北盤江特大橋掛籃施工安全控制★

周俊波 時國松 向?qū)W建 董 軍

(1.北京交通大學(xué)海濱學(xué)院，河北 黃驊 061199； 2.交通運輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088； 3.北京建筑大學(xué)土木學(xué)院，北京 100044)

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北盤江特大橋掛籃施工安全控制★

周俊波1時國松1向?qū)W建2董 軍3

(1.北京交通大學(xué)海濱學(xué)院，河北 黃驊 061199； 2.交通運輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088； 3.北京建筑大學(xué)土木學(xué)院，北京 100044)

結(jié)合北盤江特大橋工程，從掛籃的拼裝、預(yù)壓、行走等幾方面介紹了掛籃施工的安全控制要點，指出安全控制在施工過程中的重要性，它是施工人員安全和橋梁施工質(zhì)量的保證。

掛籃施工，安全控制，施工質(zhì)量

北盤江特大橋是貴州省望謨至安龍高速公路上的一座斜拉橋，在冊亨縣與望謨縣的交界處，橫跨北盤江，大橋全長817.5 m。

北盤江特大橋為雙索塔，兩個索塔形似英文字母“H”。4號主塔高190.4 m，5號主塔高187.9 m。主橋上構(gòu)主梁為邊主梁斷面形式，每個節(jié)段主梁均為2.5 m高，梁頂全寬24.1 m，邊肋為帶底板翼緣截面，邊肋實體截面寬度分別為3.05 m，3.8 m，4.35 m，頂板厚度0.32 m，主梁頂設(shè)雙向2%橫坡。主梁與主塔連接處在主梁懸澆過程中臨時固結(jié)，合橋合龍后拆除固結(jié)。0號節(jié)段長17 m，1號～10號節(jié)段長7 m，11號～22號節(jié)段長5.5 m，邊跨現(xiàn)澆段長3.2 m，合龍段長2 m，7 m長懸澆節(jié)段最大重量為399 t，5.5 m懸澆節(jié)段最大重量為423 t，掛籃設(shè)計自重為150 t。邊跨現(xiàn)澆段長3.2 m，托架承受的部分長0.5 m。

1 掛籃簡介

1.1 掛籃的形式

懸臂施工中最常用、最主要的設(shè)備就是掛籃，按承重形式可以分為：斜拉式(預(yù)應(yīng)力斜拉式和三角斜拉式)、桁架式(三角形式、菱形式、平弦無平衡重式、弓弦式等)、牽索式及鋼板梁式。北盤江特大橋采用牽索式掛籃，掛籃如圖1，圖2所示。

1.2 掛籃的組成和設(shè)計原則

掛籃的組成：主桁架系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)。

掛籃的設(shè)計原則：結(jié)構(gòu)簡單、自重輕、行走和拆裝方便，循環(huán)利用率高。

2 掛籃施工安全控制的意義

國外橋梁施工事故：1875年俄羅斯的柯福達敞開式橋，由于壓桿失穩(wěn)引起全橋破壞；1970年澳大利亞的西門大橋拼裝時，由于翼板失穩(wěn)導(dǎo)致112 m跨徑的鋼梁整孔倒塌；1993年日本的玉川溫泉橋，由于施工時拱圈傾斜垮塌導(dǎo)致人員傷亡。國內(nèi)橋梁施工事故：1987年四川的洲河大橋，由于主梁混凝土突然墜落導(dǎo)致事故；2002年湖北某混凝土拱橋，由于違章作業(yè)導(dǎo)致拱上一側(cè)填土毀壞事故；2007年湖南的沱江大橋，由于施工未滿足規(guī)范和設(shè)計要求，導(dǎo)致大橋突然坍塌事故。在許多大跨徑橋梁施工時，通常采用掛籃施工。掛籃作業(yè)時要承受幾十噸甚至幾百噸的荷載，施工人員也在上百米的高空作業(yè)，危險系數(shù)高。因此，掛籃施工的安全控制應(yīng)當(dāng)引起重視。掛籃的安全控制不僅保障了橋梁的施工質(zhì)量，更重要的是保障了施工人員的人身安全。

3 掛籃施工安全控制要點

3.1 組織管理

1)施工單位要成立掛籃負(fù)責(zé)小組。明確小組成員職責(zé)，對掛籃的設(shè)計、安裝、使用、拆裝等環(huán)節(jié)進行管理，責(zé)任落實。2)項目經(jīng)理負(fù)責(zé)全面組織工作，在項目技術(shù)負(fù)責(zé)人的協(xié)助下，組織現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人等管理人員各盡其責(zé)，確保掛籃安全施工。

3.2 掛籃檢查

1)掛籃一般有專業(yè)的公司進行設(shè)計和制造，施工單位如果自行制造，則需要設(shè)計圖和驗算書，必須通過專家論證滿足要求。2)掛籃負(fù)責(zé)小組要對掛籃進場進行檢查。針對構(gòu)件規(guī)格、型號、尺寸、數(shù)量認(rèn)真核對，檢查構(gòu)件有無缺損、配件和專用工具是否齊備，并做詳細(xì)記錄。3)掛籃的安裝及調(diào)試均需要專業(yè)人員全程跟蹤指導(dǎo)，掛籃使用前需要進行預(yù)壓試驗。

3.3 掛籃拼裝

在掛籃拼裝過程中，應(yīng)注意以下幾點：1)嚴(yán)格遵守“十不吊”等起重吊裝的相關(guān)規(guī)定。掛籃在起吊安裝過程中支撐平臺必須牢固可靠，平臺安裝護欄和安全網(wǎng)。2)掛籃拼裝前檢查各個系統(tǒng)的構(gòu)件、配件、工具是否齊全。3)掛籃拼裝時注意安全，防止桿件或模板突然倒塌。4)掛籃在安裝時盡量避免上下交叉作業(yè)，必須進行交叉作業(yè)時，要注意防止各種物件掉落。上下層應(yīng)設(shè)專用扶梯，便于人員上下掛籃。5)掛籃拼裝完成后，應(yīng)全面檢查拼裝質(zhì)量，確保各部件連接牢固，各個接頭焊縫飽滿、桿件無變形。6)掛籃預(yù)壓試驗的目的是檢驗掛籃質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求，預(yù)壓試驗的荷載為最不利荷載的1.2倍。

3.4 掛籃預(yù)壓

北盤江特大橋主橋為150 m+328 m+150 m預(yù)應(yīng)力混凝土邊主梁形式斜拉橋，懸澆梁段最大重量423 t。預(yù)壓最終荷載為最不利荷載的1.2倍，即423×1.2=507.6 t。

預(yù)壓目的：檢驗掛籃的承載力和撓度變形情況是否滿足設(shè)計要求，消除結(jié)構(gòu)非彈性變形，為進一步確定立模標(biāo)高提供可靠數(shù)據(jù)，保證主梁的線性滿足設(shè)計要求，保證施工質(zhì)量和安全。

預(yù)壓方法：千斤頂集中加載法。

測點設(shè)置：每個主縱梁各設(shè)置2個觀測點(A點、B點)；前橫梁設(shè)置一個觀測點(C點)，如圖3所示。

中跨側(cè)及邊跨側(cè)掛籃變形量見表1，表2。

表1 中跨側(cè)掛籃變形量

表2 邊跨側(cè)掛籃變形量

掛籃預(yù)壓是在掛籃安裝完成并驗收合格后進行的，由掛籃負(fù)責(zé)小組、橋梁工程師、技術(shù)主管參與全過程。掛籃預(yù)壓是模擬懸臂澆筑過程中最不利工況進行，掛籃預(yù)壓時主塔兩邊掛籃同時同步進行，荷載試驗的加載程序如下：

1)荷載未加載時對各測點的高程讀數(shù)、平面坐標(biāo)作好記錄；2)施加控制荷載的20%持荷10 min，測量測點的變形值及各個千斤頂初始伸長量并作好記錄；3)施加控制荷載的50%持荷10 min，測量測點的變形值及各千斤頂伸長量并作好記錄；4)施加控制荷載的100%持荷10 min，測量測點的變形值及各千斤頂伸長量并做好記錄，對掛籃的側(cè)向變形進行測量并作好記錄，檢查掛籃底部有無異常；5)保持荷載持續(xù)24 h，每隔1 h測量測點的變形值及各千斤頂伸長量并做好記錄，對掛籃的側(cè)向變形進行測量并作好記錄，檢查掛籃各部位有無異常；6)卸載退頂20 min后，測量測點的變形值，對掛籃的側(cè)向變形進行測量并作好記錄，檢查掛籃各部位有無異常。

加載時注意觀察測點高程變化，如果產(chǎn)生明顯變化或沉降與設(shè)計預(yù)測值相差較大，立刻停止加載，分析原因。卸載后對掛籃各系統(tǒng)進行檢查修正，處理好經(jīng)技術(shù)主管、橋梁工程師批準(zhǔn)后才能繼續(xù)預(yù)壓。預(yù)壓完成后整理相關(guān)資料，對資料妥善保管。

3.5 掛籃行走

1)確保兩側(cè)滑道順直通暢，并與主梁中心線相互平行；2)行走時C型掛鉤與滑道之間要涂抹黃油，減小行走摩擦阻力；3)行走時，要保證兩側(cè)的液壓穿心千斤頂同時同步工作，只有這樣才能保證兩側(cè)的C型掛鉤滑動速度相同、掛籃平穩(wěn)前移；4)掛籃行走前對相關(guān)設(shè)備進行檢查，保證設(shè)備可以正常工作，掛籃行走時禁止一味加大千斤頂張拉力；5)掛籃行走時，注意觀察有無障礙。并設(shè)置可靠的限位裝置，嚴(yán)格控制行走速度，下坡時禁止自動滑行。

3.6 掛籃拆除

掛籃拆除有兩種形式即原地拆除和0號塊處拆除，掛籃后退時先下放底平臺系統(tǒng)，并對C型掛鉤和滑道進行檢查。掛籃行走時不宜過快，兩側(cè)掛籃行走速度必須保持一致，以防掛籃傾覆。掛籃移動前要先清理雜物，確保行走過程中不會有雜物墜落。高空作業(yè)要將工具放置在工具箱內(nèi)，不能拋擲工具，高空作業(yè)必須佩戴安全帶。吊裝時，吊點要正確牢固，并派專人指揮，嚴(yán)格遵守“十不吊”。

4 安全管理措施

1)在掛籃施工前，對全體施工人員進行安全教育大會，并確立安全檢查制度；2)施工人員上崗前要進行體檢，禁止身體不適或恐高癥人員上崗；3)對于橋面邊緣、掛籃邊緣、工作平臺要設(shè)置安全護欄和警示標(biāo)語。夜間施工時，必須配備足夠的照明，確保施工人員安全；4)對掛籃施工所需的工具、儀表、儀器、電器設(shè)施，必須在施工前檢驗合格，尤其是安全帽和安全帶檢驗合格后才能使用；5)施工現(xiàn)場所用的物料、工具、機械停放在指定位置，不得妨礙人員、機械進出，不得影響吊裝及安全施工。當(dāng)風(fēng)力達到7級以上，要停止掛籃施工。

5 結(jié)語

掛籃是懸臂澆筑工藝中最常用的設(shè)備。掛籃施工的安全控制是企業(yè)獲得效益和利潤的保證。首先要從管理層抓起，制定方案，落實責(zé)任人，層層把關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。其次施工要按照施工方案執(zhí)行，禁止違章操作。最后加強防護設(shè)施的設(shè)置和檢查，確保施工現(xiàn)場安全。做到以上幾點，掛籃施工才算得上安全可控。

[1]建筑施工安全規(guī)范[S].

[2]黃鎮(zhèn)希.掛籃施工常見的質(zhì)量安全事故防治[J].河南建材，2010(2)：71-73.

[3]賈中濤.懸臂施工掛籃空間應(yīng)力分析.哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2013.

Beipanjiang bridge hanging basket construction safety control★

Zhou Junbo1Shi Guosong1Xiang Xuejian2Dong Jun3

(1.HaibinCollege,BeijingJiaotongUniversity,Huanghua061199,China; 2.ResearchInstituteofHighway,MinistryofCommunication,Beijing100088,China； 3.CivilSchoolofBeijingArchitectureCollege,Beijing100044,China)

Combining with Beipanjiang bridge engineering, from hanging basket assembly, preloading, walking and other aspects introduced the safety control key points of hanging basket construction, pointed out that the importance of safety control in construction process, it was the guarantee of construction personnel safety and bridge construction quality.

hanging basket construction, safety control, construction quality

1009-6825(2015)18-0161-02

2015-04-13★：交通運輸部西部交通科技建設(shè)項目；北京交通大學(xué)海濱學(xué)院應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)土木工程專業(yè)培養(yǎng)模式改革探討校級重點科研項目；北京交通大學(xué)海濱學(xué)院力學(xué)系列課程教學(xué)團隊建設(shè)項目

周俊波(1989- )，男，在讀本科生； 時國松(1981- )，男，碩士，講師； 向?qū)W建(1970- )，男，高級工程師； 董 軍(1967- )，男，博士后，教授

TU318

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