长江公路大桥主桥箱梁施工安全专项施工技术

长江公路大桥主桥箱梁施工安全专项施工技术

朱思虎

朱思虎

中交二公局第一工程有限公司湖北武汉430000

摘要：结合汉江公路大桥主桥箱梁施工，介绍了其施工方案，对0#块托架施工、挂篮施工、箱梁施工、边跨现浇段施工、合龙段施工的危险源进行了详细的分析，并提出了相应的应对措施，从组织措施和技术措施两个方面进行安全保障。并对施工过程中的挂篮状态进行监测监控，制定了突发事件的应急预案和措施，确保桥梁施工顺利进行。可为同类桥梁的施工安全方案制定提供参考。

关键词：箱梁；挂篮施工；安全专项；危险源；监测

1工程概况

湖北省郧县至十堰高速汉江公路大桥主桥为（128+238+128）m双塔单索面刚构斜拉组合桥，主梁为预应力混凝土结构，采用C55混凝土。顶板宽26.5m，其中翼板悬臂5.75m。桥塔6m范围内梁高7.2m，跨中梁高3.4m。中跨等高度段长24m，桥塔处段长6m，边跨端部段等高度长20.8m。其余梁段底部按1.8次抛物线变化，抛物线水平投影长度为104m。主梁采用单箱三室截面。

2施工技术方案

汉江公路大桥主桥墩顶1’#、0#、1#节段、边跨现浇段采用三角托架现浇，2#-30#、边跨31#节段采用挂篮施工，合龙段采用吊架施工。

2.11’#、0#、1#节段托架施工

采用在主墩周围焊三角托架及型钢搭设支架现浇1’#、0#、1#节段，主墩正面单侧采用5片工35a三角托架，侧面单侧采用3片工25a三角托架，0#块与墩顶固结，1’#、1#底板采用挂篮底篮，外模采用挂篮模板，内模采用组合钢模，当挂篮走出后拆除托架。

2.2挂篮施工方案

挂篮形式为三角挂篮，挂篮由主桁系统、底篮系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统模板系统等部分组成。

挂篮拼装后，先要进行预压，以消除非弹性变形，检测其承载能力，实测挂篮变形值，为箱梁悬臂浇筑提供可靠的数据。

0#块施工完成后，在箱梁顶面铺设轨道，拼装挂篮主桁、前后支腿、安装后锚固、横梁等，利用砂筒卸载0#块底板，并用20t链条葫芦把底篮前后横梁挂起，前移到挂篮正下方，安装吊带，锚固至挂篮上横梁上。安装模板，绑扎钢筋，对称浇筑混凝土，张拉、压浆后前移挂篮进行下个块段施工，如此重复循环。

有索区施工：斜拉索安装滞后挂篮一个节段，两者互不影响。斜拉索采用塔吊穿束，并用600T千斤顶进行张拉。

2.3边跨现浇段施工方案

边跨现浇段采用在墩身靠主桥侧及两侧焊接三角托架，箱梁底板范围采用在托架上摆型钢分配梁，安装底板的方法，两侧翼板采用在分配梁上搭设碗扣支架的方法，模板采用木模系统，一次浇筑完成。

3危险源分析

四级重大施工危险源：6#、7#墩托架、挂篮施工。三级重大施工危险源：5#、8#墩边跨现浇段施工。平面布置如下图：

图1施工危险源平面布置

3.10#块托架施工危险源分析

0#块施工属于水上作业、高空作业，同时存在交叉作业。主要危险源有：

3.1.10#块托架施工技术安全

托架施工技术安全主要来源两个方面，一方面托架的设计安全是否满足要求；另一方面，施工现场是否严格按照设计要求进行施工。两者均可能导致重大安全安全事故的发生。

应对措施：为了确保托架设计安全，应对托架各部位进行了认真、严谨的计算，按要关规范要求进行设计，并委托有资质的单位，如桥梁监控单位、省设计院等进行认真的复核工作，并根据各单位的计算结果对托架进行了进一步的优化，确保设计安全。

托架在专用钢平台上加工，托架所使用的型钢全部为新采购的符合国标的新材料，在施工过程中，利用滑模操作平台作托架焊接平台，在焊接过程中严格按规范要求进行施工，对各部位进行自检、抽检，并委托相关单位对托架焊缝进行探伤检测。

3.1.2人员、物件的坠落危险

可能产事故的原因有：走动时踩空、绊、滑、跌；操作时弯腰、转身不慎碰撞杆件等身体失去平衡等。

应对措施：（1）设置符合安全要求的防护设施。（2）对员工进行安全装置使用方面的安全教育。（3）在进行高处作业之前，应对所有施工人员进行体检。（4）给高处作业人员配备安全带和防滑鞋等安全装备。（5）推广标准化挂吊作业。

3.1.3起重伤害危险源

起重伤害产生的原因主要有：模板吊装、上升、拆除过程中发生吊点不牢固，起重司机不按操作规程操作，起重工指挥信号不明确等原因造成人员伤害。

应对措施：（1）制订起重设备管理制度，定期检查。（2）制订起重作业安全操作规程。（3）培训教育，持证上岗。（4）吊钩配备防吊索脱出装置。（5）严禁超载、斜吊、不走通道、不鸣铃等违章作业。（6）不得使用不合格吊索，起吊物锐处必须衬垫。（7）合理挂吊、规范手势，减少配合失误。（8）保持良好的作业环境。

3.1.4机电设备安全

施工时可能会因为设备漏电、触电、刹车失灵、提升设备故障、预应力张拉、施工用电接地、绝缘不良导致触电等事故发生等。

应对措施：（1）人员能接触的转动装置应设置防护。（2）加强机械设备的检修，定期检查，发现隐患及时处理，确保设备完好。（3）危险区域设置警示标志。

3.1.5火灾

引起火灾的主要原因有：电焊等明火作业时未采取措施火星飞溅，电焊等作业场所周围堆积可燃物，电气负荷过大，发热引发电气火灾，冬季施工养护、取暖使用不当引起火灾。

应对措施：（1）进行经常性的防火安全检查，消除安全隐患。（2）使用电气设备符合技术规范和操作规程，安装电气设备，机型带暖气切割作业等，由合格的电工等专业人员操作。（3）施工材料的存放、保管符合防火安全要求，易燃材料专库储存。（4）箱梁冬季施工期间保温要用专人看护。

3.1.6交通运输安全

本工程因场地有限，施工便道与主栈桥衔接处坡陡且弯急，施工环境条件有限，容易发生意外。

应对措施：经常检查车况是否良好、刹车是否灵活有效，以防发生翻车、撞人等交通安全事故，在桥头处设置警示牌，作好施工便道、栈桥的维护工作。

3.1.7环境保护防治措施

施工过程中，混凝土浇注容易产生固体废弃物以及机械车辆维修时产生的废油等，易造成水土的污染。

应对措施：通过收集、回收再利用等措施，减少对环境的污染。

3.2挂篮施工危险源分析

挂篮施工技术安全主要来源两个方面，一方面挂篮的设计安全是否满足要求；另一方面，施工现场是否严格按照设计要求进行施工。

在挂篮拼装过程中，严格按图纸要求进行施工，在吊装过程中，严格按吊装要求进行，为确保挂篮安全，在拼装完成后，按最大块段重量的110%进行加载预压，以检查挂篮各部位杆件的受力情况。

在挂篮投入使用后，制定严格的三级自检制度，尤其对挂篮行走时轨道固定、千斤顶同步行走、浇筑时后锚固点、滑梁等进行检查，保证挂篮安全。其它应对措施同托架。

3.3箱梁施工危险源分析

在箱梁施工过程中，钢筋安装、混凝土施工、预应力施工、斜拉索安装及张拉等未按照操作规程作业，可能会导致技术安全事故和人员伤亡事故。

应对措施：在钢筋安装、混凝土施工过程中，严格按工序自身特点和要求进行施工，施工过程中保证两侧平衡；在预应力施工过程中，选取适合的张拉设备，并在端部设置张拉操作平台，在张拉过程中，人员要站在侧面操作，并在前端设置挡板，钢绞线切割、压浆时操作人员配戴安全防护用品；在斜拉索安装过程中，严格按高空作业要求操作。

3.4边跨现浇段施工危险源分析

支架施工技术安全主要来源两个方面，一方面支架的设计安全是否满足要求；另一方面，施工现场是否严格按照设计要求进行施工。两者均可能导致重大安全安全事故的发生。

应对措施：边跨支架施工方法与0#块施工类似，在施工中采取同上述类似的措施。

3.5合龙段施工危险源分析

合龙段施工技术安全主要来源两个方面，一方面吊架的设计安全是否满足要求；另一方面，施工现场是否严格按照设计要求进行施工。两者均可能导致重大安全安全事故的发生。

应对措施：为了确保吊架施工安全，应对合龙吊架各部位进行了认真、严谨的计算。施工过程中，严格按施工工艺流程要求进行，对吊架前移、吊点转换、锚固等关键环节严格控制，确保吊架安全到位；在吊架前移、钢筋、模板安装、混凝土浇筑时及时调整合龙口两侧配重，保证两侧平衡，确保合龙安全。

4安全保障措施

4.1组织措施

4.1.1安全生产领导小组及安全人员安排

为了使各项工作能顺利开展，项目部成立安全领导小组，安全生产领导小组的任务是落实安全管理目标，制定安全保证计划，根据保证计划的要求落实资源的配置，负责安保体系过程中的运行，实施监督和检查，针对安全生产保证体系运行过程中尚未达到要求的问题，以及施工中尚存在的的隐患，制定整改和预防措施，并对上述措施进行复查。

4.1.2安全培训

为了确保安全工作落到实处，在箱梁施工前及施工过程中，定期组织安全培训工作，使现场每个人都对安全有深入的了解、认识，形成安全人人抓，人人抓安全的局面。

4.1.3人员岗位安全生产职责

明确各人员的职责。如现场总负责人：全面负责现场的组织施工，确保施工生产安全有序进行，圆满安全完成总体施工任务；施工现场总指挥：施工现场安装总指挥负责托架及挂篮安装、钢筋、模板、混凝土施工指挥，全面负责现场的组织施工，总指挥必须熟知箱梁施工全过程和技术关键。

4.2技术措施保障

安全施工技术主要包括托架及挂篮的设计、加工、安装、预压、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆、水上作业、夜间作业、用电、机械起重、焊接等。

4.2.1托架、挂篮设计

墩顶0#块托架宜采用刚度较大的型钢加工，并用钢板加强，托架布置合理，受力均匀，大小均在允许范围以内。

挂篮前吊点共27根，其中19根提吊底篮，8根提吊模板；挂篮间段吊点共24根，其中14根提吊底篮，10根提吊模板。

4.2.2托架、挂篮加工

托架由专业队伍加工，型钢上不设焊缝，挂篮改制完成后，由项目部组织相关部门按设计图纸和规范要求对挂篮几何尺寸和焊缝质量进行验收，合格后方可投入使用。

4.2.3挂篮施工各道工序安全注意事项

项目部针对挂篮施工的各道工序有针对性的做了些安全性分析，并形成安全操作手册，下发到各个挂篮施工班组。

4.2.4施工机械、设备的安全管理

箱梁施工所需的机械设备主要有：起重设备（塔吊、汽车吊、卷扬机等）、斜拉索张拉设备（千斤顶、油泵、撑脚及压力传感器、张拉杆）等。制定了相关了安全保证措施、机械人员安全职责、操作人员安全守则、安全环保的检查与教育、事故处理、事故统计等制度进行规范化的管理。

4.2.5高处作业安全

根据高处作业的分级标准，箱梁及斜拉索属特级（高度超过30m），安全技术要求高，确保高空作业安全是本项目安全工作的重点。高处作业人员必须进行高处作业的安全知识培训，施工前对相关人员进行安全技术交底。

4.2.6水上作业安全

水上施工作业前必须按照《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》的程序，在规定的期限内向海事部门提出施工作业通航安全审核申请，批准并取得水上水下施工许可证后，方可施工。

4.2.7临边防护

箱梁施工过程中防止高空坠落是重大危险源之一，项目部在作设计时充分考虑到这一点，作了专门的临边防护设计，以杜绝高空坠落事故。

4.2.8人员防护安全

每年进行一次体格检查，合格后方可上岗。接受高空作业安全知识的学习。特种作业人员应通过培训和考试取得合格证件后才能持证上岗。上岗前进行安全技术签字交底。

4.2.9张拉安全操作规程

张拉时，千斤顶对面禁止站人。读表时，不宜靠近油压表，以防喷油伤人。张拉斜拉索时，均应由专人负责指挥。操作时严禁踩摸及碰撞钢索，在量测伸长值及顶塞时，应停止开动千斤顶。油泵运转时，发现有不正常的现象即应停车，油泵操作人员工作时不得与他人谈笑，非油泵操作人员不得随意操作油泵。漏电保护装置和避雷设施齐全、完好。

5监测监控措施

箱梁悬臂浇注施工的监测监控重点为施工挂篮，根据挂篮施工特点确定出监测监控重点，主要有以下几个监测监控阶段：（1）下放底篮前；（2）轨道前移前；（3）挂篮前移前；（4）浇筑混凝土前轨道及后锚；（5）其它阶段。

6应急预案及措施

预案目的是为最大限度地减少箱梁在施工期间遇险造成的人员伤亡、财产损失和社会影响，不断提高预防预警、组织、协调、指挥能力和各类险情事故的应急处置能力，提高搜救效率，切实做好遇险救助工作，特制定本应急预案。制定了高空坠落、机械伤害、触电事故、火灾事故等的应对措施。

7结语

汉江公路大桥主桥为（128+238+128）m双塔单索面刚构斜拉组合桥，主梁为预应力混凝土结构，主桥墩顶1’#、0#、1#节段、边跨现浇段采用三角托架现浇，2#-30#、边跨31#节段采用挂篮施工，合龙段采用吊架施工。对0#块托架施工、挂篮施工、箱梁施工、边跨现浇段施工、合龙段施工的危险源进行了详细的分析，并提出了相应的应对措施，从组织措施和技术措施两个方面进行安全保障。并对施工过程中的挂篮状态进行监测监控，制定了突发事件的应急预案和措施，确保桥梁施工顺利进行。可为同类桥梁的施工安全方案制定提供参考。

参考文献：

[1]交通运输.中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定[J].海南省人民政府公报，2011（1）：281-285.

[2]中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规范.JTG/TF50-2011[M].人民交通出版社，2011.

[3]中交公路规划设计院.中华人民共和国行业标准JTGD62-2004：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[M].人民交通出版社，2004.

作者简介：朱思虎（1976.2-）男，湖北人，大学本科，工程师，主要从事路桥施工管理（交通土建专业）相关工作。