要求
支架的立柱应保持稳定，并用撑拉杆固定。当验算模板及其支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时，验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。
(7）强度及刚度要求
(8）桥梁支架卸架装置
梁式支架采用对口木楔、砂筒、千斤顶等卸架。
木楔宜使用刨光的硬杂木，
砂筒结构应经设计。加置在砂筒上的压力不应大于10MPa；砂筒内应采用质地坚硬、清洁并经筛选的干砂，其粒径宜为；砂筒在使用前应加置设计荷载（必要时可增加20%~50%的安全富余）进行预压；砂筒上的空隙应采用不易开裂且富有伸缩性的油灰填塞。
采用千斤顶作为卸架装置时，在卸架前，千斤顶应能可靠锁定。
钢管架支模采用可调托座卸架。
2.2模板、支架和拱架的设计
(1）钢管支架设计
往往进场构件截面比设计截面小，以实际测量截面计算；
弯曲变形、锈蚀、端面不平整、对中偏差、垂直度偏差、安装偏位，取结构安全系数2；
水平横杆和水平剪刀撑、纵横断面剪刀撑应满足构造要求，以满足整体稳定性要求，水平横杆应满足设计步距要求，十字交叉设置，顶层横杆以上和底层横杆以下伸出长度控制在20cm以内，如为变截面梁，顶层纵向水平杆可斜向设置，确保实际步距在计算步距以内。顶托高度控制在25cm以内，底座高度控制在15cm以内。
支架搭设时平面位置和垂直度控制：测量放线，设拉线控制首层钢管架杆件平面位置和标高，并采用锤球检查垂直度，确保首层搭设满足设计要求，从而才能保证以后搭设的支架满足设计要求。
防止碗扣松脱、扣件松脱，要求逐个检查。
斜杆、剪刀撑加固设置必须符合规范要求。
高宽比满足要求，一般应小于2，如不满足采用降低杆件承载能力，并进行整体稳定性计算；如墩梁支架，在墩顶段附近采用钢管架时其高宽比不满足整体稳定性要求时进行加宽加密；
钢管脚手架附加安全系数计算：钢管脚手架在安装时，由于安装偏差，立杆产生初始偏心；在施工时，由于局部超载，以及错误的拆除局部拉杆及支撑，由此使立杆的设计荷载降低，并且这些因素，随安装高度增高，出现的概率越大。因此，在确定安全系数时，必须考虑安装高度的影响。

按照容许应力法计算，如果地基承载力高，地基处理好，支架高度在15m以内，支架杆件新，无锈蚀，无弯曲等，支架搭设满足构造要求，步距1.2m时单立杆承载力最大可采用较大值，支架立杆顶端承载力采用23KN控制；软土地区等沉降大、沉降不均匀，贝雷梁等梁式支架顶面（挠曲变形，相当于地基沉降不均匀）步距1.2m时单立杆承载力则采用较小值，支架立杆顶端承载力采用20KN控制。高度超过15m以上时还需采用高度安全系数降低立杆容许承载力使用，采用上述立杆容许承载力已考虑足够安全储备，计算立杆外荷载时不再计入钢管架高度方向自重。
钢管架杆件竖向力计算：箱梁可按梁体断面横向分腹板、翼板、顶底板划分区域，各区域下钢管横向布置较密较均匀，横向布置通长分配梁，传力比较均匀，可按腹板范围内钢管平均受力计算；纵向按梁体高度、厚度等变化情况分段设计计算；地面标高不一致时可分段设置挡墙，但必须验算挡墙，挡墙外荷载还应包括梁体自重传给地基的作用力。
作用于地基的作用力纵横向按不同区域验算最大地基反力，一般按最不利位置计算，可按梁体和模板支架自重、施工荷载（含人群、机具、冲击、雨雪荷载）、硬化地面面积荷载总和计算地基反力。
满堂支架地基应做好排水措施，避免雨水浸入地基降低地基承载力，应勘探地基下有无孔洞、沟槽，避免支架失稳垮塌。
（2）贝雷钢梁：《装配式公路钢桥多用途使用手册》是按照容许应力法计算的，其设计荷载本应为恒载＋活载，使用的钢材材质为Q345钢，容许应力采用273MPa，安全系数低（K＝1.264），安全储备较少，承载能力不能取提高系数，有些施工单位提出临时结构承载力提高30%，是错误的，临时结构承载力提高30%是针对《桥规》中安全系数1.7提出的，应计入荷载分配不均匀折减系数，还应考虑支座不均匀沉降、温度变化引起的次内力，支架现浇梁要求基础沉降小，连续贝雷梁支架要求基础不均匀沉降量小。考虑到钢梁经过多次使用，可能存在锈蚀和损伤，同时考虑钢梁受力分配的不均匀性，为加大安全储备，在我们的支架设计中，其设计荷载仍按照承载能力极限状态法计算“1.2×恒载＋1.4×活载”计算（综合约为“1.23×（恒载＋活载）”），这样折算起来其综合安全系数达到1.555，大于以往建筑设计规范的安全系数1.45，对于新贝雷梁可按容许应力法计算荷载。其钢梁的承载能力仍采用手册提供的数据，可以认为其设计是安全的。
贝雷确保节点受力：为保证钢梁只由节点承受竖向力，横向分配梁间距采用75cm布置，因此梁顶钢管支架纵向间距也只能采用75cm，必须用对接接头的钢管架，如果横向分配梁间距不按节点布置，则桁架抗弯能力需扣减支点集中荷载对弦杆弯曲应力承担的抵抗弯矩，同时验算支点集中荷载对弦杆的剪力强度。
顶面标高调节措施：
钢梁顶面一般不增设钢管支架支撑，而采用方木分配梁，并用硬杂木作对口木楔调节，便于卸架；
如果梁底面为曲线布置，才增设钢管支架作为调节，并用可调顶托调节，便于卸架，此时可不用底托；
如果顶面实在没有调整余地，可将底模直接搁置于梁顶面，此时必须增设沙箱等卸架设备，同时由于上弦杆承受底模板分配的竖向荷载，应按同时承受轴力和弯矩进行检算确定，也就是要降低钢梁承受总弯矩的承载能力。
墩梁式支架水平力传递：采用钢梁时其钢管支墩与满堂支架采用水平钢管连接，并传递至永久桥墩，确保钢管立柱承受纵向水平力。
加强措施：一般在钢管支墩立柱横向分配梁外侧还可增加一排钢管支架。
（3）地基承载力计算
地基：其设计荷载按照承载能力极限状态法计算时，地基承载力特征值，相当于桥规的容许基本承载力：临时工程承载力特征值（容许基本承载力）＝极限承载力/1.5，按桥规的容许基本承载力取值时，临时工程承载力特征值（容许基本承载力）＝1.3×基本承载力；其设计荷载按照容许应力法计算时，采用地基容许基本承载力或修正后的容许承载力。
充分利用桥梁桩基承台墩身的承载能力，深厚软基地基处理采用桩基支承，下卧层较深时可采用旋噴桩和搅拌桩等复合地基，地基较好时采用换填处理。
取值按照地质资料或规范：经常用错资料，可采用地基承载力较低的指标进行控制计算，需能保证安全，但存在浪费。
打入桩：最好采用打桩力或静压桩压桩力控制，或静载试验确定，不要采用桩长控制承载力，尤其是不要采用地基好的地段资质资料计算；振动打桩要计入振动沉桩的影响系数，砂土可提高承载力，其它土降低承载力，钢管桩为开口截面时应计入桩端闭塞效应；荷载计算时不需计入桩自重力；
钻孔桩或挖孔桩：外荷载计入桩基自重－置换土重，承载能力可计入深度修正系数；
松软土等不计侧阻力，桩自重全部计入。
一般临时支墩均采用单排桩，参考设计的地质资料承载力参数时安全系数采用2，如地质资料可靠，安全系数可采用1.5，或进行静载试验，采用打桩力、静压桩压桩力控制，安全系数采用1.5。
当桩间距不满足规范最小间距时，应按整体基础进行验算。
复合地基可充分利用扩大基础下地基土承载力；软土区桩基承台不要计入承台下土的承载能力。
明挖扩大基础σ≤〔σ〕，σmax≤1.2〔σ〕，要求偏心距应小于六分之一基础宽度，临时结构〔σ〕＝1.3〔σ0〕，并进行深度宽度修正。
注意：容许承载力特征值相当于容许应力，容许承载力标准值相当于极限承载力。
条形柔性扩大基础按照弹性地基梁或倒梁法计算，刚性基础应计算偏心荷载作用下地基最大反力，简化计算时按刚性角和柱间距最小平面长度计算底面积；条形承台基础按照梁计算，不考虑地基土承载力。
应验算软弱下卧层承载力，计算方法为自重应力＋附加应力小于修正后地基承载力，水中土容重采用浮容重（约为容重－9KN/m3），附加应力采用查表法，如附加应力采用扩散角计算法时与换填垫层计算方法相同。
对于塔吊基础，由于不平衡弯矩作用方向对于基础是不确定的，应计算最不利方向产生的最大地基应力，最好采用桩基础。
支架基础及支架应加强测量控制，确保结构符合设计要求。
设于水中的支架，尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载，还应考虑一般冲刷和局部冲刷的影响，水中桥梁支架应在雨季前完成梁体施工，水中栈桥梁底标高应在20年一遇水位以上。
（4）悬臂灌注连续箱梁0#段，墩身高度较小时，主要采用钢管柱支撑，或采用满堂架支撑，支撑基础一般设置于承台上，较高墩身可采用钢管柱支撑或墩顶托架支撑。
0#段墩顶托架设计：设计方案有直接预埋钢板或型钢牛腿，精轧预应力钢筋锚固钢板牛腿，“钢筋+锚板”预埋件三种主要承力构件，其安全性十分重要，方案设计审查过程中经常发现有严重错误，受力分析和结构设计应以设计规范为依据，不得利用预加应力提供的摩擦力进行抗剪设计，因摩阻力不能准确确定，规范提供了钢筋与混凝土的容许粘结力，钢板与混凝土的粘结力无相关资料依据，计算时不能套用钢筋与混凝土的容许粘结力，其抗拉能力不能计算，销接结构应精确加工，现场烧割销孔不满足设计要求，销子应采用韧性好的高强钢材精确加工，设计销子直径比销孔小0.5~1mm必须严格控制，现场焊接结构可以采用提高安全系数的方法进行加强设计，严格现场焊接质量。
3.支架、墩顶托架、吊架、挂篮、防电棚等拆除
   必须编制拆除方案，拆除前必须经检查后并签发拆除令后方可拆除。
（四）悬臂挂篮坠落事故防范措施
挂篮主桁结构设计强度通常都能满足规范要求，造成挂篮坠落的主要原因有锚吊系统强度不足，没有按照设计方案安装锚吊系统，拆除挂篮阶段起吊系统无安全储备和保险绳装置。
1.强度吊杆、吊带、锚杆、连接器、后横梁设计
（1）按照起重机械设计的重要性，锚吊杆材料强度安全系数最低采用5。
（2）锚吊杆与连接器采用梯形螺纹连接：按照机械设计手册计算。
（3）吊带按照销接构件计算。
（4）吊带吊杆为轴向受拉构件，刚度小，承受水平力能力小，不要施加附加水平力，如将梯子沿吊杆搭设或手抓等。
（5）节点销子不要设计成自由接触，即不要直接支撑在平面上。
（6）尽量不利用梁体竖向预应力钢筋作为挂篮主桁后锚钢筋，而采用吊带或韧性较好的高强钢材精加工，T型螺纹连接。
（7）底篮后锚杆应进行水平承载能力验算，尽量不采用精轧螺纹钢筋，如采用精轧螺纹钢筋则必须提高安全系数来保证，平衡水平力是依靠摩阻力，精轧螺纹钢筋必须预紧。
（8）底篮前吊杆和后端锚杆（锚固在箱梁底板上）、主桁后锚杆每侧均应双倍配置，跨越既有铁路或公路、人行道路最安全的做法是不使用高强度精轧螺纹钢筋作为锚吊杆，其它地方至少其中二分之一不准使用高强度精轧螺纹钢筋作为锚吊杆。
（9）锚吊杆下端所有底斜面可变化的均应进行铰接转换，所有不变的斜踏面采用楔形钢板找平，确保锚吊杆竖向受力。
（10）内模、侧模锚吊杆及底篮后端二侧面吊杆可使用高强度精轧螺纹钢筋（材料强度安全系数采用5），但挂篮每次转移至新T构使用时必须更换精轧螺纹钢筋，建议每8～10个梁段更换一次，应加强日常检查，至少每次灌注混凝土前必须检查一次，发现缺陷或损伤必须及时更换。
（11）旧挂篮设备转场前必须进厂修整并进行探伤检查；对于锚吊杆弯曲变形的、损伤的、锈蚀较严重的全部不得使用。挂篮杆件拆除时不得从高处往下丢甩，应轻拿轻放，不得损坏构件。
（12）特别注意空载时横梁刚度也应验算，空载移动时后横梁跨度很大，移动挂篮时可能造成底蓝变形。
2.安全控制措施
（1）确保挂篮前移和混凝土浇筑阶段挂篮结构的抗倾覆稳定安全系数不小于2。
（2）要求对挂篮结构进行全面检查，对于螺栓、销子变形、损伤的更换，松动的螺栓上紧，螺栓、销子、以及固定销子的销钉数量不足的补齐，对于其它杆件变形、损伤等不安全因素采取措施纠正。对挂篮构件各杆件结构及材质逐一核实。
（3）挂篮移动前、挂篮就位调整后、模板就位调整后、混凝土浇筑前后、预应力钢筋张拉前后均应对挂篮结构各部位进行一次全面检查，混凝土浇筑过程中派专人观察挂篮的安全情况。
（4）对于旧的精轧螺纹钢锚杆和吊杆全面更换一次，以后每悬灌8～10个梁段进行更换，在施工过程中发现有弯曲、损伤的必须及时更换。
（5）精轧螺纹钢使用前逐根进行预拉，预拉应力为650MPa。
（6）精扎螺纹钢（吊带、后锚筋）拧入连接器的长度必须达到8cm（对半拧满），并在钢筋上作拧入长度标记。螺杆与螺母的连接长度按等强度要求连接，导梁（滑梁）下端的螺帽，在完成1个箱梁节段施工后检查，吊杆下端伸出螺帽至少保证在10cm以上，检查连接下横梁的吊具与吊杆有无松脱（吊杆拧入吊具11cm，做好标准标记便于每次检查），确保工作状态良好。所有精轧螺纹钢锚杆和吊杆用双螺母锁定。
(7）精轧螺纹钢锚固螺母垫板尺寸必须进行承载力验算。
(8）挂篮二主桁架平联及时联接，保证挂蓝的整体稳定。
(9）每个梁段施工前均要对后锚点位置以图纸的形式进行详细交底，精轧螺纹钢必须保证竖直受力，如果按箱梁设计布置利用竖向预应力钢筋锚固不足，则必须增加预埋精轧螺纹钢数量。现场操作时一定要先放线、抄平，确保后锚吊点数量足够，并竖直受力。
(10）操作人员不得在前吊杆上攀爬，上下人梯子与前吊杆脱离，任何时候不得使吊杆受到水平力作用。
(11）销子材料和销子直径必须满足设计要求，销子直径比销孔直径小0.5～1.0 mm。
(12）斜拉三角挂篮采用精轧螺纹钢筋作斜拉杆的应经常更换斜拉杆。
(13）固定主桁底部滑移纵梁的桥面用砂浆找平，箱梁竖向精轧螺纹钢筋用带孔的槽钢固结在钢筋骨架上定位，挂篮主桁架安装前放线定位，主桁后锚锚固钢筋进行平面位置设计，如果利用箱梁竖向精轧螺纹钢筋所在平面位置不能满足竖向安装要求时增加预埋钢筋，0#段桥面混凝土内预埋临时固定挂篮的钢筋拉环。
(14）所有锚吊杆必须按设计图数量和质量要求安装，不得缺少。
(15）悬吊工作平台全部采用角钢焊接结构，并通过设计计算。
(16）桥面必须设置钢制安全围栏，上下桥面人行步梯牢固，安全可靠，直通桥面。
(17）必须选派有经验、负责任的安全人员，勤检查督导，永不懈怠。
(18）挂篮拆除时应确保起重设备的安全储备，底篮拆除时应悬挂钢丝绳作为保险装置。
(五）悬臂浇注连续梁倾覆事故防范措施
悬臂灌注连续梁的墩梁固结设计应可靠，一般采用钢筋混凝土支墩，一般不设硫磺砂浆层，因为硫磺砂浆很难做到通电融化；也可采用沙箱或钢支墩支撑，并预埋钢筋或设预应力钢筋锚固装置。不需另外采用钢管立柱加强支撑，浪费材料，尤其水中桥梁不得采用，有可能由于水流压力、漂流物冲击力等造成破坏，反而不安全了。严格控制T构二端浇筑混凝土的不平衡重量。
(六）大件吊装倾覆或坠落事故防范措施
方案应严格评审，主要领导盯控，建议执行吊装令制度。
(七）缆索吊装大跨度拱桥拱肋失稳事故防范措施
缆索吊装大跨度拱桥拱肋易发生失稳事故，四川宜宾长江上一座大跨度拱桥和贵州遵义一座中等跨度拱桥吊装都发生了安全事故。缆索吊机、吊装工艺、缆风绳设置、测量控制、接头处理、拱肋合拢等方案应严格评审，尤其是大跨度拱桥单基肋合拢极易发生失稳事故。
(八）高空坠落事故防范措施
加强临边防护，冬雨季、暑期防范措施。