城开路任河特大桥安全风险评估

刚构桥方案的主墩为墩梁固结体系，属于整体性比较好的 桥墩形式，在采取正常的抗震设防措施情况下，运营期间 地震损毁桥梁风险处于可接受范围内。 3.2 结构方案风险源分析
（1） 设计失误风险 设计时主拉应力估计不足，腹板偏薄，配置普通钢筋 偏少，腹板出现斜裂缝[1]；超载、温差应力一级张拉钢束产 生的径向力作用估计不足，顶底板出现纵向裂缝，对结构 耐久性非常不利，严重时还可能威胁结构安全。 （2） 现有设计理论缺陷风险 对高墩大跨连续刚构桥影响因素估计不足。运营期出 现箱梁挠度长期增长等病害，不仅影响行车舒适性，而且 还可能危及桥梁的安全。 3.3 施工方案风险源分析 （1） 主梁钢筋及预应力工程施工风险 主梁钢筋及预应力工程施工主要存在以下几方面风 险：纵向预应力管道堵塞、纵向预应力管道裂缝、预应力 钢筋张拉伸长量偏差过大、张拉过程中崩脱、钢筋焊割事 故[3]。 （2） 主梁混凝土工程施工风险 主梁混凝土工程施工过程中主要存在以下几方面风 险：混凝土浇筑水化热过高导致裂缝、锚固区混凝土局部 开裂、节段现浇时混凝土超方导致爆模、混凝土浇筑时模 板变形较大、高墩悬臂浇筑稳定性问题[3]。 （3） 施工措施风险 施工措施风险主要存在挂篮施工事故风险、结构体系 转换风险和支架失效风险这 3 种风险事态。
任河为汉江上游最大支流，流量洪枯季节变化较大， 任河洪水主要由暴雨形成，降水时间多集中在 5—9 月，分 配极不均匀。 1.3 地层岩性
桥位区地貌属于构造-侵蚀中山及河谷堆积地貌区，地 质条件简单，无泥石流、危岩等不良地质现象，区内岩层 产状较稳定，适宜桥梁建设。 1.4 地震及地质构造
桥位区构造形迹、形态主要在印支运动期形成，燕山~
总 458 期 2018 年第 8 期 （3 月 中）
城开路任河特大桥安全风险评估
张峰
（招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067）
摘要：在初步设计阶段，以重庆城口 （陕渝界） 至开州高速公路上最为复杂、难度最大的任河特大桥为例，分别从项目工
程建设条件、初步设计方案、风险源分析三方面，通过专家调查法进行桥梁安全风险等级估测，对桥梁设计方案的选择具有
一定的指导意义。
关键词：特大桥；初步设计阶段；安全风险；评估
中图分类号：U442.5
文献标识码：A
0 引言
2010 年 4 月 9 日，风险评估制度开始在公路桥梁工程的 初步设计阶段试行，对交通运输部审批初步设计的国家重 点公路项目，应对工程方案进行安全风险评估。
国家重点建设项目重庆城口 （陕渝界） 至开州高速公 路是国家高速公路网银川至百色国家高速公路 （G69） 中渝 境北段其中一段，为重庆市目前在建工程中地形、地质及 建设条件最为复杂的一条高速公路，本文以该高速公路上 最为复杂、难度最大的任河特大桥为例，分别从项目工程 建设条件、初步设计方案、风险源分析三方面，通过专家 调查法进行风险等级估测，可为类似山区特大桥安全风险 评估提供参考。
本方案跨径布置为 （106+198+106） m，主桥长 410m， 为三跨变截面预应力现浇连续箱梁桥，主墩墩高 110m，采 用双柱薄壁空心墩，桥墩基础采用群桩钻孔桩基础。
3 风险源分析
3.1 桥梁建设条件风险源分析 （1） 峡谷风灾害风险 该桥位于峡谷地带，桥面距地面 130m，桥址区地形地
貌复杂，桥墩高，对风的作用非常敏感，对于主跨 178m 和 198m 连续刚构桥方案，均存在跨度大、施工工艺复杂、工 期长、桥址区风环境复杂的特点，桥址区强风将对结构施 工期产生较大影响。从大的方面考虑，主要体现在：施工 期风致失稳，影响运营期行车安全。
喜山期构造格局已基本定型，区内新构造运动主要表现为 整体间歇性抬升为主，路段区设计地震动峰值加速度值为 0.05g，对应的地震基本烈度为 6 度。
2 初步设计方案
2.1 主跨 178m 预应力混凝土连续刚构方案 本 方 案 主 桥 跨 径 布 置 为 （96 + 178 + 96） m， 主 桥 长
4 风险汇总及等级估测
通过向桥梁工程领域的包括设计、施工、高校资深教 授等 15 位专家发出问卷调查表，进行整理和分析，完成了 多层次的风险识别、分析评估、风险控制过程。评估结论 见表 1。
风险类别
表 1 风险评估结果 风险源
风险等级
岩性及风化程度
Ⅱ
地质条件
地震
Ⅱ
建设条件风险
气象
寒潮
Ⅰ
大雾
Ⅱ
峡谷风
Ⅱ
水文
洪水
Ⅰ
结构稳定性
Ⅱ
结构方案风险
结构形式特性
Ⅰ
设计失误
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Ⅰ
现有设计理论缺陷
Ⅱ
风险类别 施工方案风险 运营管理风险
表 1（续）
风险源
主梁钢筋及预应力工程施工
主梁混凝土工程施工
挂篮施工事故
施工措施
结构体系转换
支架失效
汽车超载风险
危险品运输风险
灾害天气风险
风险等级 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ I
370m，为三跨变截面预应力现浇连续箱梁。为减少边跨现 浇段在交接墩上设置牛腿支架的施工难度，设计时尽量减 小边跨现浇段的长度，边跨与主跨的比值为 0.53，采用常 规挂篮悬臂浇筑法施工。
主桥上部采用三向预应力结构，单箱单室箱型断面， 顶部梁宽 16.5m。主墩墩顶与箱梁固结，主墩墩高 114m， 采用双柱薄壁空心墩，桥墩基础采用群桩钻孔桩基础，基 桩嵌入中风化的基岩中。 2.2 主跨 198m 预应力混凝土连续刚构方案
1 工程概况
拟建任河特大桥位于城口县葛城镇庙垭村，距城口县 城约 4km，主桥跨越任河，引桥为城口互通立交主线桥，跨 越多个匝道。工程建设条件如下。 1.1 地形、地貌
拟建大桥桥址属河流沟谷地貌，地势较陡，拟建场地 横跨任河，桥位区范围内属于构造-侵蚀中山及河谷堆积地 貌区，现状地形为东侧高、西侧低，受城巴断裂和地形影 响，地表局部有较厚的崩坡积堆积体，其余大部为基岩 出露。 1.2 水文、气象
（2） 地震灾害风险 桥梁所处状态不同，地震所产生的影响差异也较大， 这里分为施工阶段和运营阶段分别考虑。施工阶段地震引 起桥梁损毁的情况比较少见；而对于运营阶段，本桥连续
收稿日期：2017-11-07 作者简介：张峰 （1972—），男，高级工程师，从事特大桥梁设计相关工作。
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