警示教育|沿海地区台风期、季风期挂篮加固防台措施好做法(第三十一周)

楼市   2024-09-29 22:25   黑龙江  
典型事故案例
案例1:202X年XX月XX日下午,XX劳务公司10名施工人员在XX特大桥XX号墩连续梁上作业(梁面距水面高度约22米)。其中,5名作业人员(豆XX、胡XX、王XX、郑XX、方XX)在挂篮下部工作平台进行底模下落作业前的准备工作,另外4名作业人员(杨XX、陈XX、周XX、徐XX)在梁面挂篮主桁结构上准备松动吊杆螺母配合挂篮底模下落,班组长李XX在梁面指挥。16时30分许,李XX安排王XX、胡XX军对南侧后下横梁倒链上的水泥浆进行清理。16时50分许,李XX在梁面南侧听王XX和胡XX说水泥浆敲完了,就朝下喊了一声:“可以了,弄好了,可以放了!”,南侧前下横梁倒链葫芦位置的郑XX听到李树海口令后就拉倒链,倒链上移10公分左右,李XX向北侧准备喊其余工人拉倒链时,挂篮南侧前上横梁螺栓栓接处突然折断,前上横梁的两侧吊杆与挂篮下部结构脱离,导致底篮前下横梁、纵梁、工作平台及模板等全部坠落河中。挂篮下部的5人中,除方XX抓住倒链葫芦未坠落外,其余4人均落水;挂篮主桁南侧前上横梁松动吊杆螺母的杨XX,在前上横梁折断时落入水中。落水5人中,2人获救,3人死亡。
事故原因分析:
(一)直接原因
挂篮横梁栓接处螺栓没有按照设计要求,作业人员在挂篮拆除过程中违章操作,致使挂篮南侧前上横梁螺栓栓接处突然折断,导致5名作业人员连同底篮前下横梁、纵梁、工作平台及模板等全部坠落河中。具体分析如下:
1.挂篮上前横梁栓接处螺栓没有按照设计检算书要求,使用M22高强螺栓,而是以普通螺栓代替,且直径小于设计尺寸,致使横梁栓接处抗剪承载力不满足使用荷载要求。
2.作业人员在挂篮拆除过程中,未按照挂篮专项拆除方案中“4台倒链同时起落”的要求,南侧前下横梁处倒链先进行了拉紧作业,导致该位置瞬间承受的荷载超出该侧横梁栓接处最大承载力,致使横梁栓接处螺栓被拉断,挂篮南侧前上横梁螺栓栓接处突然折断。
(二)间接原因
一是违章作业。在该合龙段不具备拆除模板的条件下,提前组织挂篮和模板拆除,尤其是在现场施工员口头制止后仍然坚持拆除底模作业。二是安全意识淡薄,参与底模拆除施工的9名工人中只有2人系了安全带,而已佩戴安全带的人员直接将安全带悬挂在非固定的挂篮围护栏杆上。三是违反项目管理规定施工,合龙段模板拆除作业前在未向项目部工程管理部门报备、未接受安全技术交底的情况下即开展挂篮拆模施工,施工程序与挂篮拆除专项施工方案严重不符。四是超越资质承揽挂篮租赁、安装、拆除作业。
沿海地区台风简介
1、台风的源地
是指经常发生台风的海区。全球每年平均可发生62个台风。在南海形成的台风,对中国华南一带影响重大。
2、台风根据有关资料表明发生的规律
台风(包括热带风暴)一般发生在夏秋之间,最早发生在五月初,最迟发生在十一月。台风中心登陆地点难准确预报。台风的风向时有变化,常出人预料,台风中心登陆地点往往与预报相左。台风具有旋转性。
3、台风级别
超强台风(SuperTY):底层中心附近最大平均风速大于51.0米/秒,也即台风16级或以上。
强台风(STY):底层中心附近最大平均风速41.5-50.9米/秒,也即14-15级。
台风(TY):底层中心附近最大平均风速32.7-41.4米/秒,也即12-13级。
强热带风暴(STS):底层中心附近最大平均风速24.5-32.6米/秒,也即风力10-11级。
热带风暴(TS):底层中心附近最大平均风速17.2-24.4米/秒,也即风力8-9级。
热带低压(TD):底层中心附近最大平均风速10.8-17.1米/秒,也即风力为6-7级。
4、被除名的台风造成损失
台风经常发生在在海区,台风对基础设施、重大工程、桥梁建设的影响是具有挑战性的。强风可能导致建筑物倒塌,输电线路和光纤电缆断裂,施工机械、脚手架等设施受损或倒塌,桥梁结构部件损坏。暴雨和洪水可能导致电子设备和精密仪器可能会因进水而损坏,桥梁基础周围的土壤侵蚀,影响桥梁的稳定性,进而影响交通和公众安全。

  

台风影响图
2015年苏迪罗导致中国台湾至少8人死亡、420人受伤;中国内地至少26人丧生,直接经济损失数百亿元。
2014年威马逊导致海南直接经济损失达119.5亿元,全省325.8万人受灾。
2013年,第30号台风“海燕”以空前的强度登陆菲律宾、中国和越南,成为人类有记录以来登陆最强的超强台风。这场浩劫造成菲律宾4460人死亡,92万人流离失所,经济损失超百亿美元;在中国,至少13人死亡,5人失踪;越南也有13人死亡,81人受伤。其巨大的破坏力和惨烈的伤亡,让“海燕”这个名字注定被除名。亲历者描述:“潮水淹没城市的同时发生大火灾,莱特省首府半小时成为废墟和地狱。”这一幕幕惨状,无不让人心痛。
这些被除名的台风,每一个名字背后都承载着一段沉重的历史,提醒着人们自然灾害的无情与防范的重要性。
挂篮应用环境
随着我国经济发展水平的不断提高,桥梁建设取得了显著成效,沿海等地区大跨度桥梁建设范围不断扩充,促使大跨度桥梁施工中各项技术不断进步与发展。
新建深圳至江门铁路广中江特大桥预应力混凝土18联连续梁和2联T构,其中2处跨越已通车高速公路,7处跨越已通车地方公路,磨刀门桥段19#-29#上跨西部外环高速宝裕互通,立交处高速为桥梁,高速主线为双向六车道,先后跨越C、A、B、H 匝道,夹角依次为(铁路顺拨)89°、101°、150°、154°。
挂篮施工在台风期、季风期期期间,如加固措施不规范,不仅仅是高空坠落隐患问题,而是对已通车的高速造成重大的安全隐患。
在大跨度等各类桥梁施工中,挂篮防台技术是桥梁施工重要技术之一,对桥梁整体稳定性及安全质量有着至关重要的作用。
挂篮特点
所谓挂篮施工,是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时,采用吊篮方法,就地分段悬臂作业。挂篮技术与传统的施工技术相比有着明显优势。它不需要架设支架和不使用大型吊机,同时也保证水道通航。节省了人力物力,经济优势显著,且使用性能较好,将施工进度大大提升了,有利于施工质量的优化。
挂篮防台技术
挂篮防台加固按照工序分为安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、前移、合龙段、后退、拆除。
1、挂篮安装加固措施
工况1:菱形架安装
措施1:轨道前方保险块(限位措施)安装,轨道压梁按照设计全部安装并受力。
  

  

轨道压梁及前端保险快
措施2:节点箱下方反压小车反口轮和滑船安装限位措施。

  

反口轮限位措施、滑船限位措施
措施3:菱形架左右侧使用葫芦+钢丝绳固定牢固,一端固定在挡砟墙预埋钢筋上并做好限位措施,一端固定在梁面预留孔上,预留孔下方设置限位措施,预留孔孔口位置安装衬垫保护钢丝绳。
  

  

菱形架安装防台措施、安装后锚压梁受力体系转换

  

菱形架安装临加固效果图
措施4:安装后锚压梁,由反口轮转换到后锚受力,受力体系转换。

后锚压梁安装
工况2:底模板安装完成(外侧模板未安装)
  

  

底模板安装
措施1:前上横梁与前下横梁间吊带、后下横梁与梁段底板混凝土吊带(吊杆)打进受力。

吊带(吊杆)受力
措施2:前上横梁与菱形架间增加钢板焊接限位,特别是下坡端。
  

  

前上横梁与菱形架增加钢板焊接限位
措施3:底模纵梁与前下、后下横梁间、底模板与底模纵梁间通过栓接或焊接加固牢固,防止受风力影响摆动加大,焊口开裂导致底模系统散架高空坠落。
措施4:增加M型桁架措施:前下横梁与双拼][20b组成M型桁架整体,在浇筑零号块或前一梁段混凝土之间在端面提前预埋□12×250×250毫米、□12×400×400毫米钢板(具体钢板尺寸根据连续梁设计截面尺寸确定),在梁段中心向两侧75厘米、275厘米分别预埋两块共计4块钢板,当台风来临之前用双拼][20b一端焊接在预埋板,另一端与挂篮前下横梁连接限制前下横梁在风荷载作用下自由晃动,详见下图:
  

  

增加M型桁架、梁端预埋钢板
工况3:单侧外侧模板安装完成
措施1:外滑梁后锚点与零号段翼缘板通过精轧螺纹钢打进受力锚固,外滑梁(导梁)滑架和外滑梁(导梁)吊架均受力。

外滑梁(导梁)滑架、吊架受力
措施2:外滑梁前锚点吊带受力。
措施3:外侧模板翼缘板(与已浇筑混凝土位置搭接位置)最外侧与竖墙钢筋焊接固定,保证规范要求的10d焊接长度,防止晃动较大焊口撕开。
措施4:外侧模板翼缘板最前端与菱形架使用倒链(葫芦)固定。

外侧模板翼缘板最前端与菱形架使用倒链(葫芦)固定
措施5:外侧模板与底模板间使用槽钢〔10做2道对撑对拉固定,第一道在模板前端,斜撑两端使用栓接,主要固定在模板连接螺栓孔上。第二道在模板纵向中心位置,斜撑一端焊接在底板双拼][20b或底模板面板上,一端栓接固定在模板拉杆孔内。连接板焊接方向及位置根据拉杆孔确定,拉杆水平受力,严禁斜拉受力。
  

  

单侧外侧模板斜撑、斜撑可伸缩(中间栓接)
措施6:增加预留孔措施:每节挂篮施工梁段与模板重叠区增加预留孔,确保在台风期挂篮侧模板与已浇筑完混凝土段重叠处安装精轧螺纹钢将挂篮侧模与已浇筑完混凝土收紧牢固;预留孔竖向间距为100-150厘米(具体尺寸可根据现场情况进行调整,也可用拉杆孔代替预留孔)。

外侧模板与已浇筑梁端连接固定
工况4:双侧外侧模板安装完成

  

外侧模板示意图
措施1:与工况3中措施1、2、3、4方法一致。

外侧模板翼缘板最前端与菱形架使用倒链(葫芦)固定
措施2:斜撑安装在前端,外侧模板与底模板间使用槽钢〔10做三角斜撑固定(详见下图),斜撑将底模板和外侧模板形成整体框架结构,保持稳定性。

双侧模板前端安装斜撑
斜撑两端与模板螺栓孔进行栓接,因结构尺寸不断变化,斜撑横梁有2根槽钢〔10组成,槽钢中间开孔,长度可以进行伸缩调整,满足安装要求。

  

斜撑法兰盘与模板螺栓孔栓接、斜撑可伸缩(中间栓接)
措施3:两侧外侧模板使用精轧螺纹钢水平对拉,对拉不少于1道,具体对拉数量根据现场实际风力等级确定。

外模板水平对拉
工况5:挂篮跨路兜底防护
  

  

兜底防护侧面布置图、兜底防护前吊点布置图

兜底防护后吊点布置图
措施1:提升兜底防护与底板距离,减少晃动。
措施2:网片与外侧模板增加支撑点,保证焊缝长度。
措施3:接到预警通知后后续风力较大时,如时间允许,提前将兜底防护网片拆除。
2、挂篮钢筋绑扎加固措施
工况1:钢筋绑扎
措施1:挂篮及模板所有受力点打进受力。
措施2:将钢筋焊接成整体形成框架结构。
措施3:按照1(挂篮安装加固措施工况)、4(双侧外侧模板安装完成)措施2方法加固。

双侧模板前端安装斜撑
措施4:外侧模板和内模板使用拉杆拉紧受力,具体拉杆数量根据现场实际风力等级确定。
措施5:收到上级单位发布台风预警信息后钢筋报检合格后严禁浇筑混凝土。
3、挂篮混凝土浇筑加固措施
措施1:严禁将模板与已浇筑混凝土拉杆拆除、严禁将模板与已浇筑混凝土面脱离、严禁将前上与前下內滑梁吊带松动,应保持保持受力状态。保持浇筑完成状态。
4、挂篮前移加固措施
  

  

挂篮准备行走前状态
工况1:当挂篮完成上一梁段施工,准备走行过孔之前,接到台风预警时。
措施1:挂篮严禁走行下一孔;将受力杆件处于受力状态,对挂篮各系统进行加固。
工况2:后锚已经拆除,正在行走但是未行走到位,天气变化,台风预警升级,要求全线停工。
措施1:挂篮前移过程中,因后锚精轧螺纹钢松卸,挂篮受力转换成后勾板与轨道承担,为了加强挂篮走行保险系数,在挂篮菱形架主梁上(纵向水平梁)增加压梁与预留在混凝土中的精轧螺纹钢连接牢固,详见A-A、B-B截面。
  

  

挂篮防台措施、主梁上图 菱形架主梁上(纵向水平梁)增加压梁

挂篮菱形架主梁上(纵向水平梁)增加压梁
措施2:挂篮行走时防止后锚反钩轮在极端情况下失效导致挂篮整体倾覆,主桁架后方加设保险装置,保险装置由行走保险辅助纵梁、保险反压横梁及附属连接锚杆组成,保险辅助纵梁通过焊接、销接方式与主桁架后节点箱体连接。
保险装置利用反压梁和精轧钢锚固在轨道预埋件上。
在挂篮行走前安装保险装置,然后拆除后锚梁,行走过程中应安排专人看管保险装置,为防止行走时精轧钢应倾斜产生的断裂应及时调整保险装置的位置,以保证精轧钢的垂直。
下图B-B截面为挂篮行走保险装置工作原理图示,保险装置具体连接方式及材料根据计算数及设计图纸确定。
  

  

图 挂篮行走保险辅助纵梁
工况3:挂篮行走到位,调整模板标高。
措施1:按照三、1、4、措施2方法进行加固。
5、挂篮合龙段施工加固措施
工况1:使用单侧(大里程或小里程)挂篮合龙
措施1:将轨道压梁、后锚压梁、外滑梁、前上横梁吊带等受力杆件打进受力,压梁数量符合设计及规范要求。
措施2:将外侧模板与已浇筑混凝土通过拉杆连接固定。
工况2:使用用外滑梁+钢(木)模板合龙
措施1:将外侧模板与已浇筑混凝土通过拉杆连接固定。
措施1:将外滑梁打进受力。
6、挂篮后退加固措施
工况1:整体后退

图 挂篮后退吊点布置图
措施1:将挂篮后锚压梁、轨道压梁、前后吊点打进受力,压梁数量符合设计及规范要求。
措施2:底板和外侧模板提升,与混凝土表面密贴,防止晃动。
7、挂篮拆除加固措施
工况1:菱形架拆除一侧,剩余一侧。
措施1:按照三、1(挂篮安装加固措施)、工况1:菱形架安装方法完成加固措施进行加固。
工况2:季风期模板下放未到地面或船上
措施1:整体下方时外侧模板与前下、后下横梁焊接牢固,底模板与底模(篮)纵梁焊接或栓接牢固。底模纵梁与前下、后下横梁焊接牢固,季风期下方晃动焊缝开裂容易坠落。

措施2:使用缆风绳防止晃动,缆风绳在牢固的物体上缠绕,根据摆动方向调整绳的长度。
工况3:台风期模板拆除
措施1:根据气象部门和上级单位发布预警信息、拆除进度判断是否满足安全拆除,如不满足严禁进行拆除作业,将受力杆件加固。
8、其它技术措施:
(1)台风期间挂篮所有精轧螺纹钢受力点采用倒链收紧,由精轧螺纹钢受力转换成倒链受力。
(2)轨道压梁个数确保不少于6个,其中后锚和前支点滑船前后必须保证有1个。
(3)前上横梁与菱形架使用三角板焊接,防止前上横梁脱落(特别是下坡端)。
(4)挂篮前移过程中,挂篮受力使用精轧螺纹钢位置增加倒链。

(5)防台临时锚固设施外作业现场受风面积较大的构件应加装揽风绳或其他抗风加固设施抵御大风。

 
来源|深江铁路项目

编辑一校|王俊杰

一审二校|李贺群

二审三校|李   冰

中铁建大桥工程局四公司
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