高墩及懸臂施工安全技術(shù)措施淺析

摘 要：文章以制定特大橋高墩施工、懸臂施工中的安全技術(shù)措施，保證施工安全為目標(biāo)。主要對高墩及懸臂施工中應(yīng)采取的技術(shù)措施和管理措施進(jìn)行分析。另外，文章還對高墩及懸臂澆注施工中容易出現(xiàn)裂縫部位應(yīng)采取的預(yù)防措施和處理方法進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：高墩及懸臂；施工安全；混凝土裂縫；預(yù)防

中圖分類號：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）14-0155-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，作為基礎(chǔ)設(shè)施的橋梁，其發(fā)展勢頭也是很強(qiáng)勁的。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋作為近些年發(fā)展迅速的橋型也日益受到關(guān)注。近年來，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在我國得到了較廣泛的應(yīng)用，但在運(yùn)營過程中相繼出現(xiàn)了種種病害。本文總結(jié)此種橋型上部懸澆的施工質(zhì)量、安全的要點(diǎn)，對相應(yīng)病害給出相應(yīng)的處理意見。

1 高墩及懸臂施工安全技術(shù)對策和措施

1.1 塔吊安裝與拆除

由于施工需要，在主墩施工過程中需要拼裝塔吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸。在拼裝前找最有經(jīng)驗起重工和工人召開安全技術(shù)交底會，對拼裝過程中難度最大、危險性最大的工作制度更可靠的操作方法。例如：塔吊前大臂的安裝，前大臂長50 m，由于吊車大臂長度及拼裝高度影響，兩吊點(diǎn)的距離很小。這就為工人在上面操作容易產(chǎn)生傾翻，形成非常大的安全隱患，拼裝的時間也要長一些，經(jīng)過周密研究決定，采用兩臺車平提，既提高安全又節(jié)約時間（從開始拼裝到正常使用僅僅用3 d）。還有在配重塊安裝時，由于起重高度一般在20 m左右，轉(zhuǎn)桿落鉤增加安全隱患，最后決定把塔吊通電，通過塔吊轉(zhuǎn)桿，把位置對準(zhǔn)以后，直接吊車落鉤，既安全又便捷。安裝與拆除應(yīng)由具有資質(zhì)的專業(yè)公司承擔(dān)，但在作業(yè)過程中應(yīng)審查方案，監(jiān)督執(zhí)行。

1.2 墩身施工

①模板工程。由于墩身高，如果采用以往3 m左右高墩身模板，勢必增加施工周期，延長施工時間。所以采用大于5 m高墩身模板。施工平臺采用上下兩層，兩層平臺之間要焊接上下扶梯，模板重量較大，所以在使用前必須焊專門吊點(diǎn)保證平穩(wěn)吊運(yùn)。模板面積較大，加之考慮風(fēng)力，為模板吊裝帶來很大難度。盡量保證在風(fēng)小的時候把模板扣好，并且立即鎖緊使之穩(wěn)定牢固。外側(cè)模板的背面安裝兩層固定的操作平臺，模板拼裝后平臺形成環(huán)形，便于通行，在固定位置設(shè)置人洞，供人員上下。墩內(nèi)側(cè)的鋼管支架上用木板搭設(shè)多層操作平臺，用于內(nèi)模安裝、拆除、混凝土修整、鋼筋定位、安裝、混凝土澆筑等作業(yè)。模板平臺和臨時平臺上禁止堆放鋼筋。

②鋼筋工程。主筋定位采用鋼管腳手架，豎向主筋的吊運(yùn)采用豎直的方法，為防止個別鋼筋滑落，用鐵桶兜住鋼筋底部。關(guān)于水平箍筋的綁扎，對最下面1.5 m高度，在模板平臺上操作，1.5 m以上采用鋼筋搭臨時工作平臺。臨時平臺搭建是一個矛盾，搭的簡單安全沒保障，搭的太復(fù)雜則費(fèi)時費(fèi)工，經(jīng)過研究并在實踐中摸索，確定了合理的搭建方法，既安全又省時。

③防護(hù)網(wǎng)。在墩身的內(nèi)外側(cè)模板以下沿墩壁混凝土各安裝一圈防落網(wǎng)。沿外側(cè)模板背面的平臺欄桿安裝一圈防護(hù)網(wǎng)，其高度可以使上下平臺空間全部被罩住。在模板邊角處，防護(hù)網(wǎng)連接在一起，不留空檔。墩內(nèi)支架在工作高度范圍水平安裝3層防落網(wǎng)。

④升降機(jī)。在墩身側(cè)面安裝升降機(jī)，載施工人員和管理人員上下墩身作業(yè)面。升降機(jī)的軌道用附臂固定在已澆筑完成的墩身上，并隨施工進(jìn)展不斷升高。在升降機(jī)軌道的頂面安裝行走通道，與模板上的平臺連接。升降機(jī)的安裝、拆除、安全操作的要求，在有關(guān)資料、規(guī)程中有詳細(xì)介紹，不再詳述。

⑤隔離網(wǎng)和安全通道。用隔離網(wǎng)將墩身周圍的一定區(qū)域隔離為禁入?yún)^(qū)，墩身施工期間禁止入內(nèi)，僅允許在非施工期間，由專人負(fù)責(zé)清理區(qū)域內(nèi)的落物。吊裝區(qū)設(shè)于禁入?yún)^(qū)外，只允許指揮人員及掛鉤人員在內(nèi)工作。其他人員走安全通道，以防高度墜物傷人。

1.3 0號塊施工安全要點(diǎn)

0號~1號塊采用墩頂支架施工。由于墩身高，塔吊提升物料時間長。長時間連續(xù)工作，電機(jī)剎車片過熱，容易造成剎車失靈，所以要經(jīng)常檢查，合理安排作業(yè)。

在支架安裝過程中，卷揚(yáng)機(jī)使用頻繁，所以卷揚(yáng)機(jī)安全使用成為0號塊施工中的一個重點(diǎn)，在這里有必要對卷揚(yáng)機(jī)正確使用作一介紹：

①作業(yè)前應(yīng)檢查地錨的牢固性，并進(jìn)行空載試驗，確認(rèn)安全后方可作業(yè)。

②升降作業(yè)時，起重鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪及吊物運(yùn)動情況都應(yīng)在操作人員的視線范圍內(nèi)。

③嚴(yán)禁超載。雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的兩個卷筒同時工作時，每個卷筒的起重量不得超過其額定起重量的一半。

④載物升降作業(yè)時，如無特殊情況不宜緊急制動。如遇停電等特殊情況時，應(yīng)將重物放至地面，關(guān)閉電源。

⑤卷揚(yáng)機(jī)放繩時，卷筒上的鋼絲繩必須保留3圈以上。排繩混亂時應(yīng)停機(jī)處理。鋼絲繩跨路部分應(yīng)作保護(hù)。

⑥嚴(yán)禁用卷揚(yáng)機(jī)牽引吊籠載人升降。作業(yè)中嚴(yán)禁跨越鋼絲繩。

⑦作業(yè)結(jié)束以后，垂直運(yùn)輸?shù)趸\必須降至地面，切斷電源。鎖好電閘箱。

⑧吊物與卷揚(yáng)機(jī)在不同一直線或平面內(nèi)必須使用導(dǎo)向滑輪或地滑輪，決不允許鋼絲繩與混凝土或型鋼摩擦，以防磨斷鋼絲繩造成大的安全事故。

⑨吊運(yùn)重量較大型鋼時，應(yīng)在吊點(diǎn)位置用薄鐵皮或后膠皮包裹，然后再拴鋼絲繩，以及防止棱角剪斷鋼絲繩造成重大安全事故。

隔離區(qū)應(yīng)比墩身的范圍較大，一般在20 m以上。

1.4 懸臂施工安全重點(diǎn)

1.4.1 掛籃的拼裝及前移

掛籃的拼裝是一項復(fù)雜的工作，危險程度相當(dāng)高。拼裝的安全注意事項和0號塊支架安裝和拆除有很多相似的地方。有兩點(diǎn)需要特別說明：首先是由于主桁采用菱形結(jié)構(gòu)，單片主桁不能穩(wěn)定獨(dú)自站立。在拼裝主桁時，第一片主桁立起來以后必須用纜風(fēng)繩拉緊，在第二片主桁裝好把前后平連裝好以后，才能松掉纜風(fēng)；其次是在底籃后橫就位時，要兩臺卷揚(yáng)機(jī)和塔吊同時配合作業(yè)。這就要求操作人員必須聽從指揮人員命令。動作協(xié)調(diào)配合默契，才能保證安全準(zhǔn)確把拼裝工作做好。建立了主桁后錨檢查簽認(rèn)制度。在掛籃推移之前、掛籃就位之后，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人對掛籃后錨小車、后錨進(jìn)行檢查，并由施工員、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人在施工單上簽字。如果沒有檢查簽字，安全員禁止下一步施工，并報生產(chǎn)副經(jīng)理。經(jīng)過實施這項制度，加強(qiáng)了掛籃移動、就位的安全管理，杜絕了安全掉落事故。

1.4.2 混凝土的澆筑

混凝土的澆筑是一項復(fù)雜工程，它包括混凝土的攪拌、運(yùn)輸、泵送、振搗等工作，需要多個部門的配合，在混凝土澆筑前要派專人檢查掛籃后錨和拉桿螺栓，認(rèn)真履行安全部下達(dá)的后錨檢查答認(rèn)制度，特別要對堵頭模板及倒角模板的加固認(rèn)真檢查。要對泵管定期檢查。由于混凝土的澆筑一直由墩身、0號塊直到箱梁懸澆結(jié)束，總方量大，個別泵管的管壁磨損嚴(yán)重；加上泵送高度大，泵送壓力在27 MPa左右，很容易出現(xiàn)爆管。所以在每一次混凝土澆筑完成以后要認(rèn)真清洗管盡量減少堵管現(xiàn)象（堵管增加爆管的可能）。要定期檢查泵管的磨損情況，對磨損嚴(yán)重的要及時更換。

1.4.3 掛籃拆除

首先制定掛籃拆除方案，做好技術(shù)交底。安排專人負(fù)責(zé)施工，統(tǒng)一指揮。每個工序開始前檢查卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、吊鉤等，確保其能正常工作。吊起、降落時觀察是否有異常情況，如有，則馬上停止作業(yè)，研究處理。

影響的安全因素和措施：

①機(jī)具設(shè)備出現(xiàn)故障。事前應(yīng)充分檢查。

②脫鉤或滑移。一般是吊點(diǎn)捆綁不牢或搖擺造成，極易造成高空墜物事故。事前明確吊點(diǎn)和捆綁方式，試吊時細(xì)致檢查。如果吊點(diǎn)位置不易捆綁，應(yīng)增加焊接吊環(huán)或給以加固。

③風(fēng)天作業(yè)。造成搖擺失控，6級風(fēng)以上停止作業(yè)。

④主桁傾倒。主桁拆除時，應(yīng)遵循：支撐→吊住→松脫→吊開的順序作業(yè)，防止松脫某個構(gòu)件時突然掉落，或松脫某個構(gòu)件后剩余結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

⑤墜物。事前應(yīng)清理待拆除的模板、支架上的雜物。拆除作業(yè)面內(nèi)禁止無關(guān)人員進(jìn)入。

⑥滑移。拆除后，構(gòu)件放置不穩(wěn)容易滑移。選擇平整堅固的地面放置拆除的構(gòu)件。堆放高度應(yīng)視穩(wěn)定程度而定，容易傾倒、滑移時應(yīng)降低堆放高度或給予固定。

2 施工裂縫的預(yù)防與控制措施

①0號塊。0號塊橫隔板上的人洞頂?shù)幕炷寥菀桩a(chǎn)生裂縫，原因也復(fù)雜。以前是增設(shè)普通鋼筋，效果不是很理想。為防止裂縫，建議設(shè)計單位增加了橫向預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力采用鋼絞線且單端長拉。

②梁端隔板。梁端隔板設(shè)有人洞，承受和擴(kuò)散支座產(chǎn)生的集中支承力，受力復(fù)雜，容易產(chǎn)生裂縫。建議設(shè)計增加了橫向預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力采用鋼絞線以防止施工裂縫的產(chǎn)生。

③懸澆梁段的縱向裂縫。懸澆初期發(fā)現(xiàn)懸澆梁段出現(xiàn)了縱向裂縫，經(jīng)分析為新老混凝土收縮不一致而形成。原因如下：一是由原材料和配合比確定的混凝土收縮比較大、比較快，二是橫向的結(jié)構(gòu)鋼筋偏少；三是當(dāng)?shù)馗稍锏臍夂驐l件決定混凝土收縮較大。建議設(shè)計增加了普通鋼筋，范圍為從新老混凝土交界面開始2 m范圍，增加鋼筋量為原設(shè)計橫向鋼筋的1倍。施工中延長了養(yǎng)生時間。施工后發(fā)現(xiàn)效果比較理想。

④懸澆腹板裂縫。另一標(biāo)段先期懸澆的箱梁腹板在下彎束位置出現(xiàn)裂縫，為防止施工發(fā)生此種情況，施工中加強(qiáng)了此處混凝土的振搗和養(yǎng)生，尤其是錨下混凝土。設(shè)計上沒有加強(qiáng)。施工后沒有發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

⑤底板混凝土底面混凝土開裂或脫落。由于底板曲線預(yù)應(yīng)力的存在，張拉預(yù)應(yīng)力筋后，箱梁底板的底面混凝土容易裂開甚至脫落，主要原因是底板混凝土的預(yù)應(yīng)力管道上下層連接不牢固。為避免此種情況發(fā)生，加強(qiáng)了箱梁底板豎向鋼筋的管理：彎鉤必須鉤住橫縱向主筋，并固定牢固；嚴(yán)格按照設(shè)計數(shù)量設(shè)置；在跨中管道最多的梁段上，將此豎向鋼筋利用鋼筋余料適當(dāng)加密。另外，底板張拉要分次分批張拉，分次分批壓漿。

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