桥梁工程质量与安全管理.doc

工程质量与安全管理
摘 要 分析桥梁工程的风险特征；结合实例分析了桥梁工程事故的类型；最后总结提出对工程事故的个人看法，以及个人的学习心得体会。

中国作为世界桥梁大国，桥梁数量也居世界前列，但总是存在着各种各样的问题，在一定的条件下导致工程事故，甚至人身安全事故。近年来无论是在施工还是在运营当中事故接连不断，不仅造成工大的工程损失，也带来不良的社会影响。所以作为桥梁从业者，我们有责任总结事故教训，分析事故原因，采取有效措施，消除隐患、降低风险水平，杜决策类事件再次发生，更重要的是提高风险意识，将工程事故降低到最低水平。
桥梁工程的风险特性
桥梁工程的风险，主要源于以下几个方面
1.1 结构的固有特性
桥梁是一种跨空结构物。他仅靠几个点（墩、台）支撑，而大部分悬在空中。跨孔结构中任何部分出现问题，都会导致桥梁整体的毁坏。跨度越大，支撑距离越远，悬空部分越长，界面失效机会越多。所以桥梁结构物失效风险较其他土建工程相比更大。
1.2 结构的复杂性
现代桥梁为了提高其跨越能力，节省材料，采用了复杂程度很高的结构形式，这个设计施工都带了一定的困难。结构越复杂，其内力分析越难准确符合实际的受力状态。理论分析与实际内力的差距越大，随之的风险也就越大。
1.3 技术的成熟度
现代桥梁在结构构造上和施工技术上，都有很大的发展。为了安全可靠，一般在新技术开始采用时，都会进行小规模的工程或模型试验，然后正式使用逐步推广。但是技术成熟度，总是需要反复的实践，不断总结经验而形成的。所以，技术越成熟，其风险越小。
1.4 自然环境
桥梁总是在室外施工，且多在不利的自然环境中作业，桥址、地形、地址、水文、气象等常常无法选择、无法回避，高山峡谷、深水激流、软弱地基、严寒酷暑都需要面对。在通航河流上，施工期间桥墩基础施工带来更多的困难和更大的风险。
1.5 施工队伍
施工队伍对施工业务的风险的影响是多方面的，其中包括总体技术水平（含监理条件）。总体技术水平也包括建桥业绩、设备条件、技术骨干的业务素质等。而现代化管理机制和施工组织和规章制度的配套对降低业务风向水平是至关重要的。
桥梁工程事故的实例
古今中外桥梁事故不计其数，导致事故发生的因素众多，下面按照影响因素分类介绍下。
2.1 Quebec Bridge
事故原因：设计考虑不足，构件失稳
位于加拿大的圣劳伦斯河之上的Quebec Bridge本该是著名设计师Theodore Cooper的一个真正有价值的不朽杰作。作为当时世界上最长跨度的钢悬臂桥，库帕忘乎所以地把大桥的主跨由490米延伸至550米，以此节省建造桥墩基础的成本。
然而就在这座桥即将竣工之际，悲剧发生了。1907年8月29日，大桥杆件发生失稳，突然倒塌，19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场事故。

1913年，这座大桥的建设重新开始，然而不幸的是悲剧再次发生。1916年9月，中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中突然掉落塌陷。结果13名工人被夺去了生命。事故的原因是举起过程中一个支撑点的材料指标不到位造成的。

2.2、Tacoma Narrows Bridge
事故原因：理论认知有限，风毁
塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥于建于1938年11月到1940年7月，中跨853m。在建造最后阶段，人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况，司机在桥上驾车时可以见到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。
1940年11月7日，大桥在远低于设计风速的19m/s（相当于八级大风）风速下发生强烈的风致振动，桥面经历了70min振幅不断增大的反对称扭转振动，最终导致桥面折断坠落到峡谷中。

2.3、I-35W Bridge
事故原因：桥梁养护不足
I-35W密西西比河大桥是由明尼苏达州运输部于1967年建成的。1990年，美国联邦政府以I-35W密西西比河大桥支座有严重腐蚀，将该桥评为有“结构缺陷”（structurally deficient），当时全美总共有超过七万座桥梁被评为此一等级。2001年，明尼苏达大学土木系的一份报告指出I-35W大桥纵梁已扭曲变形，还发现该桥桁架疲劳的证据；该报告同时指出：一旦桁架承受不了庞大车流，I-35W大桥恐将崩塌。但桥梁养护不足这一问题并未被政府所重视。
当地时间2007年8月1日下午6:01，正值交通高峰时段，该桥突然坍塌，造成至少8人死亡，79人受伤。据估计事故发生时桥上有50-100辆机动车辆，是美国自1983年以来最严重的非天灾或外力因素所造成的桥梁崩塌事件。

2.4、圣水大桥
事故原因：材料及施工缺陷
圣水大桥位于韩国首都首尔的汉江上，全长1160米，最初于1979年建成。1994年10月21日早上，在车流量高峰时刻，圣水大桥位于第五与第六根桥柱间的48米长混凝土桥板整体塌落入水，六辆汽车包括一辆载满学生及上班族的巴士和一辆载满准备参加庆祝会的警员的面包车跌进汉江，导致33人死亡17人受伤。
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经过长达五个月的调查，大桥坍塌的直接原因是：承建大桥工程的东亚建设公司没有按设计图纸施工，而且在施工中又偷工减料。圣水大桥在发生意外后不久进行修葺，于1997年8月15日重新开放。
2.5、Silver Bridge
事故原因：眼杆疲劳断裂
位于美国俄亥俄河上，连接着俄亥俄州与西弗吉尼亚州，采用了“眼杆”型设计方案。这里所说的“眼杆”型，就是把桥设计成自行车链条的样式，中间交织连接并固定在支撑塔上，而两端则被牢牢钉死在两个桥台上。
1967年12月15日，正值下班高峰期。圣诞购物和下班回家的人们挤满了这座桥。谁也没有想到，悲剧就在这时发生了：短短一分钟之内，银桥就彻底倒塌了。银桥倒塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中，46人丧生。

调查结果表明：正是只有两根“眼杆”组成一组的链条设计和脆弱的钢材，导致俄亥俄州一端的C13号接合处发生了断裂。而链条与桥塔之间的不合理关系，也是导致灾难发生的原因之一。
2.6、宜宾小南门桥
事故原因：吊杆断裂
宜宾小南门桥主桥系中承式钢筋混凝土肋拱桥，矢跨比1/5，是建桥当时国内跨径最大的钢筋混凝土拱桥，中部180m范围为钢筋混凝土连续桥面。

2001年11月7日凌晨4点，从四川南部宜宾进入云南的咽喉要道宜宾南门大桥发生悬索及桥面断裂事故，桥两端同时塌陷，造成交通及市外通讯中断。

事故是连接拱体和桥面预制板的4对8根钢缆吊杆断裂，北端长约10米、南端长20余米的桥面预制板发生坍塌。两边的断裂处都是在主桥与引桥的结合点，恰恰也是吊桥动态与静态的结合点。因受力不均，一边垮塌后，使桥面的支撑力发生波浪形摆动，造成另一边也垮塌。
2.7、广东九江大桥
事故原因：船只撞击
广东九江大桥为2×160米的独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，1988年6月正式建成通车。2007年6月15日凌晨5时10分，一艘佛山籍运沙船偏离主航道航行撞击九江大桥，导致桥面坍塌约200米，导致9人死亡。这就是闻名中外的“九江大桥6•15船撞桥断事故”，也称为“九江大桥事件”。

8、I-40 Bridge
事故原因：船只撞击
I－40 桥是美国俄克拉荷马州阿肯色河上的大桥。2002年5月26日早上7:45，一艘拖船所拖驳船与大桥桥墩相撞，随着一声轰隆巨响，大桥长达180米的一部分塌落。由于司机看不到前方桥面塌落，随后陆续有十辆汽车坠入水中，共造成十四人死亡。

2002年7月29日，大桥修复完成，恢复通车。
2.9、辽宁盘锦田庄台大桥
事故原因：汽车超载
2004年6月10日早晨7时许，辽宁省盘锦市境内田庄台大桥突然发生垮塌。大桥从中间断裂27米，大约有三辆汽车落水，两名落水司乘人员逃生，无人员死亡。

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内混凝土抗压强度不足，低于设计标号的三分之一；连接桥梁、桥面和拱架的拉索、锚具和镏片严重锈蚀。二是工程承发包不合法：到８日止，事故调查组找不到工程设计专用章，设计手续不全，实际上是私人设计。施工承包者是一个挂靠国有的个体业主，其组织的施工队伍不具备进行市政工程建设的技术力量和设备，不具有合法的市政工程施工资质。

重点分析
凤凰堤溪沱江大桥
事故原因：设计建造不规范
2007年8月13日下午，湖南省凤凰县正在建设的堤溪沱江大桥发生特别重大坍塌事故，造成64人死亡，4人重伤，18人轻伤，直接经济损失3974.7万元。

堤溪沱江大桥是湖南凤凰县至贵州铜仁地区大兴机场二级公路的公路桥梁，桥身设计长328米，跨度为4孔，每孔65米，高度42米，原计划于2007年8月底竣工通车。该桥上部构造主拱圈为等截面悬链线空腹式无铰拱，腹拱采用等截面圆弧拱，基础则奠基在弱风化泥灰或白云岩上，混凝土、石块构筑成基础，全桥未设制动墩。专家们说，这种石拱桥是一种传统桥型，但也是一种“风险桥型”。
凤凰桥问题主要从六个方向来调查包括：审批、立项、勘察、设计、施工、
管理。

凤凰桥主要问题

设计问题

1. 拱桥砌筑设计时不应设计分成三带施工。
2. 腹拱设计时应将第一横墙设置在墩上，否则第一横墙过高稳定性不好。（附图）
3. 裸拱时，拱脚处最不利，但有桥上建筑时，拱脚至最近横墙约1/8处最不利。

施工问题

1. 施工中应该用15#砂浆混凝土，60#块石，但施工中用片石及不对砂浆混凝土进行振捣。
2. 主拱圈砌筑不合理，未分环、分段、分阶段。
3. 落架过早，应修完填料后再落架。

左侧为问题设计，右侧为正确设计

个人心得体会
在学习过土木安全管理后了解了许多在桥梁设计施工时容易犯得和疏忽的问题。作为一个土木建筑的从业者，我深刻的意识到了安全管理的重要性。安全作为我们平时最为重视，又最为容易忽视的一个概念，我们不能每次直到事故发生的时候才建立起安全意识，我们应当在平日里树立良好的安全防范意识，杜绝事件的发生在它还是萌芽的时候。尤其是桥梁又是所有土木结构当中最为复杂的、安全要求最高同时又是人群密集程度较大的构造物，一旦发生安全事故，势必会造成不可估量的财产损失和人身安全损失。所以桥梁的安全更是我们需要注重的。对于人为因素引起的问题事故应该都是可以避免的，多以在我们今后的组织中应该尽量细心，尽量去安排好各个方面的事宜，解决好各方面的问题，把保证安全作为第一要务，不能只看重利益而至安全于不顾。
桥的美不仅在于渡人载人，还在于为人们提供了远去的可能。桥梁一旦坍塌，直接受害者也是人类。