標準桁架式纜索吊系統安裝安全技術研究

關鍵詞：纜索吊系統；高空作業；起重吊裝；安全技術；涉水安全中圖分類號：U443.38 文獻標識碼：A DOl：10.13282/j.cnki.wccst.2025.03.041文章編號：1673-4874（2025）03-0143-04

0 引言

在國內，超200m大跨徑拱橋采用了纜索吊運斜拉扣掛的懸臂拼裝工法。近年來，全國各地的拱橋項目尚有不斷增多、工程體量不斷加大、技術難度不斷攀升的趨勢1。拱橋施工安全事關人民群眾生命財產安全，國家和社會對拱橋的施工安全水平和標準化水平都提出了更高的要求一一在此大背景下，作為鋼管混凝土拱橋施工主要設備的纜索吊裝系統需要實現長周期的安全管理目標，因此面臨著前所未有的壓力和挑戰。

本文以樂望紅水河特大橋為例，主要針對標準桁架式纜索吊系統安裝施工安全技術進行論述。

1工程背景

樂望紅水河特大橋設計為中承式鋼管混凝土拱橋，大橋全長1702m，主跨528m。樂望紅水河特大橋共有36個拱肋節段以及21個橫撐節段，拱肋節段最大吊重為212.8 格子梁劃分為35個節段，其中6個拱上段、4個拱肋相交段、2個拱下第一段、22個標準段與1個合龍段，最大吊重為拱下第一段139.1t。

樂望紅水河特大橋纜索吊裝系統跨徑布置為中跨662.18m，廣西岸邊跨左幅為438.05m、右幅為464.90m，貴州岸邊跨為390.68m。塔架采用主扣合一塔架，塔底固結。塔架在縱橋向設置一道塔頂纜風，兩道腰纜風，單層布置；橫橋向設置一道腰纜風，雙層布置。

2 纜索吊系統施工工藝

2.1纜索吊系統概述

纜索吊裝系統主要由主索道系統和工作索道系統組成，主要有承載索、起重索、牽引索、跑車、吊點及索鞍等結構。主索道系統設置2套，單組承載主索設計吊重為1100KN，每組索由9根破斷拉力為2366KN的鋼絲繩組成，承載索的安全系數按 ?3.0 設計，最大垂度為43.85m，安裝初始垂度為24. 04m ，安裝近似長度為1700m ；工作索道系統設置4套，布置在主索道兩側，每組索由1根 ?47.5mm 、破斷拉力為1224KN的鋼絲繩組成，每2組工作索道依附于1組主索道兩側，負責輔助主索道的工作。主索道主要用于拱肋節段、橋面節段的安裝。主索道起重系統采用雙吊點抬吊，雙吊點間距為15.22m。工作索道主要用于吊運施工過程中重量小的零星材料和小型機具等。塔吊布置如圖1所示。

2.2塔架安裝施工

（1）塔架樁基礎采用旋挖鉆進行樁基施工，樁基施工完成后應采用低應變方法檢測樁基完整性。

（2）塔架承臺施工時，預埋塔架底節3.43m長預埋件，采用型鋼支撐固定，并用14a的槽鋼搭設橫聯及剪刀撐。至少拼裝一個標準節、安裝一道橫聯進行準確定位，檢驗無誤后，澆筑塔架承臺混凝土。

（3）每岸塔架兩側現場各布置1臺C7036塔吊和C7050塔吊。塔吊安裝委托專業的安拆公司組織施工，并需報特種設備質量檢測結構驗收合格。

（4）塔架采用“場地內成片組裝 + 高空分片安裝”的方式，由塔吊起吊配合人工安裝，減少高空作業。

（5）在塔架安裝到設計高度時，要及時地安裝塔架橫聯，及時設置臨時纜風；塔架安裝完成后應及時安裝永久纜風。纜風的張拉應對稱并做好相關記錄[2]。

（6）永久纜風安裝到位后，臨時纜風依舊存留，在拆除塔架時倒序拆除相應纜風。

2.3索道安裝施工

（1）先導索：利用塔吊將先導索從廣西岸牽引過塔頂，繞過工作索道索鞍上的牽引索轉向滑輪，下放到塔架下并拖拉至江邊；然后用施工船舶將導索牽引過江，再用塔吊將先導索提升超過塔頂一定高度后繞過工作索道索鞍，后由人工拖拉至貴州岸牽引卷揚機上，并進行纏繞收緊，完成先導索的安裝，如圖2所示。

（2）承載索：在距離承載索端部約20m的區域，安裝拽拉器，并上緊螺栓。在引線上安裝千斤環繩，通過卸扣將千斤環繩與拽拉器相連。貴州岸引線卷揚機進行收繩操作，同時廣西岸的引線卷揚機要進行放繩操作，兩岸卷揚機要協調同步收放，緩慢地將主索往廣西岸塔頂牽引。引線牽引主索到達吊塔頂附近，下放塔吊吊鉤，在拽拉器的另一個銷孔內安裝卸扣，千斤環繩與吊鉤相連；起升吊點，高于索鞍后停止，轉動吊臂，緩慢將主索翻越塔頂。然后啟動引線牽引卷揚機拉緊，解除吊鉤處卸扣，繼續牽引主索過江至貴州岸。達到貴州岸塔頂時，采用同樣的方式翻過塔頂，然后牽引到貴州岸纜索地錨并固定牢靠。如圖3和圖4所示。

（3）起重、牽引索：跑車安裝前，將 ?19.5mm 起重索從廣西岸用塔吊吊運至廣西岸塔頂上臨時固定。? 19.5mm牽引索一端繩頭繞過JK5t卷揚機卷筒5圈后拖拉到廣西岸塔頂臨時固定，由導索拖拉另一端繞過塔頂的牽引索過江，牽引到貴州岸塔架頂繞過牽引轉向滑輪后向回牽引到廣西岸塔架頂上臨時固定。其余起重、牽引索用同樣方法進行安裝到位。

3纜索吊系統安裝安全技術

3.1人員安全管理

由于纜索吊系統的結構特性和使用場景，導致纜索吊系統安裝施工涉及高處作業、起重吊裝、涉水作業、交叉作業等多種高風險作業，這也意味著施工時出現人為失誤會導致嚴重的不良后果，因此纜索吊系統安裝作業對參建人員綜合素質的要求比一般施工人員更高，參建人員應滿足以下要求：

（1）55歲以上含55歲人員不得從事現場施工（尤其是高空作業）。

（2）人員進場前必須組織職業健康體檢，對有高血壓、器質性心臟病、癲癇、眩暈癥等疾病人員進行排查，嚴禁有職業禁忌病的人員入場；在日常管理過程中，還要每日對高空作業人員進行體檢和日常酒精、血壓檢測，嚴禁健康條件不達標的施工作業人員上崗。

（3）特種作業人員及特種設備操作人員應持有效資格證書上崗，證書與從事的工作崗位相對應，嚴格排查證書有效性，嚴禁無證上崗。

（4）特種設備安全管理人員應取得所在地質量技術監督行政部門核發的《特種設備安全管理》A證。

（5）項目應對新進場工人做好安全培訓和安全技術交底工作。安全培訓教育和安全技術交底有針對性內容、有書面記錄；要讓每一個作業人員清楚各自崗位危險源和應該采取的安全管控措施；在日常管理過程中，要加強專題教育培訓，培訓頻率宜滿足15d1次，并確保安全培訓 100% 覆蓋[3]。

（6）施工區域內的所有人員必須佩戴好相應的勞保用品。

3.2高空作業安全技術

纜索吊系統安裝施工的高處墜落、物體打擊風險極高，這些風險主要來源于高空作業及高空作業附帶的立體交叉作業，因此在纜索吊系統安裝施工過程中應遵循能在地面作業的不到高空作業，盡量減少高空作業，安全防護措施前置的原則，優化施工工序，在本質上降低施工風險。在施工過程中還應全力避免立體交叉作業，不能避免的要設置足夠的安全隔離措施。

安全隔離措施：各類非纜索吊系統安裝人員（含其他參建人員）原則上不得靠近塔架施工區域，對2倍墜落半徑范圍內進行封閉隔離并設置相應的安全警示標志，有專人值班警戒，防止無關人員進入。在地面搭設必要的安全通道、防落棚等以供作業人員通行、躲避。防落棚長、寬均應滿足覆蓋高處作業的墜落半徑，避免人員進入防落棚前遭受物體打擊傷害[4]。人員需要進出塔架上下步梯、安全通道時（尤其是上下班時），應一同通過，減少進入物體打擊范圍的時長和頻率。由專人通知上方作業啟停，上方有施工作業時，下方不允許通行，安全通道、步梯等均應封閉上鎖，由專人管理。

高處防墜措施：高空作業人員上下攀爬鋼直梯時必須使用自鎖器。在通長的鋼直梯每8m處（塔架標準節

8m/ 節段）均應設駐留剛性休息平臺且休息平臺周圍滿鋪防墜網，外周臨空面設鋼絲繩軟防護。扣索鞍操作平臺臨邊應按要求設置臨邊防護， gt;20 cm的空隙、空洞均應滿鋪鋼跳板或布設水平防墜網（水平防墜網布設時邊繩、筋繩應按 ?75 cm/綁扎牢固，不允許出現虛假覆蓋在洞口上而未綁緊的“陷阱\"現象），安全管理人員應經常性檢查水平防墜網的綁扎質量。扣索鞍平臺過道應滿鋪鋼跳板，過道兩側設護欄。地面拼裝塔架橫梁段時，在離地 gt;2 m落差的位置操作，應搭設綁扎牢靠的鋼跳板平臺，作業人員全程扣系安全帶，并設置上下攀爬的梯子。塔架橫梁段應提前在地面上設置通往吊點的通道，用鋼絲繩拉高安全母繩，以便在高空就位時供解吊鉤人員通行，在4個方向設置溜繩輔助定位。高空上因工況條件，不能設置安全護欄等防護設施的，應想辦法完善安全母繩等軟防護設施，在只設有安全母繩的區域，施工人員必須將安全帶掛扣在安全母繩上行走。

施工工藝優化：塔架片裝節段主節點板附著的小桿件，盡量在地面進行拼裝，以1～2顆螺栓簡單固定，至高空就位點再精確安裝；在地面上應在每個片裝節段上均安裝固定好鋼直梯（不少于4根12號鐵絲，凡與桿件有接觸的部位均應綁扎），且應先裝好自鎖鋼絲繩以便就位后作業人員解鉤時上下攀爬使用。

其他措施：塔身安裝作業人員手持工具、螺栓等材料易墜落，因此針對高空施工的材料和工具，必須用麻繩等材料進行固定，施工區域要配置工具桶。高空作業環境中非必要則不存放工具、材料，必要的工具、材料應存放在穩固的工具箱、材料箱內，不得隨意擺放，垃圾、雜物應及時清理，以免造成意外高空拋物。纜索吊系統纜風索安裝時，要在纜風索下方投影區域進行隔離封閉。

3.3起重吊裝作業安全技術

需配合人工進行安裝的機械中，使用頻率最高、使用時長最長的是塔吊、龍門吊、汽車吊等起重吊裝設備，起重吊裝風險管理是整個纜索吊系統安裝安全管理的重中之重。涉及塔吊群塔作業以及汽車吊、塔吊等設備的交叉使用，是導致纜索吊系統安裝作業中的起重吊裝成為安全管理的難點所在。

在纜索吊系統安裝的起重吊裝安全管理相對比其他施工作業而言，吊裝指揮及司機具有更為關鍵的作用。塔架安裝過程中，應設置至少2名以上的吊裝指揮，地面吊點處和片裝節段就位處，兩名指揮應配合默契、良好，隨著吊物提升，地面指揮應將吊裝指揮權移交給高處指揮人員，指揮應向司機說明情況[。吊裝指揮應易于為起重司機所識別，例如通過佩戴藍色的吊裝指揮專用安全帽，指揮人員在吊裝過程中應全程跟鉤，為防眩目應佩戴安全眼鏡。吊裝作業過程中，起重機司機應專心開機并對其操作失誤負責。吊裝指揮根據吊裝環境提前預判后及時發布吊裝指令，對其指揮失當負責，不充許一名指揮同時負責幾個吊裝線路的指揮工作。除了緊急停機指令外，起重司機只按起重指揮的指令操作，保證指令信息源單一、固定（緊急停機指令不管由誰發出，起重司機均應立即執行）。

另外，還需要注意的是，片裝節段在地面拼裝前，要綜合塔吊的額定荷載、吊具、吊物最大荷載、運輸便道等信息規劃好地面拼裝場地。拼裝場地應選在平整堅實的硬化地面，預留足夠的長車、重車行走掉頭等位置，且場界應設置隔離警示措施。日常工作中，還應嚴格控制塔吊吊鉤的運行范圍和速度，尤其起吊時防止吊鉤擺動幅度過大鉤刮到纜風繩索。可在塔吊吊鉤滑輪組外側加焊一個避繩裝置，以便塔吊吊鉤不慎與纜風繩索意外接觸時，纜風繩索也不會嵌入塔吊吊鉤的結構間隙中。

3.4涉水安全保障管理

施工前需辦理水上水下作業的相關手續，征得海事等主管部門同意。礙航施工必須嚴格控制在封航有效時間范圍內進行，封航時應由海事、航道、港航、漁政、水上派出所等政府職能部門協同配合，并按要求在橋址上下游設置封航標志，且在橋址附近設置相應的助航標志。封航期間，根據封航水域周圍的實際通航環境情況，分別在封航水域的上下游200m的水域位置各布置1艘警戒艇，并按《內河助航標志》的規定顯示禁航信號，并拋設禁航標志[8。禁航期間，過往船舶必須服從禁航現場指揮人員的指揮，在禁航水域外選擇臨時錨泊地停泊等候，以確保安全。臨時禁航解除后撤掉禁航標志，過往船舶按臨時助航標志指導航行，有序通過施工水域。

纜索過江時需要使用施工船舶進行水上作業，大風、洪水對其操縱影響很大，因此施工時段應選擇在能見度高、水流條件相對平緩和風速較小的自然條件情況下進行9。為保證過往船舶的安全，施工船舶錨泊時應拋遠離航道邊界一側的錨，靠近航道邊界的錨鏈盡量避免拋到航道內，同時在拋出的錨鏈上設置標志，以便過往船舶識別，最大限度地減小對航道上過往船舶的影響。施工期間不得出現過江鋼絲繩、鋼絞線因撓度過大或其他原因垂入江中礙航的現象。施工船舶原則上不得夜間在江中航道上錨泊礙航。

3.5 實施效果評價

通過落實上述安全技術保證措施，項目纜索吊系統安裝施工過程中未發生任何安全生產事故，保障了項目安全生產的平穩有序推進。這些安全技術保證措施還系統性地提高了纜索吊系統安裝的安全性，解決了高空作業、立體交叉作業、群塔作業、涉水作業等多類高風險作業集中區域的安全管理問題，對后續類似項目安全管理提供借鑒。

4結語

在業內，橋梁纜索吊系統安裝的安全管理方面，可參考的規范、資料匱乏，不能滿足工程師們的現場實際安全管理的需要。本文以樂望紅水河特大橋為例，從人員安全管理、高空作業安全技術、起重吊裝作業安全技術、涉水安全保障管理等四個方面論述了如何保障纜索吊系統安裝安全，這是在纜索吊系統安裝安全管理進行的一次有益嘗試和探索。該技術具有較強的針對性和操作性，對往后同類型工程安全管理具有較強的參考價值。

參考文獻

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