陳詠梅，許兆軍

(1.北京林業(yè)大學(xué)，北京 100083;2.中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所，北京 100081)

橋梁現(xiàn)場施工錯誤案例分析

陳詠梅1，許兆軍2

(1.北京林業(yè)大學(xué)，北京 100083;2.中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所，北京 100081)

橋梁的施工，要求精確嚴(yán)謹(jǐn)，稍有失誤就可能導(dǎo)致危險發(fā)生。本文以日本橋梁施工中出現(xiàn)的支座安裝錯誤和拉筋安裝失誤等三個施工失誤為案例，分析了發(fā)生失誤的原因，說明了補(bǔ)救改造措施。

施工 錯誤 預(yù)防

橋梁的施工應(yīng)精確嚴(yán)謹(jǐn)，稍有失誤就會導(dǎo)致工期拖延、費(fèi)用增加甚至發(fā)生危險。參考日本土木建設(shè)綜合情報雜志《日本コストラクション》中刊載的日本橋梁施工現(xiàn)場的錯誤案例，分析施工錯誤發(fā)生的原因，并說明改造措施和方法。

1 支座安裝錯誤案例分析

1.1 工程概況

在安裝橋梁的活動支座時，由于位置錯誤，致使在溫度升高時地腳螺栓可能承受相當(dāng)于斷裂強(qiáng)度30倍的拉力，而一旦地腳螺栓受到損傷，在地震時將引發(fā)嚴(yán)重后果。

1995年5月，調(diào)查人員在鋼梁下檢查活動支座時，發(fā)現(xiàn)限位裝置在橋臺前側(cè)面與支座限位擋塊發(fā)生接觸。此時溫度為14℃。但是按照設(shè)計要求，即使是溫度達(dá)到40℃，限位裝置也不應(yīng)該與支座限位擋塊發(fā)生接觸，按照調(diào)查當(dāng)日氣溫，限位裝置應(yīng)該與支座限位擋塊之間至少應(yīng)有19 mm的距離。

按照設(shè)計要求，在溫度和荷載條件變化時活動支座上的支座板應(yīng)該與梁體一起伸縮，比如，在梁體伸展時，上支座板應(yīng)該移向橋臺的后側(cè)面，而在梁體收縮時，上支座板應(yīng)該向橋臺的前側(cè)面移動。但是，如果在地震時梁體的移動不受限制，就有落梁的危險。為此，設(shè)計限位裝置，把上支座板的移動限制在一定范圍內(nèi)，當(dāng)這個限位裝置碰到支座限位擋塊時，移動就會停止。本案中橋梁的設(shè)計是以沿橋軸方向移動40 mm為限，那么，在14℃的溫度下，限位裝置接觸到支座限位擋塊，就限制了梁體的移動，如果溫度再升高，梁體不能再向橋臺后側(cè)面移動，這個活動支座也就失去了作用。

對上述情況進(jìn)行的檢算結(jié)果表明，在這種狀態(tài)下，如果氣溫上升到50℃，與支座限位擋塊連為一體的地腳螺栓會承受相當(dāng)于斷裂強(qiáng)度30倍的拉力，如果地腳螺栓受到損傷，在地震時會引發(fā)嚴(yán)重的后果。

1.2 安裝錯誤原因分析

在安裝支座時，限位裝置與支座限位擋塊之間的距離應(yīng)該取決于施工時的溫度。但是，該橋的施工圖只規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)溫度(10℃)下，限位裝置與支座限位擋塊的前側(cè)面及橋臺后側(cè)面之間各保持20 mm的距離，沒有規(guī)定施工時的環(huán)境溫度?；顒又ё鶚?gòu)造示意見圖1，活動支座施工平面見圖2。

設(shè)計要求施工者在架設(shè)橋臺時，應(yīng)該把現(xiàn)場設(shè)置限位裝置的情況用照片加以記錄，照片中要有在黑板上記錄的縫隙設(shè)計值與實(shí)測值的數(shù)據(jù)，但施工管理照片集中沒有這張照片，后來又發(fā)現(xiàn)，施工時限位裝置的安裝出現(xiàn)了錯誤。支座施工時間是1994年6月，施工當(dāng)日溫度是26℃。根據(jù)這天的氣溫計算，限位裝置與橋臺前側(cè)面的距離應(yīng)該保持在27 mm，而與橋臺后側(cè)面的距離應(yīng)該保持在13 mm。但是，在實(shí)際操作中，把與橋臺前側(cè)面的距離定為10 mm，而與橋臺后側(cè)面的距離定為30 mm，實(shí)際誤差達(dá)到17 mm，因而出現(xiàn)了在氣溫低于設(shè)計溫度時，限位裝置與支座限位擋塊發(fā)生接觸的情況。

1.3 支座改造措施

1995年，在梁體伸長量最大的6月份，進(jìn)行了現(xiàn)場加固。先把地腳螺栓的螺母和夾板取下，把與支座限位擋塊接觸的限位裝置一部分再裝上新做的夾板，并用原來的螺母與地腳螺栓固定?；顒又ё庸坦ば蛞妶D3。

圖1 活動支座構(gòu)造示意

圖2 活動支座施工平面(單位:mm)

圖3 活動支座加固工序示意

2 固定支座安裝失誤

滋賀縣在1996年—1997年之間進(jìn)行了矢倉川河流改造工程，作為工程的一部分，在彥根市甲田町建造了長19.8 m，寬8.2 m的橋。兩側(cè)為橋臺，梁部采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。左右兩岸的橋臺均使用了6根直徑600 mm的鋼管樁，左岸鋼管樁長20.5 m，右岸鋼管樁長28 m。為了使鋼管樁與橋臺結(jié)為一體，每根樁的上部都配置了鋼筋。左岸鋼管樁每根配置8根d13鋼筋，右岸鋼管樁每根配置12根d16鋼筋。

原設(shè)計方案是右岸一側(cè)為固定支座，左岸一側(cè)為活動支座，但是在施工時混淆了左岸與右岸，活動支座與固定支座的位置裝錯了，地震時，左岸橋臺不穩(wěn)定，見圖4。

圖4 橋梁支座結(jié)構(gòu)示意

該橋兩側(cè)橋臺都安裝了防止地震時落梁的錨栓，直徑46 mm。錨栓上有蓋帽，在此基礎(chǔ)上建造梁體。左岸的活動支座所用的錨栓蓋帽為橢圓形(100 mm× 52 mm)，右岸的固定支座所用的錨栓蓋帽為圓形，內(nèi)徑54.1 mm。但是在施工現(xiàn)場，左右岸的錨栓蓋帽使用錯誤，根據(jù)檢算，左岸的固定支座鋼管樁的應(yīng)力超過了地震時的允許值。鋼管樁壓應(yīng)力為258.7 N/mm2，超過了允許應(yīng)力值210 N/mm2。同時，鋼管樁與橋臺結(jié)合部的鋼筋拉應(yīng)力為826.2 N/mm2，大大超過了拉應(yīng)力允許值240 N/mm2。

3 拉筋安裝失誤案例

3.1 拉筋安裝概況

富山縣1998年建造的道路橋，此橋橫跨河流，橋長143 m，橋?qū)?.5 m，是地方道路改良工程的一部分。橋墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

橋墩是根據(jù)1996年修訂的“道路橋設(shè)計規(guī)范”設(shè)計的耐震結(jié)構(gòu)。設(shè)計要求，箍筋需使用直徑25 mm的鋼筋，按網(wǎng)格狀配置，間距為75 cm，兩端用拉筋掛住。但是，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，拉筋并沒有勾住箍筋，而是勾住了主筋。在這種情況下，箍筋未能與拉筋相連，在受到強(qiáng)烈地震時，不能抑制箍筋的膨脹變形，從而導(dǎo)致橋墩的黏結(jié)強(qiáng)度不足，降低了橋墩的水平抗震強(qiáng)度，見圖5。

圖5 橋墩的配筋示意(單位:m)

3.2 錯誤原因

拉筋的施工錯誤是由于沒有理解“道路橋設(shè)計規(guī)范”修訂的意義，把應(yīng)該捆綁在箍筋上的拉筋錯誤地捆綁在主筋上了。

“道路橋設(shè)計規(guī)范”是在1995年坂神大地震后修訂的。修訂前的設(shè)計規(guī)范僅規(guī)定拉筋在與主筋及箍筋連接時要捆綁結(jié)實(shí)。但是經(jīng)過大地震，拉筋作為構(gòu)造上的重要部件，其作用受到重視，因此在設(shè)計規(guī)范修訂時，拉筋規(guī)定一定要捆綁在箍筋上。但是，這個修訂意見沒有得到現(xiàn)場施工人員及監(jiān)理人員的重視，才出現(xiàn)了本次的錯誤。

3.3 橋墩加固措施

橋墩的補(bǔ)修工程，從橋墩底部開始，做了3.2 m高的鋼筋混凝土圍護(hù)，補(bǔ)修工程花費(fèi)350萬日元，由施工單位全額負(fù)擔(dān)。

4 結(jié)語

綜上所述，橋梁的建筑施工要求精確嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真研究施工規(guī)范，對于施工規(guī)范修訂的意義要予以充分的理解，保證橋梁的使用安全性。

［1］日経コストラクション.現(xiàn)場的失?。踆］.東京:日經(jīng)BP社，2001.

［2］志村満.建築工事?lián)?dāng)者のための施工の実踐ノウハウ［M］.東京:オーム社，2010.

U445.6

B

1003-1995(2011)02-0052-03

2010-10-10;

2010-11-20

陳詠梅(1968—)，女，北京人，講師，博士。

(責(zé)任審編 王紅)