橋梁現場施工錯誤案例分析

陳詠梅，許兆軍

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

橋梁現場施工錯誤案例分析

陳詠梅1，許兆軍2

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

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

施工 錯誤 預防

橋梁的施工應精確嚴謹，稍有失誤就會導致工期拖延、費用增加甚至發生危險。參考日本土木建設綜合情報雜志《日本コストラクション》中刊載的日本橋梁施工現場的錯誤案例，分析施工錯誤發生的原因，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于斷裂強度30倍的拉力，而一旦地腳螺栓受到損傷，在地震時將引發嚴重后果。

1995年5月，調查人員在鋼梁下檢查活動支座時，發現限位裝置在橋臺前側面與支座限位擋塊發生接觸。此時溫度為14℃。但是按照設計要求，即使是溫度達到40℃，限位裝置也不應該與支座限位擋塊發生接觸，按照調查當日氣溫，限位裝置應該與支座限位擋塊之間至少應有19 mm的距離。

按照設計要求，在溫度和荷載條件變化時活動支座上的支座板應該與梁體一起伸縮，比如，在梁體伸展時，上支座板應該移向橋臺的后側面，而在梁體收縮時，上支座板應該向橋臺的前側面移動。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，設計限位裝置，把上支座板的移動限制在一定范圍內，當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面移動，這個活動支座也就失去了作用。

對上述情況進行的檢算結果表明，在這種狀態下，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于斷裂強度30倍的拉力，如果地腳螺栓受到損傷，在地震時會引發嚴重的后果。

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該取決于施工時的溫度。但是，該橋的施工圖只規定了標準溫度(10℃)下，限位裝置與支座限位擋塊的前側面及橋臺后側面之間各保持20 mm的距離，沒有規定施工時的環境溫度。活動支座構造示意見圖1，活動支座施工平面見圖2。

設計要求施工者在架設橋臺時，應該把現場設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計值與實測值的數據，但施工管理照片集中沒有這張照片，后來又發現，施工時限位裝置的安裝出現了錯誤。支座施工時間是1994年6月，施工當日溫度是26℃。根據這天的氣溫計算，限位裝置與橋臺前側面的距離應該保持在27 mm，而與橋臺后側面的距離應該保持在13 mm。但是，在實際操作中，把與橋臺前側面的距離定為10 mm，而與橋臺后側面的距離定為30 mm，實際誤差達到17 mm，因而出現了在氣溫低于設計溫度時，限位裝置與支座限位擋塊發生接觸的情況。

1.3 支座改造措施

1995年，在梁體伸長量最大的6月份，進行了現場加固。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。活動支座加固工序見圖3。

圖1 活動支座構造示意

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。兩側為橋臺，梁部采用預應力混凝土結構。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。

原設計方案是右岸一側為固定支座，左岸一側為活動支座，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，左岸橋臺不穩定，見圖4。

圖4 橋梁支座結構示意

該橋兩側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，內徑54.1 mm。但是在施工現場，左右岸的錨栓蓋帽使用錯誤，根據檢算，左岸的固定支座鋼管樁的應力超過了地震時的允許值。鋼管樁壓應力為258.7 N/mm2，超過了允許應力值210 N/mm2。同時，鋼管樁與橋臺結合部的鋼筋拉應力為826.2 N/mm2，大大超過了拉應力允許值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，橋寬8.5 m，是地方道路改良工程的一部分。橋墩為鋼筋混凝土結構。

橋墩是根據1996年修訂的“道路橋設計規范”設計的耐震結構。設計要求，箍筋需使用直徑25 mm的鋼筋，按網格狀配置，間距為75 cm，兩端用拉筋掛住。但是，現場檢查發現，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，在受到強烈地震時，不能抑制箍筋的膨脹變形，從而導致橋墩的黏結強度不足，降低了橋墩的水平抗震強度，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“道路橋設計規范”修訂的意義，把應該捆綁在箍筋上的拉筋錯誤地捆綁在主筋上了。

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

3.3 橋墩加固措施

橋墩的補修工程，從橋墩底部開始，做了3.2 m高的鋼筋混凝土圍護，補修工程花費350萬日元，由施工單位全額負擔。

4 結語

綜上所述，橋梁的建筑施工要求精確嚴謹，認真研究施工規范，對于施工規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.現場的失敗［Z］.東京:日經BP社，2001.

［2］志村満.建築工事擔當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。

(責任審編 王紅)