【讨论】6.19粤赣高速匝道桥事故!试分析及解决办法
bqpl26674
bqpl26674 Lv.9
2015年09月28日 07:13:00
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6月19日凌晨3时许,粤赣高速广州往河源方向城南出口匝道突然断裂倒塌,有多辆在匝道行驶的车辆坠落,事故现场有一具遗体送出,具体伤亡数字仍在统计中。事发后,源城公安消防、公安部门及高速公路连夜派人赶到现场。目前城南高速出口往梅州、深圳方向入口已封闭。 清晨4:35,记者赶到现场时,高二十米左右的高速匝道断裂倒塌,形成一个斜坡,有钢筋裸露出来。在倒塌的匝道上可以看到两辆大货车,其中一辆倒在护栏外边,另一辆大货车车厢翻侧在匝道。

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6月19日凌晨3时许,粤赣高速广州往河源方向城南出口匝道突然断裂倒塌,有多辆在匝道行驶的车辆坠落,事故现场有一具遗体送出,具体伤亡数字仍在统计中。事发后,源城公安消防、公安部门及高速公路连夜派人赶到现场。目前城南高速出口往梅州、深圳方向入口已封闭。
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清晨4:35,记者赶到现场时,高二十米左右的高速匝道断裂倒塌,形成一个斜坡,有钢筋裸露出来。在倒塌的匝道上可以看到两辆大货车,其中一辆倒在护栏外边,另一辆大货车车厢翻侧在匝道。
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倒塌的匝道上可以看到两辆大货车,其中一辆倒在护栏外边,另一辆大货车车厢翻侧在匝道上。
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被压的车辆。
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目前民警仍在事故现场勘测,事故当中人员伤亡情况仍在统计,事故原因正在调查当中。
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事故现场。
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根据现场情况:
1. 匝道桥为独柱墩。
2. 车辆坠向桥梁以外
3. 车辆被压严重,且不是被梁体所压。
4. 独柱墩倒塌。
5. 桥面板根据图片所示,并未断裂。
分析原因(个人意见):

1. 桥梁倒塌原因为车辆载重过大,且桥面受力严重偏向某一侧,因为匝道桥为独柱墩,导致桥面倾覆。
2. 独柱墩倒塌可能因为桥面倾覆导致桥墩受横向外部荷载从而断裂。
解决匝道桥独柱墩倾覆的办法:

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2011年4月某日有人突然发现,施工中的某市高架桥(图1),四孔一联预应力单箱匝道桥向外侧倾斜,两端双支座桥墩的内侧支座脱空4cm,中间三个独柱墩橡胶支座严重偏载变形,但尚未脱空(图2)。桥面两侧护栏模板已架设,外侧护栏混凝土浇筑结束。匝道桥内侧翼板与主桥翼板之间空隙只有2cm,匝道桥内侧护栏模板插在两个翼板之间,紧贴在主车道桥翼板、混凝土护栏外侧,约束匝道桥倾斜,尚无法判断箱梁倾斜是否会继续发展。
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图1.匝道桥总体计算简图 1443153366.png

图2.匝道倾斜状况图

1. 快速判断倾斜原因
立即用结构力学方法判断所处状态,计算图示如图3,计算结果如表1。计算结果表明端部内侧支座出现负反力,结构已经入临界状态,确认箱梁匝道倾斜桥是由于护栏偏载造成的。
表1.支座反力计算表本文来自
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图3.支座反力计算简图 图4.支座模型


2.快速判断倾斜是否会继续发展
  因为结构力学方法只能判断临界状态,不能判断倾斜位移是否中止,需要另行处理。立即临时编制了一个考虑橡胶支座弹性变形的有限单元法计算程序,把橡胶支座当做温克尔弹性地基,逐次施加护栏荷载,找出倾斜状态发展全过程。
  因为这是外部平衡问题,箱梁采用弗拉索夫刚性横截面假定,只采用了四个梁单元。
  考虑到中墩橡胶支座面积较大,分成两块计算;端墩橡胶支座较小,分隔较远,不再分割(图4)。实际上应该把橡胶支座分成很多小块,更加精确(图5)。因当时情况紧急,没有时间精细划分。
  纵向预应力和护栏荷载加在刚臂上。逐孔施加混凝土护栏浇筑荷载,加载过程中发现负反力,立即解除约束,继续加载(图6),直到加载结束。
  计算过程中输出支座反力见表2,最终桥梁竖向位移见图7。端桥墩内侧支座脱空4.211cm,外侧支座下压0.7249cm;中墩截面内侧翼板端部内侧上翘7.309cm,外侧下压8.531cm。
  结果与现场情况基本相符,说明桥梁处于稳定状态,内侧主桥摩阻力不足以阻止匝道桥旋转。
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图5.支座精确细分图 图6. 支座解除步骤


3.处理措施及后续工作
  1.立即在匝道桥桥面内侧靠近护栏模板处均布压沙袋100吨,同时清除主桥和匝道桥翼板之间的填塞物,让匝道桥能自由回倾。随着加载,当晚桥梁就归位。检查桥梁无病害以后次日再浇筑内侧护栏,同时在相应位置卸除沙袋。
  2.根据计算的中墩倾斜位移可以计算出支座倾斜偏角(图8),α=0.0187弧度,小于支座产品容许的0.02弧度,暂时可以不更换支座。
  3.建议设计单位采用更精细的计算模式检验全桥,包括下部构造。
  4.建议用3辆150吨超常规重车偏载复核一联四跨匝道桥的倾覆稳定性。
  5.建议匝道桥入口设2.5m限高闸门,通车初期派专人严看死守。后来市交警出台了重车上桥罚6分、同时罚500元的规定。
  由于采用了快速分析计算,处理思路清晰,整个事件处理不到一天,工程按时交付使用至今。
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图7.计算输出位移图 图8.支座变形角
表2. 逐孔浇注护栏迭代计算输出表(单位:吨)
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注:(1)II、III、VI、V号中墩的支座号是指分割成左右两块的编号;
  (2)浇注第3、4孔护栏时反力出现负值后,作脱空处理。


表3. 中墩外力表
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