新邕寧邕江特大橋施工安全綜合防護(hù)技術(shù)

楊添奧

(中鐵二十局集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710016)

1 工程概況

新邕寧邕江特大橋是南寧樞紐工程南環(huán)線邕寧——那羅段控制工期的重點(diǎn)工程，與既有鐵路大致平行，相距約30 m。它跨越邕江(規(guī)劃Ⅱ級航道)及仙湖大道，橋梁全長1 055．5 m，共計(jì)25 跨，主橋?yàn)?92 +168 +92)m 連續(xù)梁。主橋16#、17#墩位于水中，水深8 ～15 m。16#和17#承臺底標(biāo)高分別為:+52．08 m 和+48．769 m。設(shè)計(jì)施工最高水位為+63．85 m。16#墩承臺埋入河床約11 m，17#墩承臺底與河床面基本平齊。

本橋特點(diǎn)是地質(zhì)復(fù)雜，工期緊張，主墩基礎(chǔ)施工難度大;施工過程中必須保證航道通行，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

2 地質(zhì)、水文情況

百年一遇的水位為+77．08 m，最高施工水位+63．85 m，本橋受水文、立交、地形的影響，航道為規(guī)劃II 級。河水流速:V1/100 = 2．55 m/s。16#墩為泥巖夾頁巖，強(qiáng)度為0．18 MPa，17#墩位處為灰?guī)r，強(qiáng)度為0．8 MPa。

3 施工方法和安全隱患分析

3．1 施工方法

根據(jù)地質(zhì)、水文特點(diǎn)，對各分部工程選擇合適的施工方法。

(1)樁基。16#、17#墩采用嵌巖樁，樁徑2．0 m，各13 根，17 號墩樁長13 m，16 號墩樁長45 ～50 m。

(2)承臺。主墩基礎(chǔ)施工采用雙壁鋼圍堰，“先堰后樁法”進(jìn)行施工。雙壁鋼圍堰是由鋼刃腳、內(nèi)外鋼板、壁內(nèi)支撐系統(tǒng)、壁內(nèi)分倉隔板、井內(nèi)支撐鋼管、封底砼(及壁內(nèi)填充砼)等組成的全焊水密結(jié)構(gòu)。

根據(jù)主墩承臺底標(biāo)高，以及雙壁鋼圍堰封底混凝土厚度，16#墩鋼圍堰高度h = (最高施工水位63．85 -承臺底標(biāo)高52．16)+封底混凝土厚度3．5 m+1 m=16．2 m，17#墩鋼圍堰高度h = (最高施工水位63．85 -承臺底標(biāo)高48．85)+封底混凝土厚度3．5 m+1 m=19．5 m。

(3)墩身。采用直徑7 m 的圓端型實(shí)體墩，16#墩高22 m，17#墩高26 m。

(4)連續(xù)梁。主橋上部結(jié)構(gòu)布置為(92 +168 +92)m 跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，采用單箱單室截面，單箱底寬6．5 m，兩側(cè)翼緣板懸臂長分別為1．25 m，梁頂部全寬9 m。

(5)橋面系。

3．2 安全隱患分析及對策

3．2．1 安全隱患

(1)水位深、流速較大，壁板與隔艙板若不水密，易發(fā)生安全事故。

(2)連續(xù)梁懸臂施工時若有物件掉落，易對通行船舶造成安全事故。

(3)大橋施工期間，原材料運(yùn)輸、圍堰施做、保障船舶、棄土的運(yùn)輸和堆放，均難免對過往船舶的航行帶來不利影響。

3．2．2 對策

(1)建立水位觀測制度。進(jìn)入汛期后，由專人觀測水位變化，每天觀測兩次，并繪出水位變化情況圖表，用于指導(dǎo)汛期施工。

(2)承臺墩身施工時設(shè)置豎向隔離網(wǎng)壁板與隔艙板要求水密，焊接應(yīng)進(jìn)行水密性檢查。

(3)搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)棚架，防止梁體施工中對下部及河道通行產(chǎn)生的安全隱患。

(4)根據(jù)交通部對跨、臨河建筑物水上水下施工的相關(guān)要求，為保障橋梁施工期船舶通航安全，應(yīng)對施工期橋區(qū)通航方案進(jìn)行認(rèn)真和周密的考慮。由于擬建大橋水中設(shè)有橋墩，因此其橋墩的施工需要占據(jù)一定的通航水域，此外施工作業(yè)船舶也將對過往船舶航行造成一定的影響，特別是在橋梁的圍堰施工期以及連續(xù)梁吊裝期間，將對橋區(qū)河段船舶航行帶來一定影響。為此，應(yīng)制定詳細(xì)的施工期通航方案，確保施工期不中斷船舶航行。

4 防護(hù)設(shè)計(jì)

通過施工技術(shù)防護(hù)措施、施工人員及航運(yùn)防護(hù)制定綜合防護(hù)技術(shù)。

4．1 施工技術(shù)防護(hù)措施

4．1．1 雙壁鋼圍堰防護(hù)及水密安全

雙壁鋼圍堰是由鋼刃腳、內(nèi)外鋼板、壁內(nèi)支撐系統(tǒng)、壁內(nèi)分倉隔板、井內(nèi)支撐鋼管、封底砼(及壁內(nèi)填充砼)等組成的全焊水密結(jié)構(gòu)。上部工作平臺懸挑工字鋼骨架并掛設(shè)雙層密目網(wǎng)防護(hù)，防護(hù)網(wǎng)支架間距1．5 m，高度1．5 m。

焊接前應(yīng)進(jìn)行工藝評定，按工藝評定報(bào)告確定焊接工藝。焊接工藝評定，應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行。焊接高度應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸焊夠。水平桁架的連接板、隔艙板與壁板間為雙側(cè)連續(xù)焊。其余各構(gòu)件的焊接均采用連續(xù)焊，焊縫高度為板厚的1．2 倍，10 ～16 mm。對接焊縫要求焊透，一級焊縫。壁板與隔艙板要求水密，焊接進(jìn)行水密性檢查。各單元(分段)在胎架上制造，各部分制造誤差±10 mm，要保證結(jié)構(gòu)拼裝焊接工藝質(zhì)量。

4．1．2 掛籃防護(hù)

(1)掛籃正面、底板作業(yè)平臺和側(cè)模骨架外安裝防護(hù)欄桿并掛雙層密目鋼絲網(wǎng)、設(shè)置警示標(biāo)志。防護(hù)安裝圖1。

圖1 掛籃防護(hù)

(2)翼緣板及已施工梁段用鋼管預(yù)設(shè)防護(hù)立柱，立柱間距1 m，高度1．5 m，水平焊接鋼筋做防護(hù)欄桿，并掛設(shè)密目鋼絲網(wǎng)、設(shè)置警示標(biāo)志。見圖2。

4．2 人員防護(hù)

4．2．1 水中作業(yè)人員防護(hù)

(1)吊裝作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照吊裝規(guī)程和安全操作規(guī)程作業(yè)。

(2)圍堰拼裝、下水、著床與下沉?xí)r，應(yīng)在無雨無風(fēng)的白天實(shí)施。

(3)底節(jié)圍堰入水著床時應(yīng)精確到位，防止偏差過大。

(4)第一次圍堰接高應(yīng)迅速下沉至穩(wěn)定，但要注意防止隔艙內(nèi)的填充混凝土面或水面過高，使圍堰重心偏大而發(fā)生意外。后續(xù)下沉控制吸泥時間，確保各面均勻吸泥，防止發(fā)生偏壓和位移。另外，吸泥機(jī)頭距刃腳應(yīng)保持安全距離。

(5)采用艙內(nèi)灌水和填充混凝土增加自重下沉?xí)r應(yīng)注意對稱加載，嚴(yán)防圍堰發(fā)生傾斜。

4．2．2 傾覆穩(wěn)定

兩側(cè)澆筑混凝土速度要盡量同步;掛籃走行時，兩端要同步。橋面上材料、機(jī)具等施工荷載的堆放盡量靠近0#塊段。經(jīng)常檢查掛籃懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)及走行系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)情況。使安全工作制度化，教育經(jīng)?；?。堅(jiān)持定期的安全教育和檢查制度，設(shè)立安全監(jiān)督崗，支持和發(fā)揮安全員的作用。

(2)根據(jù)不同工種對作業(yè)人員進(jìn)行安全交底。

(3)對特種作業(yè)設(shè)備要進(jìn)行監(jiān)控檢查，嚴(yán)禁帶故障運(yùn)行，特種作業(yè)人員需持雙證上崗。

(4)消除一切可能造成火災(zāi)、爆炸事故的根源，配備足量的滅火器材并且做到合理布置。

(5)圍堰下沉過程委托當(dāng)?shù)睾Ｊ戮诌M(jìn)行航道交通管制。

(6)高處作業(yè)，必須設(shè)防護(hù)與安全網(wǎng)，施工人員系安全帶，戴安全帽，穿防滑鞋。上下交叉作業(yè)時，采取隔離措施。

(7)遇有暴雨或六級(含六級)以上大風(fēng)，停止一切高空和起重等作業(yè)。

(8)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度方可拆模。

(9)搭設(shè)穩(wěn)固的扶梯，扶梯兩側(cè)及底面設(shè)安全網(wǎng)，人員上下橋面走扶梯，不攀爬支架。

4．2．3 作業(yè)點(diǎn)監(jiān)控防護(hù)

與勞務(wù)隊(duì)簽訂安全包保責(zé)任狀，共同派安全員24 h 值班防護(hù)，在施工區(qū)前后100 m 處設(shè)置通航警示標(biāo)識，禁止違章施工、禁止無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)問題及時上報(bào)處理。

4．2．4 安全防護(hù)措施

(1)加強(qiáng)宣傳教育工作，強(qiáng)化安全意識，建立安全保障體系

圖2 翼緣板及已施工梁防護(hù)

4．3 施工期通航安全保障措施

(1)在大橋開工以前，橋梁建設(shè)單位(業(yè)主)，應(yīng)將廣西交通廳的與通航有關(guān)的建設(shè)批文、施工圖設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、橋區(qū)航道疏浚驗(yàn)收證書、施工期助航標(biāo)志配布設(shè)計(jì)等材料，及時到橋梁所在航區(qū)的航道管理機(jī)構(gòu)申請辦理通航水域施工作業(yè)許可。在橋梁開工以前，應(yīng)將施工步驟和技術(shù)要求上報(bào)海事部門，擬定“大橋施工期水上交通安全管理暫行規(guī)定”。

(2)橋梁設(shè)計(jì)單位或業(yè)主應(yīng)委托航道管理部門，根據(jù)大橋設(shè)計(jì)方案、施工方案并結(jié)合航道條件，配布必要的橋區(qū)航標(biāo)、臨時導(dǎo)航標(biāo)志等，并進(jìn)行維護(hù)。

(3)橋梁建設(shè)單位或業(yè)主應(yīng)委托航道、海事管理部門，在大橋開工前劃定施工區(qū)域和通航區(qū)域，以便在大橋施工期引導(dǎo)上下水船舶安全通過橋區(qū)。

(4)施工中需設(shè)臨時空中纜索(施工索道)時，應(yīng)事先向航道和海事部門申請，以便及時發(fā)布禁航或航行通告，進(jìn)行施工期的安全管理，并邀港航管理部門配布相應(yīng)的標(biāo)志。

5 結(jié)語

本水中墩連續(xù)梁施工過通過采用綜合安全防護(hù)措施，針對水中安全防護(hù)、航運(yùn)安全、懸臂施工防護(hù)、高空安全防護(hù)等重大危險(xiǎn)源開展綜合安全防護(hù)，確保了新邕江邕江特大橋施工安全和下方航運(yùn)安全。有以下幾點(diǎn)體會:

(1)跨河道現(xiàn)澆施工，按照施工方案制定合理的防護(hù)方案，對重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識，對重大危險(xiǎn)源以“點(diǎn)”防控，綜合考慮，形成相互交叉、互相補(bǔ)充的防護(hù)“網(wǎng)”。

(2)施工中根據(jù)施工進(jìn)度情況，按照不同工種開展安全教育。

(3)施工中要加強(qiáng)現(xiàn)場施工安全的監(jiān)控，于勞務(wù)隊(duì)簽訂包保責(zé)任狀，共同營建全方位監(jiān)控的安全環(huán)境。

(4)施工中應(yīng)定期對防護(hù)設(shè)施進(jìn)行檢查。

以后，將有越來越多的橋梁跨既有線、河道，確保橋梁施工安全及下面通行安全，此綜合安全防護(hù)還需要積累更多經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)改進(jìn)。

［1］中華人民共和國鐵道部．鐵建設(shè)［2007］47 號 新建時速300 ～350 km 客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定［S］．北京:中國鐵道出版社，2007．

［2］中鐵二十局南寧樞紐項(xiàng)目部．新邕寧邕江特大橋懸澆施工方案［R］．南寧:中鐵二十局南寧樞紐項(xiàng)目部，2010．

［3］中華人民共和國鐵道部．高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南［S］．北京:中國鐵道出版社，2011．

［4］中華人民共和國鐵道部．鐵道部令29 號 鐵路技術(shù)管理規(guī)程［S］．北京:中國鐵道出版社，2009．

［5］中華人民共和國交通部．交通部令3 號 航道建設(shè)管理規(guī)定［S］．北京:人民交通出版社，2007．

［6］中華人民共和國交通部． 交通部令9 號 中華人民共和國航道管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則［S］．北京:人民交通出版社，2009．

［7］浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院．簡明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊［M］．2 版．北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994．

［8］中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司．南寧樞紐新邕寧邕江特大橋連續(xù)梁變更設(shè)計(jì)［R］．武漢:中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2011．