大型公路橋梁主塔施工安全技術管理研究

黎安偉

（中交二航局第二工程有限公司,重慶400000）

0 引言

大型橋梁主塔工程在技術的推進過程中逐漸應用在高速公路的建設過程中，但是其安全施工問題一直困擾著建筑施工人員，更是廣大學者研究的重點。該文以珠海市洪鶴大橋工程為例，采用多種方式對主塔施工過程中的安全風險進行了探究，提出了風險防控的應對措施。

1 工程概況

珠海市洪鶴大橋與港珠澳大橋相連，與廣澳高速珠海、橫琴二橋交叉，全長9.645 km，連接珠海市香洲區南屏鎮洪灣與鶴州－高欄高速公路。HHTJ3號工程的建設內容主要有磨刀門水道主航道橋、磨刀門水道輔助航道橋、磨刀門水道引橋等。

磨刀門水道主航道橋梁為斜拉橋，9#塔樓為金剛石型鋼筋混凝土結構，由下、中、上塔柱和拱形連接板等多個部分構成，在施工中，施工難度較大。索塔高162.6 m，主塔順橋寬，下塔等寬9 m，中塔9～7.5 m，上塔等寬7.5 m。工程主要特點：主塔采用鋼筋混凝土，下部橫梁采用預應力混凝土。主塔下部塔柱高度36.3 m，橫橋的剖面按照統一的傾斜度分布，內部斜度為1/3.152，外傾斜度為1/4.687。橫橋的縱向寬度為5.37～8.889 m，采用單箱單室結構，基壁厚度1.2 m，并在底部和下部橫梁的交界處逐步增厚。中塔柱高71.5 m，橫橋內、外側斜坡各為1/4.6，橫斷面等寬5.117 m，單箱單室橫斷面，基壁厚度1.0 m、0.8 m，中、下塔柱采用弧形聯結，內、外兩段曲線為圓弧，半徑50 m、40 m。塔柱高54.8 m，橫橋寬度4～5.117 m，塔柱下部由拱形板連接，下斜塔柱為單箱單室，上部為單箱、雙室截面直塔柱，斜、直塔柱均為50 m，基礎壁厚1.2 m，0.8 m。在上部塔柱的下部為斜拉索混凝土錨桿，上部為鋼錨梁，頂部為裝飾段。下橫梁為預應力混凝土結構，截面高5 m，橫橋向長36.966 m，順橋向寬8 m，采用單箱單室截面，頂、底、腹板厚度均為0.8 m；下橫梁頂面布置支座墊石及液壓阻尼裝置墊塊[1]。索塔詳細構造見圖1。

圖1 索塔的詳細構造圖

2 橋梁主塔施工工藝

索塔施工總體工藝安排如下：

塔柱底部2 m起步段與承臺一起澆筑，通過搭設腳手架一次澆筑完成。塔柱施工以液壓爬模為主，爬模標準節段高4.5 m，索塔分為38個施工區段。下部橫梁為立式鋼管支撐，與塔柱同時進行。下橫梁采用二次澆注，一次張拉。在施工中，采用分段式支承方式進行塔柱的安裝[2]。

索塔總體施工工藝流程如下：

第一步：承臺第二次混凝土與索塔首節混凝土同步澆筑完畢。

第二步：索塔第二節混凝土澆筑完畢；安裝順橋向內、橫橋側翻架；順橋外翻模板施工。

第三步：下塔柱第四節混凝土澆筑完畢；安裝順橋向外爬駕系統。

第四步：下塔柱第一層鋼絞線對拉系統對拉；同步搭設下橫梁支架系統。

第五步：拆除順橋向內爬車裝置；下部塔柱的二次對拉鋼絲繩對拉。

第六步：支架澆筑下橫梁；中塔柱首節段澆筑完畢；安裝中塔柱順橋向內側爬架系統。

第七步：中塔柱采用液壓爬模逐節施工；施工過程中及時安裝橫撐系統；電梯及爬梯隨塔柱同步逐節升高；中塔柱施工過程中及時分層澆筑下塔柱塔底連接段混凝土。

第八步：中塔柱澆筑至交匯段下口；拆除順橋向內側爬架系統；安裝交匯段支架，澆筑交匯段處。

第九步：上塔柱液壓爬模施工；及時安裝航空障礙燈；拆除小噸位塔吊及一側電梯。

3 主塔施工安全因素分析

通過對洪鶴大橋施工工藝、地形特征的分析，結合風險識別與識別的相關專業知識，確定了該工程主要危險因素。索塔結構的危險因素識別和分析見表1。

表1 索塔施工危險源辨識與分析

經過分析，索塔施工大部分危害程度都在3級之內，部分危害程度為4級。施工過程中發現4級風險必須立即進行整改，整改到位后再行施工，對較多的3級風險，需根據現場實際情況及時整改，對一般危害需要采取相關措施進行防護，同時加強對現場的監管，確保施工安全[3]。

4 安全管理對策研究

4.1 液壓爬模施工安全及防火、防臺風措施

4.1.1 爬模施工安全措施

（1）預先埋設的錨桿不得沾油，特別要注意不能沾上脫模劑。

（2）正確埋設錨固件。

（3）工作負載應在工作平臺的設計負荷范圍之內。

（4）吊運模板等物品必須由專業人員負責，物品應垂直放置在作業平臺上，不可與模板或護欄發生碰撞。

（5）當吊桿被吊至新的吊點時，吊桿的前端必須裝有安全插頭。

（6）使用時必須嚴格按照模板的相關規則進行操作。

（7）爬架爬升時，在架體的主梁三腳架和筋骨部位安裝12 m、10 T的起重皮帶，爬升完畢后拆卸。

4.1.2 導軌爬升保證措施

（1）導軌爬升前的準備工作：①安裝上起吊連接螺栓，并對其實際位置進行檢驗，如果與理論位置不符，就進行相應的調整。安裝完成后，應由專業人員進行檢查，確認接頭螺栓是否正常。②用棉線清潔鐵軌，并在鐵軌上涂上潤滑油。③在導軌上作業時，要有專門的人員操作液壓設備，工地的施工主管也要在場。④聯系實驗室確認混凝土強度是否符合爬模要求。

（2）在確定爬升準備工作完全滿足要求后，開啟液壓油缸進油閥門，啟動液壓控制箱，移去導向器頂端的楔形插頭，并開始爬升。

（3）在爬行期間，外爬架0號和1號平臺各有3名員工和1名員工，通過專用通道保證通訊暢通。

（4）軌道每上升一格，必須用對講機聯系，確保上下爬箱全部就位，然后再進行下一次爬行。

（5）當軌道上升到靠近埋件支架的水平時停止，檢查支架和埋件支架上的軌道槽位置，如果不匹配，調整下面支架，以保證軌道平穩地穿過埋件支架的軌道槽。

（6）當軌道爬升就位后，從右側向左側插入導向器頂端的楔形插頭，以保證插頭鎖緊機構就位。該下降軌道使得上部楔形螺栓與埋入式支架充分接觸。

（7）拆除下層爬架吊桿，取出預先埋入混凝土中的錨索，并對螺栓孔進行及時修補后完成爬架的爬升。

（8）如果發現軌道的爬行不同步和其他不正常現象，則要停下，進行分析和解決。

4.1.3 爬架爬升保證措施

（1）爬架爬升前應做好以下準備工作：①應清除爬架上的鋼筋頭、氧氣乙炔空瓶等。②提起爬升軌道的底端支腿，然后轉動延伸，以使其豎直地頂住塔的混凝土表面。③完全縮回承重架下支撐的支撐腳。④檢查爬架長側與短側的連接處等是否松動，安全繩是否系緊。⑤檢查爬架主纜的長度，以保證在爬坡時有足夠的纜繩。⑥爬架在攀登過程中，需要有專門的人員來操縱液壓設備，工地的施工人員也要在場。

（2）確認爬架爬行準備就緒后，打開液壓油缸進油閥，啟動液壓控制盒，拔下安全栓，然后開始攀爬。

（3）在攀爬過程中，每個0級爬梯由3個工作人員、1個內部通訊設備組成，并通過專用通道保證通訊暢通。在1號月臺的兩端各有一個人在觀察。

（4）在將爬架體載荷從導軌上轉移后，卸下承載銷。

（5）在軌道上，每升起一格，就用一臺對講機聯絡，請爬車操作員確認所有的上下爬箱都在正確的位置，然后進行下一步的爬行。

（6）爬升到位后，應及時插上支撐銷和安全塞。

（7）關閉油缸進油閥門，關閉控制柜，切斷電源，爬升爬架。

（8）在爬行過程中發現爬行不同步和其他異常狀況時，必須停止作業，進行分析和解決。

4.2 預應力施工安全保證措施

（1）鋼絞線、錨具、夾片等材料必須具備廠家生產許可證及質量檢驗報告，質檢部組織試驗室等相關部門進行進場驗收，試驗室按規范抽檢進行力學試驗，需外委的及時外委，檢驗合格后方可使用。

（2）在工地上設置相同條件的養護試塊，當相同的養護試塊和回彈儀檢測出的混凝土強度符合規定時，試驗室出具一張拉通知，并在張拉通知上簽字后才能張拉。

（3）張拉前設備人員對張拉設備進行檢查，檢查合格后方可進行張拉。張拉前，技術人員要仔細檢查油表、千斤頂校核日期和張拉次數，接近規范要求重新校核的，及時進行校核。

4.3 臨時用電安全保證措施

（1）根據《施工現場臨時用電安全技術規范》（JCJ46—2005）的規定，按照TN-S系統的“三相五線制”“三相五線”“三相、三線”“二次保護”的原則，嚴格按照“一機一閘、一漏、一箱”的原則。

（2）切斷與建筑設備相關的電源，至少要有一個明顯的斷點，那就是在切斷各個方面的同時，要把絕緣開關打開。在斷電前，先拉動裝置的開關，再拉動斷路器。在供電前，先把斷路器關上，再把裝置的斷路器關上[4]。

（3）在合閘到工作地點的電源開關和用于控制外形的操縱把手上，應貼上“禁止合閘，并有人作業”的標識。

（4）在室內配電室的一定時間內，在其兩側和另一側的隔板上，應設置擋板和懸掛停止！有“高壓危險”的警示標志，在工作場所要有“在此工作”的標志，以避免其他人進入充電區域。

（5）在使用電氣設備和電線之前，必須先檢查電源，如果所有部件都不帶電，才能正常工作。

（6）檢查電氣設備，并采用經測試并符合規定的測試設備。在使用之前，先對已知有電的儀器進行檢驗，并在進行實驗時佩戴絕緣手套。

5 結語

該章基于主塔施工中的施工工藝總結出了安全施工措施。在主塔實際施工中，要嚴格遵守各項規章制度和保護措施，在保證施工人員安全的同時，保證施工進度。