摘要
摘 要：铁路桥梁作业通道钢支架普遍存在锈蚀严重、修理困难的现状，存在一定的安全隐患，全国也先后发生多起作业通道钢支架坍塌事故。近几年，桥梁作业通道钢支架专项整治任务繁重，目前整治工艺存在效率低、工期长、质量差等问题。本文结合实际经历，阐述了钢支架整治工艺的现状和不足、改进措施、效果。 关键词：铁路桥梁 钢支架整治 工艺改进 铁路桥梁作业通道钢支架承载着整个桥面作业通道和避车台的荷载，是确保铁路修理人员安全的重要设施。目前，桥梁作业通道钢支架普遍存在锈蚀严重、修理困难的现状，存在一定的安全隐患，全国也先后发生多起作业通道钢支架坍塌事故 [1]。尤其是建成年份早、螺杆直径不足的单支架，安全形势最为严峻，给工务部门带来极大的困扰，连续几年均列为专项排查整治的重点项目。《普速铁路桥隧建筑物修理规则》 [2]第 3.2.1条规定，新建或改建桥梁作业通道钢支架、墩台吊围栏等钢构件防腐宜采用热浸锌工艺。将桥梁作业通道单支架，更换为热浸锌双支架，成为整治作业通道钢支架病害、延长钢支架寿命、消除安全隐患的出路。 我段承担繁重的桥梁作业通道增设双支架的大修任务，整治工艺存在效率低、工期长、质量差等问题，近几年更换中虽然逐步总结和改进了不少，还是不尽人意。尤其化学螺栓的埋设 [3]，是影响钢支架更换质量和确保作业安全的关键环节。如何总体改进化学锚栓埋设和钢支架更换工艺，保质保量、安全顺利地完成更换桥梁作业通道钢支架，成为工务部门普遍关注的焦点。 1钢支架更换工艺介绍 1.1更换钢支架的工艺流程 桥梁作业通道增设双支架，主要包括设置安全隔离设施、拆除步行板、安设吊篮、拆除栏杆、拆除单支架、埋设化学螺栓、安装双支架、转移吊篮、恢复步行板、安装栏杆。 1.1.1设置安全隔离设施。在作业区段两端设置隔离绳和警示牌。 1.1.2拆除步行板。作业人员系好安全带，拆除两档步行板，露出整个钢支架。工机具、材料及拆除的步行板堆放牢固，严禁侵入限界。 1.1.3安设吊篮。在拆除步行板空档处，搭设 2根 4.5m以上钢管和 2个活动小吊篮，栏杆内侧放置 1块长 4.5米以上的脚手板。 1.1.4拆除栏杆。气割拆除钢支架两侧的栏杆和圆杆，使钢支架独立出来。 1.1.5拆除单支架。捆绑钢支架，用电动板手拆卸螺栓，拆除钢支架和垫片，吊装至桥下。 1.1.6埋设化学螺栓。桥梁作业通道增设双支架，难度最大、费时最多、控制最难的就是化学螺栓埋设，也是影响钢支架更换质量和确保作业安全的关键环节。 桥梁埋设化学螺栓的施工温度适合范围 15～ 40℃，低于温度范围，需对药剂管进行保温处理和延长凝固时间。埋设化学螺栓的工艺流程 [4]为：钻孔 -清孔 -放药剂管 -钻入化学锚栓 -固化。 （ 1）钻孔：按照设计图纸，画好钻孔位置。架设好水钻，钻孔直径 25mm，钻孔深度不少于 180mm。 （ 2）清孔：用毛刷清除孔内杂物和水，再用空气压力吹管吹干孔内水分和尘土，确保孔内清洁干燥。 （ 3）放药剂管：将 M22×260化学螺栓规格配套的药水，插入洁净的孔内。 （ 4）钻入化学螺栓：用手电钻旋入化学螺栓，直至药剂流出为止。螺栓旋入时，破碎的药剂成分混合并填充满锚栓与孔壁之间的空隙，确保植筋效果。 （ 5）固化过程：化学螺栓凝固时间跟温度有关， 0℃～ 10℃时凝固时间为 60分钟、 10℃～ 20℃为 20分钟、 20℃以上为 10分钟。 1.1.7安装双支架。化学螺栓凝固后，吊装一副热浸锌钢支架，用水平尺调整垫片，用电动板手上齐拧紧双螺母和双支架的连接螺栓。 1.1.8转移吊篮。将 2个吊篮和钢管往前端转移。 1.1.9恢复步行板。换好的钢支架上，铺设油毛毡和步行板。 1.1.10安装栏杆。安装热浸锌的栏杆和圆杆。栏杆立柱垂直，无弯曲，扶手平顺，高度确保在 1.1m。 1.2更换钢支架的作业人员安排 目前桥梁钢支架更换作业，翻开步行板，拆除旧支架、采用吊篮进行钻孔、清孔、植筋、更换钢支架的传统办法。每天需要安排作业人员 12人，分 2组同时作业，每组气焊及吊装 1人、吊篮 2人、拆铺步行板 2人、桥下 1人，进行拆除旧支架、埋设化学螺栓、安装双支架。另外作业负责人 1人，驻站、工地、远方防护员 4人，共计每天 17人。 2传统钢支架更换工艺存在的问题 桥梁钢支架更换作业，存在以下的不足： 2.1作业效率低。每组人员流水作业，更换一副钢支架，至少需要 1小时，其中转移吊篮 5分钟、拆除单支架 5分钟、埋设化学螺栓 40分钟（画线钻机定位 5分钟、钻孔 10分钟、清孔 10分钟、种植螺栓 5分钟、凝固 10分钟）、安装支架 5分钟、其他 5分钟。除去开工和收工时间，每天 2组，最多能安装 14副钢支架。 2.2作业质量差。埋设化学螺栓中，难免存在赶工现象，造成清孔不干净、不干燥就开始种植螺栓、凝固时间不足就开始安装钢支架的现象，尤其天气变化时，需要尽快恢复，更不按规定要求作业，影响了化学螺栓埋设质量。 2.3劳动强度高。桥梁钢支架更换作业过程，工序多、进度慢、耗力多，埋设化学螺栓，更是需要站在吊篮上使劲，作业条件差，体力消耗大，职工非常辛苦。 2.4工序衔接不顺。桥梁钢支架更换作业主要时间浪费在埋设化学螺栓过程，至少需要 40分钟，占更换一副支架时间的 67%，而且如果钻孔不顺利，有时仅钻孔就需要 30分钟以上。造成作业衔接不顺，出现互相等候的问题。而且埋设化学螺栓，需要钻机、吹风设备、毛刷、手钻、水桶、水管、药剂管、化学螺栓、电线等工机具材料，与更换钢支架的机具材料互相缠绕打架，存在互相干扰的问题。 2.5安全隐患大。桥梁钢支架更换作业效率低，每年需要耗费大量人力、物力，在桥梁上进行高空作业，增加了安全风险。 3更换钢支架的工艺改进措施 为了提高钢支架更换效率和质量，我们对传统工艺从以下方面进行了改进： 3.1成立埋设化学螺栓作业小组。为了确保埋设化学螺栓的质量，我们增设了埋设化学螺栓作业小组，安排 2～ 3人钻孔的专业人员，负责提前埋设化学螺栓的任务。 3.2改进脚手架。采用整孔钢丝绳，将吊篮顶部用滑轮固定在钢丝绳上，吊篮侧面沿着梁体制作前后轮子，钻孔后利用顶部和侧面轮子滚动实现轻松转移。化学锚栓埋设作业，全程都在步行板以下进行。 3.3改进了相应的机具。根据既有单支架和水钻的尺寸，对手持式钻机制作了定位连接装置，可以快速固定在既有钢支架上，而且不需要拆除步行板，就可以躲在桥下钻孔。 3.4制作了自动泵。安装小型自动泵，代替人工打水，供应 2～ 3人同时打孔。 4更换钢支架的工艺改进效果 桥梁作业通道钢支架更换工艺改进，取得以下效果： 4.1提升了作业效率 工艺改进后，减少了工序之间等候和干扰时间，一副钢支架更换时间从 60分钟缩短至 20分钟，每天 2组 13名作业人员实际更换钢支架数量，从 14副增加至 30副，提高了一倍以上。化学锚栓埋设，避免了每天开工、收工、避车、水钻定位、打水、吊篮转移等时间，作业组 3人每天可以完成 36副钢支架的锚栓埋设。 4.2提高了作业质量 化学锚栓埋设，提前钻孔、清孔，孔内干燥后，再进行埋设，确保了清孔质量。而且，化学锚栓提前埋设，保证了其凝固时间，确保了钢支架锚栓的植筋质量。 4.3减轻了劳动强度 改进后的手持式钻机，固定在既有钢支架上，钻孔省力、快捷。打孔水源采用自动水泵，供应几人同时打孔，省时、省力。化学锚栓埋设，躲在桥下，坐在脚手架上钻孔，凉快、省力、干净，改善了作业环境。 4.4节省了养修成本 工艺改进后，工期缩短，节约了人工费，相应节约了运输、劳保用品、安全措施、管理等费用。 4.5降低安全风险 （ 1）降低作业安全风险。更换钢支架工艺改进后，减少了上桥高空作业时间，减少了点外上道作业，减少了作业程序的互相干扰，有利于人身和行车安全。 （ 2）降低设备安全风险。采用新工艺，确保了钢支架安装质量，有利于设备安全。 5总结 目前利用点外作业，翻开步行板，拆除旧支架、采用吊篮进行打孔、清理、植筋、更换钢支架的传统办法，存在进度慢、费力、效果差的问题。我们采取的措施是对手持式装机加装连接装置，固定在既有钢支架上，采用整孔快速移动式吊篮，躲在桥下进行打孔、清理、植筋。再申报点外，上桥进行更换。并用自动泵代替人工打水，供应 3人同时打孔。 桥梁作业作业通道钢支架更换采用工艺的改进，达到省力、高效、优质的效果。不仅提高了作业效率和质量，节约了养修人工和成本，减轻了作业人员的劳动强度，而且在一定程度上确保了安全生产。在下步实际钢支架整治中，我们将积极摸索，继续加以总结和改进。
出版日期
2020年05月20日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
