導(dǎo)語(yǔ)：橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)控制論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

該工程為珠海市高欄港高速公路某（前鋒涌）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，該橋跨徑尺寸為5×20m+3×30m+5×20m。隨著河道通航需求不斷增長(zhǎng)，橋下凈空已不能滿足現(xiàn)有通行要求，需要整體升高滿足凈空。大橋橋面寬度為22.5m，頂升面積為6525m2，頂升質(zhì)量為15376t。

2工程地質(zhì)條件

橋位處地質(zhì)情況為：表層以第四系沉積層為主，主要是粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土；黏土下以含水砂層為主；基底以燕山3期花崗巖為主，其內(nèi)部裂隙水較為貧乏。地下水構(gòu)成主要為土層中的孔隙水和基底巖層裂隙水，補(bǔ)給源為大氣降水，水位在0.4～1.4m范圍變化，對(duì)混凝土基本無(wú)腐蝕性。

3頂升支點(diǎn)選擇

3.1初步施工方案

采用先斷柱后頂升方法，即利用下抱柱梁-蓋梁體系進(jìn)行頂升托換，在蓋梁底部吊掛千斤頂，并交替對(duì)角布置在橋梁軸線兩側(cè)，完成整體頂升施工。該施工方案存在以下問(wèn)題：

1）橋梁修建時(shí)采用了CFG樁處理軟基，并且進(jìn)行了預(yù)壓。若方案采用下抱柱結(jié)構(gòu)，則需要進(jìn)行圍堰施工，且向下開(kāi)挖難度較大。即使開(kāi)挖完畢，之后的軟基處理在施工空間受影響的條件下如何進(jìn)行也是施工的難點(diǎn)。

2）原有系梁距蓋梁底部的距離最小只有1.03m，而原托換結(jié)構(gòu)下抱柱梁高度為1.5m，墩柱切割位置為距抱柱梁頂面0.3m處，而現(xiàn)場(chǎng)墩柱的凈空高度大多不滿足施工空間要求。

3）千斤頂為對(duì)角布置，頂升過(guò)程中會(huì)使蓋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭矩，影響蓋梁整體穩(wěn)定性，而且千斤頂產(chǎn)生的反力不均衡，會(huì)產(chǎn)生縱、橫橋向水平力，對(duì)千斤頂受力和穩(wěn)定極為不利。總之，該頂升方案難度高、投資大且工期太長(zhǎng)，需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

3.2施工方案優(yōu)化

3.2.1總體改進(jìn)

針對(duì)初步施工方案中的問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化，具體情況如下：

1）對(duì)于橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，采用直接頂升然后接高蓋梁方法，利用蓋梁-板梁體系進(jìn)行頂升托換，這樣可避免橋臺(tái)下的軟基處理問(wèn)題。

2）對(duì)于橋墩結(jié)構(gòu)，采用先斷柱頂升，再接高立柱方法，利用加固原有系梁-蓋梁體系進(jìn)行頂升托換。采用植筋法對(duì)系梁結(jié)構(gòu)加高30cm，以增加安全系數(shù)儲(chǔ)備。

3）千斤頂采用軸線布置，消除縱橋向反力，且中間千斤頂受力更為均勻。

3.2.2改進(jìn)分析

以跨中6號(hào)、7號(hào)墩之間的30m跨組合小箱梁為研究對(duì)象，為充分說(shuō)明各種情況下箱梁可能出現(xiàn)的受力情況，采用以下3種頂升方案：

1）6號(hào)、7號(hào)墩同步頂升；

2）6號(hào)、7號(hào)墩逐次頂升（每個(gè)墩的支座同步頂升）；

3）6號(hào)、7號(hào)墩各個(gè)支座依次頂升。針對(duì)上述3種方案具體分析如下：方案1：梁結(jié)構(gòu)的受力最佳，但對(duì)于墩臺(tái)頂升高度的一致性要求極為嚴(yán)格，實(shí)際施工中很難控制。施工中需將頂升過(guò)程分多步進(jìn)行，必須控制前期各頂升高度完全一致。因此需要使用大量的千斤頂，雖然投資較大，但可以縮短工期。方案2：施工過(guò)程中梁為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，對(duì)梁體本身受力影響不大。逐墩頂升時(shí)若高差過(guò)大，可能造成梁端伸長(zhǎng)，磕碰臨跨橋梁；逐墩頂升還會(huì)產(chǎn)生額外附加應(yīng)力，甚至?xí)a(chǎn)生支座脫空現(xiàn)象。因此施工前需要精確計(jì)算，施工時(shí)采取相應(yīng)措施。因投入的千斤頂數(shù)量較少，可節(jié)約投資，且施工控制簡(jiǎn)單，但因千斤頂反復(fù)拆裝會(huì)延長(zhǎng)工期。方案3：施工過(guò)程中，采用PLC計(jì)算機(jī)液壓同步頂升技術(shù)控制逐次頂升高度的精度（2mm），則不會(huì)影響到主梁的穩(wěn)定性。如頂升高差過(guò)大，在梁體自身抗彎剛度作用下，很容易產(chǎn)生側(cè)向偏移，甚至導(dǎo)致頂升點(diǎn)脫離頂升支座，梁體脫空的同時(shí)頂升的千斤頂瞬時(shí)承受巨大局部應(yīng)力，對(duì)于長(zhǎng)期服役的橋梁具有較大施工風(fēng)險(xiǎn)。雖該方案所需要千斤頂數(shù)量最少，但拆卸千斤頂工作的次數(shù)最多，風(fēng)險(xiǎn)也最大。經(jīng)上述分析，該橋先采用方案1整體頂升法，每次頂升高度為10cm；最后一輪頂升采用方案2，即逐墩臺(tái)頂升，精確控制頂升高差（10cm之內(nèi)）。頂升施工過(guò)程中對(duì)橋梁整體進(jìn)行全面監(jiān)控，施工中一旦發(fā)生超過(guò)監(jiān)控預(yù)警值情況，應(yīng)立即按照受力穩(wěn)定原則進(jìn)行補(bǔ)償頂升，消除超過(guò)預(yù)警值的應(yīng)力、應(yīng)變，隱患消除后方可繼續(xù)整體頂升。

4頂升施工風(fēng)險(xiǎn)分析

橋梁頂升施工中具有客觀的偶然因素，同時(shí)人的主觀意識(shí)也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。一般認(rèn)為橋梁風(fēng)險(xiǎn)具有隨機(jī)性，所以應(yīng)針對(duì)橋梁風(fēng)險(xiǎn)潛在因素進(jìn)行辨別，對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)控、測(cè)量，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，積極采取合理的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施。

4.1風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定

頂升和落梁施工中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)主要有：頂升電腦控制系統(tǒng)故障、液壓頂升設(shè)備故障、監(jiān)測(cè)值超預(yù)警值、千斤頂內(nèi)泄跑壓及現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的安全事故。將上述風(fēng)險(xiǎn)分別歸入不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)內(nèi)，如下所示。

1）低等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：電腦系統(tǒng)故障。

2）中等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：液壓設(shè)備故障；千斤頂發(fā)生內(nèi)泄。

3）高等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)值超限事故；現(xiàn)場(chǎng)安全事故。

4.2風(fēng)險(xiǎn)控制

針對(duì)頂升和落梁過(guò)程中的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，詳細(xì)分析，制訂了可能發(fā)生意外的緊急應(yīng)對(duì)措施。關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工過(guò)程中，由技術(shù)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，組建現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案小組隨時(shí)待命，小組成員由結(jié)構(gòu)工程師、電腦軟件維護(hù)工程師、液壓控制系統(tǒng)專家、機(jī)械專家及經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員等組成。

4.2.1電腦控制系統(tǒng)故障及處理措施

1）由電腦軟件控制技術(shù)人員將系統(tǒng)設(shè)置為一旦電腦無(wú)信號(hào)傳輸，則整體系統(tǒng)停止、液壓系統(tǒng)保壓，千斤頂鎖死，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。警報(bào)發(fā)出后電腦技術(shù)人員馬上介入處理，備份資料數(shù)據(jù)，其他無(wú)關(guān)人員禁止觸碰電腦，橋下施工人員暫時(shí)撤至安全范圍內(nèi)。

2）將專門(mén)應(yīng)急操作按鈕設(shè)置在操作界面上，便于緊急情況下快速啟動(dòng)該程序，使整個(gè)工程立即進(jìn)入事先設(shè)定的頂升系統(tǒng)閉鎖狀態(tài)。故障應(yīng)急處理后，由現(xiàn)場(chǎng)總指揮根據(jù)具體情況決定是否繼續(xù)頂升作業(yè)。

3）為主控電腦提供專用保障電源，安排專業(yè)電工實(shí)時(shí)待命，以緊急處理電線、電路方面的問(wèn)題。

4）操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障，嚴(yán)禁其他人員嘗試排除，必須由專業(yè)工程師進(jìn)行檢查排除。

4.2.2液壓設(shè)備故障及處理措施

1）泵站不能正常提供動(dòng)力：利用千斤頂自鎖功能，自動(dòng)關(guān)閉保護(hù)閥，維持頂升力恒定。

2）油管突然暴裂：由于千斤頂上均裝有均載保護(hù)閥，可保證液壓千斤頂?shù)挠筒煌庑购徒Y(jié)構(gòu)的絕對(duì)安全。

3）千斤頂壓力不足：備足千斤頂和墊塊，先用墊塊進(jìn)行支撐，由液壓工程師對(duì)千斤頂進(jìn)行維修或者徹底更換。

4）液壓系統(tǒng)異常：施工中由專業(yè)人員對(duì)液壓系統(tǒng)壓力進(jìn)行監(jiān)控，遇到問(wèn)題立即上報(bào)主控室，由專家判斷是否繼續(xù)頂升或排除故障后再開(kāi)機(jī)、調(diào)試、頂升施工。

4.2.3結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)值超限

1）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫：立即停止頂升，由應(yīng)急小組進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，制訂處理措施，決定是否繼續(xù)頂升，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

2）箱梁和蓋梁兩側(cè)頂升不同步：立即停止頂升，組織應(yīng)急小組人員分析原因進(jìn)行“糾偏”；使較高箱梁和蓋梁一側(cè)千斤頂保壓靜止，另一側(cè)緩慢加壓頂升，兩側(cè)達(dá)到平衡位置時(shí)，則停止“糾偏”操作。

4.2.4千斤頂發(fā)生內(nèi)泄

千斤頂一旦發(fā)生內(nèi)泄，將導(dǎo)致頂升施工中斷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致頂升失敗，并會(huì)因千斤頂不同步使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，因此對(duì)內(nèi)泄需提前預(yù)防、及時(shí)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

1）千斤頂在頂升前均需保壓；

2）通過(guò)監(jiān)控液壓泵站供油速度是否加快，頂升速度是否下降，來(lái)及時(shí)判斷千斤頂是否發(fā)生內(nèi)泄；

3）千斤頂頂升或下落施工時(shí)，采用輔助螺旋千斤頂微調(diào)跟進(jìn)，保證頂升施工萬(wàn)無(wú)一失。

5結(jié)語(yǔ)

1）整體頂升施工工藝為工程的順利完成奠定了基礎(chǔ)，并可為今后類似工程的施工提供參考。

2）先整體同步頂升、后逐孔頂升調(diào)整縱坡的施工方法，減少了對(duì)既有橋梁的影響，最大可能地保證了既有橋梁原有狀態(tài)，橋梁頂升過(guò)程中未出現(xiàn)超標(biāo)的附加應(yīng)力及裂縫。

3）依據(jù)對(duì)多跨橋梁整體頂升施工所造成的影響程度，將施工風(fēng)險(xiǎn)劃分為低、中、高3個(gè)等級(jí)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及風(fēng)險(xiǎn)種類制訂了詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施及應(yīng)急處理預(yù)案，保證了工程的順利完成。

作者:程達(dá)峰單位:中鐵十八局集團(tuán)