架橋機等起重機及地鐵隧道盾構機的安全使用與管理措施

周斌

（中交第二航務工程局有限公司，湖北 武漢 430056）

裝配式橋梁工程、地鐵隧道等工程項目的施工環境普遍復雜，機械化的施工方式有助于減輕人員工作業強度、提高施工質量、保證施工安全。以架橋機為代表的起重設備和盾構機等是現階段裝配式橋梁工程和地鐵隧道工程建設領域的前沿機械設備，但現場環境錯綜復雜，人員素質良莠不齊，容易發生安全事故，以何種方式操作及做好安全管理工作至關重要。

1 架橋機等起重機的安全使用與管理

1.1 工程概況

深圳鹽港東立交工程項目設備施工范圍項目基本情況：C1 匝道：4×35m+4×35m+3×35m 三聯，上坡架設，坡度3.95%，需架設9 個花瓶墩，中間有一個門架墩現澆；D2 匝道：3×35m+3×35m+3×35m 三聯，上坡架設，坡度3.95%，需架設5 個花瓶墩。兩個匝道共20 孔，233 個節段，87 個預制橋墩，最小曲線1500m。

施工順序：架橋機先進行D2 施工，架橋機后退回路基，向C1 橫移變線后施工C1 匝道，均為上坡架橋，待C1 匝道架設完成后橋機后退至路基，并進行原位拆除。

1.2 架橋機結構組成及運行特點

TP120 型架橋機是現代裝配式橋梁工程中的關鍵設備，是集架設預制節段梁和預制墩柱為一體的架橋設備，總長89.3m、主梁高4.15m，重約438.8t。硬件組成包含各類型支腿、主梁、起重天車、吊掛、液壓裝置等。

（1）架橋機的工作性能將直接影響工程施工質量，應用該設備的前提在于：具有出廠合格證等相關質量證明性質的資料；經過專業機構的檢驗，實測結果表明各項指標均滿足要求，并取得特種設備使用登記牌。

（2）架橋機的工程性能良好，零部件的精密度較高，需要由具有資質的人員操作，同時在施工前應加強崗前安全培訓和技術交底，使操作者準確掌握架橋機的應用特點，以規范化的方式操作。

（3）根據現場建設條件形成合理的C1、D2 匝道橋節段梁及預制墩柱安裝專項施工方案，給架橋機的操作提供指導。

1.3 架橋機的安全使用要點

1.3.1 全面落實準備工作

安全是任何工程項目的首要追求目標。在使用架橋機前需組織全面的檢查，明確各零部件的使用情況，若存在異常之處及時采取處理措施，從源頭上規避不良問題。檢查工作具有全面性與專業性，應由專業的技術人員負責，將各項檢查工作落實到位。以金屬結構的檢查為例，需考慮到構件的焊接質量（是否夾雜焊渣、是否存在焊接裂紋等）、構件尺寸、防腐防銹措施的應用效果等，以便從源頭上消除不良因素，給后續的安全施工創設良好條件。

1.3.2 操作要點

（1）操作前做好交接班工作，吊梁和過孔作業前展開安全檢查，現場環境需具有安全性，清點人員并明確就位情況，在各項工作均無誤后方可組織起吊作業。吊點的受力作用線應具有合理性，與重力作用線保持平行的關系。

（2）以設計位置為準合理調整架橋機，檢測縱向行走軌道的縱坡坡度，要求該值在3%以內，若超過該限值則在墩頂塊上設置預埋件，錨固墩頂塊，再將尺寸合格的鋼軌鋪設在排架上，配套前支腿，此時架橋機下坡過程中可以維持縱行軌道坡度的合理性。考慮到易溜車的情況，應及時將豎向插銷固定滑靴，確保前后中支腿與主梁的可靠性連接，還可配置卷揚機，發揮出牽引保護的作用。

（3）起吊前根據實際作業條件合理調整支腿的高度，必要時可將天車掛在梁的后部，起到牽引的作用。

3.3.2 棉布經過反復清洗后，使得纖維易老化、變形，甚至出現肉眼無法發現的小孔，導致微生物屏障效果的降低，細菌、微生物等容易進入無菌器械包內部，造成污染，難以保持無菌狀態［3］。

2 地鐵隧道建設中盾構機的安全使用與管理

2.1 工程概況

廣州市軌道交通14 號線一期工程施工1 標段，區間施工配套260t 履帶式液壓吊和100t 汽車吊設備各1 臺，兩者協同運行，作為吊裝設備而使用。規劃端頭加固硬化區，將該處作為吊裝區域而使用，以坑井邊位置為參照基準，要求吊裝設備的支腿受力點與之保持至少1m 的距離，以免失穩。

2.2 盾構機主要部件

本工程使用的兩臺盾構機為羅賓斯φ6260 型土壓平衡盾構機，其主要部件分為兩套盾構主機及其內部組件、主機和1＃拖車間連接橋1 節、后配套臺車7 節以及4 套輔助配套電瓶機車組。

（1）刀盤。刀盤位于盾構機的最前端，是土體的切削部件，其上方布置有大量的切削刀具。

（2）A 環。A 環即盾構機前盾，包括人閘倉、主軸承、驅動電機等重要部件。

（3）BCD 環。BCD 環即盾構機中盾，包括盾構機的推進油缸、鉸接油缸等部件。（4）EF 環。EF 環即盾構機盾尾，包括盾尾密封等部件。（5）管片拼裝機。管片拼裝機是管片的拼接設備，安裝于BCD 環上。

（6）螺旋輸送機。螺旋輸送機是盾構機的出土部件，其安裝位置從A 環橫向斜穿至EF 環后部。

2.3 盾構機刀盤前的壓氣作業

部分情況下需要在盾構機前體刀盤內完成相應的操作，若此時盾構機前方的土體難以維持自穩的狀態，部分松散的土體將經由刀盤的開口進入內部，干擾正常作業，甚至威脅到作業人員的安全。現階段，多數盾構機均適配了壓氣系統，能夠向刀盤內注入無油空氣，以維持刀盤內壓力的穩定性，與外側土體壓力達到相對均衡的狀態。考慮到操作人員的舒適性需求，可在通道下方布設密閉增壓裝置，以減小壓力變化對操作人員所造成的影響。

2.4 壓氣作業的具體措施

（1）調整好作業方式，優先選擇在自穩能力較強的區段組織開艙作業，從而避免壓氣作業的情況。

（2）若因特殊情況必須組織壓氣作業，應重視設備選型問題，采用無油型空壓機，利用該裝置減小環境污染問題。

（3）全面考慮現場作業情況，制定應急策略以備不時之需。例如，充分利用減壓艙刀盤與盾構前體間的空間，在發生意外后由專業人員于該處第一時間展開救治工作，以免因救治不及時出現人員傷亡情況。

2.5 刀具的更換

不同地質條件下刀具的損傷程度存在差異，因此需根據實際地質情況合理選擇刀具。滾刀通常為背卸式，具有裝拆便捷的特點，但其自重較大且四周光滑，實際使用過程中難以維持穩定。刀盤內的作業空間相對有限，不具備多人同步作業的條件，此條件下若存在換刀需求，操作人員需進入該狹小的內部空間內，難以順利完成刀具的更換作業，且存在諸多安全隱患。因此，在更換刀具時要充分考慮現場地質條件，若存在失穩等問題采取預加固處理措施，例如壓力注漿或增設支撐等，在確保足夠安全后方可由相關人員快速更換刀具。

3 大型履帶式起重機械的安全使用與管理

3.1 強化安全意識

履帶式起重機在裝配式橋梁工程和地鐵隧道工程中具有舉足輕重的地位，同時也是特種設備，運行期間的安全隱患較多，安全事故發生概率較高。使用單位需要本著安全第一的原則組織工作，由專業人員根據規范合理操作，強化安全意識，轉化為實際行動，確保履帶吊設備運行期間具有安全性。

3.2 正確使用

創建并運行吊裝作業質量體系，隨著工程項目的發展，根據實際情況采取相適應的優化措施，發揮出質量管控體系的約束性作用。操作人員依據規范合理使用設備，完整記錄各項數據以作為施工質量分析的依據，同時通過實測數據情況判斷施工現場的安全狀況。

在工程施工前形成施工進度計劃，兼顧設備、人員、現場環境等層面的要素，根據要求控制施工進度，及時發現不利影響因素并采取處理措施，從源頭上解決此類因素的干擾，規避安全問題。

3.3 檢驗及定期維護

包含大型履帶式起重機在內的特種設備在運行期間普遍存在安全隱患，因此在施工中應加強管理，采取強有力的監管措施，委托專業的機構按照規范檢查設備。履帶式起重機的工作強度較高，易隨使用時間的延長出現質量問題，需要定期做好維護工作，對異常之處采取維修措施，不具備修復價值的零部件則更換，避免機械設備帶病作業的情況。對于未經過檢驗或維修工作未落實到位的履帶式起重機等相關機械設備，均不允許參與至施工中。

4 結語

架橋機、盾構機等均是現代工程建設領域較為關鍵的施工設備，在合理應用后可達到保質量、提效率的綜合應用效果。但工程施工環境錯綜復雜，機械設備運行期間易在外部因素的干擾下出現安全問題，因此需要由專業的人員操作，確保作業的安全性。此外，應對項目全流程采取安全管理措施，切實杜絕安全事故的發生，給工程項目的發展助力。