弯梁桥事故

弯梁桥事故
1.深圳市春风路高架桥（1994年建成）
该桥为独柱三跨预应力连续弯梁，桥梁中心线曲线半径60米，采用单箱单室箱型截面，全宽10.5米，两侧悬臂3.0米（详细情况不详）。

在施工预应力张拉后发生梁体的转动，导致梁体曲线内侧支座脱空。

该桥发生问题的主要原因：
（a）由于箱梁两侧外悬臂较大，箱梁底宽较小，使得由两块板式橡胶支座组成的抗扭约束抵抗力矩不足，造成梁体扭转变形。

（b）对梁体内预应力产生的扭矩缺乏足够的认识。

事故处理：
（a）通过顶升两侧端支点处内侧，对支座施加预加力，调整横坡，减小支座负反力，消除支座脱空现象。

（b）在主梁内侧施加压重荷载，调整全梁扭矩分布，增大边墩内侧支座反力。

2.深圳市滨河路车公庙立交（1998年建成）
该桥采用单箱双室箱型截面，桥梁中心线曲线半径R=266.3米，6跨一联，长度、跨度较大，其中中间两孔跨度为62.8米、59.2米，中间三个支承采用独柱支承，其余为双柱支承。

该桥全宽10米，两侧悬臂2.0米，梁高2.8米。

施工采用分段浇注、分段张拉预应力方法。

首先浇注中间两跨（62.8+59.2米），张拉预应力后，浇注两侧边孔。

预应力通过连接器连接。

该桥施工第一浇筑段，预应力张拉后，按照施工程序拆除跨中支架时，引起梁端及中间支承附近梁体外侧支架承载能力不足，产生支架垮塌，主梁产生翻转。

该桥发生问题的主要原因：
（a）在第一段砼浇筑、预应力张拉完成后，梁体跨中部位支架脱空，支点附近支架不足以承受梁体自重及预应力产生的扭矩，而造成支架的垮塌。

（b）设计中特别是第一浇筑段单点支承支点附近的支架没有提出
具体、明确的技术要求，造成支架在预应力张拉后，支点附近支架承载能力不足。

（c）对梁体内预应力产生的扭矩缺乏足够的认识。

事故处理：
（a）针对事故发生的原因，对第一段浇筑主梁进行多点顶升，恢复梁体的扭转变形。

（b）加强第一段浇筑梁体的临时支承，在梁体扭转变形得到恢复后，进行下一浇筑段的施工，使全桥形成稳固的结构体系。

3.深圳市滨海大道南油立交及侨城东路、侨城西路立交（1999年建成）
三座立交采用同样的设计手法，发生同样的问题。

出问题三座匝道桥均采用独柱三跨连续梁结构,边墩采用隐盖梁。

其中中跨为35～45米，边跨为30～35米，梁体中心线圆曲线半径为68.5米或83.5米。

桥梁宽度8米，箱梁底宽3.8米，外悬臂2.1米，主梁梁高2.0米（中跨45米）、1.65米（中跨35米）。

中间独柱支承采用双向活动盆式橡胶支座。

其中南油立交匝道在进行荷载实验时发生梁体的较大偏转，最大偏转为1.53%，外侧最大下沉为60厘米，内侧最大上翘为63厘米，主梁向曲线外侧最大滑移为45厘米。

同时其余两座立交匝道也发生了不同程度的偏转和侧移，但由于未进行荷载实验，发生偏转和侧移程度较小。

该桥发生问题的主要原因：
（a）全联支承体系抗扭能力及水平方向抗滑动能力弱。

（b）预应力钢束配置不尽合理。

对预应力产生的扭矩缺乏足够的认识。

（c）中墩支座预偏心设置偏小，结构分析表明未起明显作用。

（d）双向活动支座滑动系数设计中采用值与产品出厂指标差别巨大（国标μ≤0.01）。

其滑动摩阻系数取值偏大对下部结构安全，但对预应力弯梁上部结构的滑动稳定性不利。

事故处理：
（a）对主梁进行多点顶升，以两边墩外侧支座中心连线为轴，按刚体位移顶升主梁各控制点的相对位移值，梁体顶升的控制以顶力和各点相对位移比值双控，恢复梁体变位。

（b）改变支承体系，加大墩柱截面。

将原设计圆形墩柱改为椭圆形墩柱。

将中墩墩顶单点双向活动支座改为两支点板式橡胶支座，使中墩形成抗扭约束，减小扭转跨径。

（c）中墩加桩、加大承台，以抵抗中墩墩柱由于增加抗扭约束而产生的横向弯矩。

（d）为保证在运营阶段，边墩曲线内侧支座不出现脱空现象。

在恢复梁体位移、改变支承体系完成后，对边墩内侧支座施加顶力调整支座位置，拆除顶力后对边墩内侧支座形成预压。

4.深圳市华强北立交（1998年建成）
该桥由多座桥梁组成其中A、B匝道桥均为6孔预应力砼连续梁，桥梁中线曲线半径分别为255米和275米。

桥梁全长239.504米，跨径组合为26.083+37+54+34.421+54+34米，箱梁截面为单箱单室，梁高2.2米，箱梁顶宽9.0米，底宽5.0米，支座布置边墩采用板式橡胶支座，其余均为双向活动支座。

该桥2000年6月在无任何先兆情况下，A匝道桥突然发生严重的梁体侧向位移、平面外挠曲并伴随严重的扭转变形。

各墩处径向平移位移量分别为18、21、33、47、46、22、19厘米（A匝道），梁端端部扭转角达2.42°和2.35°。

两侧边墩曲线内侧支座已脱空。

该桥发生问题的主要原因：
（a）中间墩A6~A10均为多向活动盆式橡胶支座，其抵抗水平力、水平位移的能力较弱。

当摩阻系数μ≤0.015时，在温度力作用下A6~A10墩水平力均超过支座摩阻力而发生滑动。

（b）梁体位移发生过程，应包括二个阶段：
1)在温度力和日照温差荷载在长期反复作用下，梁体中间支承出现较大的平面累计位
移。

即“弯、斜桥的爬行现象”
2)当平面累计位移发展到一定阶段，支承体系偏心达到一定数值时（见前述—临界状态
各墩支承偏心值表），结构支承体系中的边支座A5、A11出现内侧橡胶支座的脱空现象，同时扭转变形造成的梁体自重水平力分力，以及温度力、日照温差荷载产生的水平力造成梁体的突然变位。

按上述分析，主梁发生严重侧向位移和转动的过程应是：
梁体中间支承发生的累计水平变位→主梁在较大偏心支承作用下发生翻转→由于翻转产生的主梁自重水平分力加剧了水平变位的发生→全联支承系统（包括抗震锚栓）失去抵抗水平力能力发生突然侧移和翻转。

由此可以看出，横桥向的累计位移是造成梁体侧移和翻转的重要因素。

（d）设计规范中，对盆式橡胶支座有关聚四氟乙稀板的摩擦系数有关规定（常温下μ=0.05），与实际厂家产品出厂时的检验标准出入较大（出厂时μ≤0.01）。

对上部结构的整体抗滑动稳定性是明显的不安全因素。

（e）支座预偏心设置不合理（原设计中间四个墩预偏心设置为45、0、0、30厘米）。

由
于中间三个大跨未设置预偏心，其扭转跨径依然较大，主梁扭矩未得到明显改善。

事故处理：
（a）在两侧临近边墩的中墩加设盖梁，加大墩柱截面，由φ160厘米增大为280X200厘米椭圆形截面。

将原设计单点支承改为两点抗扭支承，增加全桥的扭转约束、减小扭转跨径。

（b）改变中墩各墩的支座型号，其中中间墩改为盆式固定支座，其余两墩改为单向活动支座（切向活动，径向固定）。

（c）边墩支座改为滑板橡胶支座。

（d）对全联主梁顶升，进行纵向、横向位移调整，恢复主梁纵、横坡及平面位置。

目前事故处理正在进行中。

5.深圳市泥岗立交桥
其一号桥第3 联为曲线半径103m 的预应力曲线箱梁，由于受弯桥偏载影响，部分墩盖梁开裂。

裂缝长度最大达57mm，同时桥梁出现明显翻转，内侧支座脱空。

6.福州紫阳立交桥
桥型为曲线半径60m 的曲线板梁结构，在荷载长期作用下产生了较大的侧向和扭转位移，桥梁的支撑体系发生不同程度的破坏，部分墩的盆式橡胶支座的内侧橡胶被挤出盆外。

7.京福高速三明连接线互通A匝道桥
2001年9月25日，该匝道桥模板支架在加载预压时，突然垮塌，造成6人死亡、20人受伤的重大事故。

1.钢管立柱直接立在水泥砼路面上，柱基不坚实，产生了一定的竖向和水平位移
2.贝雷支架缺少斜向支撑，侧向约束薄弱，在堆荷过程的外力作用下(堆荷设计重量
1065t,实际加载至700t时)，由于支撑体系的局部变形引发支撑体系整体失稳破坏，造成严重支架垮塌事故。

上述弯梁桥所发生的事故可归结为：
（1）对预应力钢束产生的扭矩认识不足，计算分析中未计入预应力对扭矩的影响。

（2）支座预偏心设置不合理，致使全梁扭矩分布得不到改善，从而引起端部（抗扭支承）曲线内侧支座脱空。

（3）支承体系设计不合理。

或全部采用双向活动支座，或全部采用球型支座，致使支承体系在平面外约束较弱，导致平面外的位移。

（4）设计中对长期荷载，特别是对温度力、制动力、收缩、徐变引起的平面外水平变位认识不足，水平限位措施不利，导致上部结构主梁在长期荷载作用下的“水平爬行现象”。

（5）设计中对独柱预应力弯桥，特别是分段浇筑预应力弯桥临时支承，未做明确、详细的设计说明，致使施工时支架垮塌造成事故。

（6）现行桥梁设计规范急待修订，特别是对于弯、坡、斜桥缺乏
明确规定，致使其无“规”可寻，必须加强有关技术规定。

（7）设计规范中，对盆式橡胶支座有关聚四氟乙稀板的摩擦系数有关规定（常温下μ=0.05），与实际厂家产品出厂时的检验标准出入较大（国标出厂时μ≤0.01）。

设计中对上部结构的整体抗滑动稳定性未予考虑。

（8）未注意《桥规》中对于支座最小压力的控制。