宣杭線橋梁鋼桁梁涂裝施工方案探討

陳百川 上海鐵路局杭州工務(wù)段

宣杭線橋梁鋼桁梁涂裝施工方案探討

陳百川 上海鐵路局杭州工務(wù)段

既有線鋼桁梁橋涂裝上梁方案一直是個難題，通過宣杭線10座鋼桁梁涂裝施工實(shí)踐，總結(jié)出腳手架、吊籃、吊板三種施工方案，并對這三種施工方案進(jìn)行比較，闡述出這三種施工方案的特點(diǎn)，以便在今后的鋼桁梁涂裝大修中應(yīng)用。

鋼桁梁；涂裝；施工方案；探討

杭州工務(wù)段管內(nèi)宣杭線計(jì)劃未來幾年內(nèi)進(jìn)行電氣化改造，由于電氣后改造后，鋼桁梁上部涂裝需停電后才能進(jìn)行兼作業(yè)時(shí)間短。所以在電氣化改造前，將對宣杭線10座鋼桁梁橋上部進(jìn)行涂裝大修作業(yè)。

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查后，原有涂裝底漆完好，面漆存在粉化現(xiàn)象，所以涂裝要求為零星除銹油漆（底漆和中間漆）及面漆兩道。

1 工程概況及特點(diǎn)

2014年路局安排對宣杭線上10座鋼桁梁橋進(jìn)行重新涂裝。

表1 2014年宣杭線鋼梁橋涂裝大修明細(xì)表

如表1所示，10座橋鋼結(jié)構(gòu)都是下桁形式，鋼桁梁高度除62A#橋僅5 m之外，其余9座橋都是在8 m-9 m之間，梁高且沒有檢查維修設(shè)施，作業(yè)人員上橋困難且安全風(fēng)險(xiǎn)大，同時(shí)鋼梁頂部只能在天窗時(shí)段進(jìn)行，宣杭線天窗點(diǎn)內(nèi)時(shí)間僅120 min，工作量很大，如何在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)安全順利上橋高效完成涂裝任務(wù)是需要我們解決的問題。

由于62A#橋高度為5 m，其余9座橋例如47#橋均為9 m高桁梁。對該兩種橋采用不同方案，為此以62A#橋、47#橋?yàn)榘咐?，研究介紹涂裝施工方案

2 62A#橋、47#橋涂裝方案

上海鐵路局大修設(shè)計(jì)所對62A#橋、47#橋等10座橋涂裝方案進(jìn)行了專項(xiàng)設(shè)計(jì)，對10座鋼梁橋全部采用腳手架搭設(shè)方案進(jìn)行施工。但現(xiàn)場實(shí)施有很大難度，考慮實(shí)際情況，采用3種不同方案進(jìn)行施工。

2.1 腳手架方案

鐵路內(nèi)沿用許久的方法，對鋼梁搭設(shè)腳手架進(jìn)行作業(yè)。對宣杭線62A#橋鋼桁梁進(jìn)行腳手架的搭設(shè)（圖1），根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，搭設(shè)2層腳手架，采用彎鉤型桿件和L75角鋼，利用螺栓連接固定在桁梁H型鋼立柱上。每隔5 m在角鋼上鋪設(shè)一塊腳手板，利用鋼絲與角鋼進(jìn)行固定，腳手板之間用鐵釘加固連接（圖2）。人員通過爬梯在腳手架上移動進(jìn)行涂裝作業(yè)。

圖1 腳手架搭設(shè)

圖2 腳手架連接處

2.2 吊籃方案

由于宣杭47#橋高9 m，不合適腳手板施工，采用相對傳統(tǒng)方案，使用吊籃進(jìn)行涂裝，由于考慮到限界問題，提前對吊籃進(jìn)行了改造，吊籃高6 m。吊籃通過頂部掛鉤掛裝在鋼桁梁H型槽壁外側(cè)（圖3），底部在鋼桁梁立柱間加設(shè)Φ50鋼管，與立柱用鋼絲綁扎加固，吊籃底部與鋼管用鋼絲加固，使吊籃整體穩(wěn)定，上下均固定牢固后方可作業(yè)。吊籃外側(cè)安裝一踏板，每2 m一檔加設(shè)踏板（圖4），踏板與吊籃通過活動螺栓連接并加設(shè)鐵鏈確保安全，人員站在踏板上，可以對鋼桁梁內(nèi)側(cè)進(jìn)行涂裝，避免侵限問題，可在點(diǎn)外時(shí)段進(jìn)行作業(yè)。

圖3 吊籃架設(shè)

圖4 吊籃踏板

2.3 吊板方案

第三種方案同樣適用宣杭線47#橋，為鐵路少見的吊板形式涂裝，人員使用吊板直接下掛即可進(jìn)行作業(yè)。即俗稱的蜘蛛人進(jìn)行作業(yè)。吊板為一長方木板，人員作業(yè)時(shí)坐在該板上，板兩端伸出2條安全帶用U型鎖扣連接并與主作業(yè)繩連接，另有一安全繩從吊板底部伸出與作業(yè)人員安全帶腰部連接（圖5）。吊板通過繩索固定在桁梁上端（如圖6），一根主作業(yè)繩索連接吊板，下端與橋面欄桿連接，另一根繩索作為安全繩與人員連接。作業(yè)時(shí)人員通過活動扣件在主作業(yè)繩上下滑至作業(yè)位置進(jìn)行作業(yè)（圖7）。

圖5 吊板樣式圖

圖6 繩索固定

圖7 吊板現(xiàn)場使用狀態(tài)

3 施工方案的分析比較

3.1 搭設(shè)腳手架的方法

在鐵路鋼梁橋涂裝中使用廣泛，這與鐵路施工首重安全有很大關(guān)系。腳手架搭設(shè)完成后，人員在其上移動方便，腳下行走穩(wěn)定，為安全起見加設(shè)安全繩起到扶手的保護(hù)作用。但腳手架方法，腳手架的搭設(shè)需耗費(fèi)不少人工，對64 m鋼桁梁的腳手架搭設(shè)需3周時(shí)間，涂裝完成后腳手架拆除同樣至少需要2周，使作業(yè)周期時(shí)間大大加長。

3.2 對于吊籃形式作業(yè)

在前期現(xiàn)場調(diào)查時(shí)，對鋼桁梁尺寸數(shù)量進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際制作吊籃。吊籃制作需花費(fèi)2天。吊籃的使用，制作方便，耗時(shí)短，安裝加固一個吊籃需一小時(shí)，但是每做完一處鋼桁梁立柱需拆除安裝，移動至另一立柱重新安裝一次吊籃才能繼續(xù)工作。但相比腳手架施工方法，利用吊籃施工，所需前期準(zhǔn)備時(shí)間大大縮短，有利于加快工作進(jìn)度。另使用吊籃作業(yè)，每次下道時(shí)，需對安裝的吊籃進(jìn)行加固確認(rèn)，避免下道后吊籃松脫掉落等問題。

3.3 采用吊板施工方法

采用吊板施工，上道后僅需20 min對吊板所需安全繩索進(jìn)行綁扎即可進(jìn)行作業(yè)。一名作業(yè)人員配2名配合作業(yè)人員，需橋上橋下2名配合人員對繩索進(jìn)行綁扎及確認(rèn)。作業(yè)人員綁2根繩索，一根主作業(yè)繩連接吊板上，作業(yè)人員與吊板綁扎固定在一起，起到人員上下移動；第二根繩索起到副防護(hù)作業(yè)，與作業(yè)人員腰部綁扎。作業(yè)人員上下移動使用活扣件調(diào)節(jié)自身下降位置輔以腳踩鋼桁梁穩(wěn)定身形。采用該方法施工，施工開始前期準(zhǔn)備工作幾乎沒有，每次施工僅需開始前花費(fèi)20 min左右進(jìn)行繩索綁扎，使每天的作業(yè)時(shí)間得到充分利用，作業(yè)周期較前2種方法大幅縮短，而且每次作業(yè)完成清理后不會在橋上留下任何物品，確保不會有安全隱患。

4 三種施工方法的特點(diǎn)

綜上所述，此3種方式進(jìn)行的涂裝作業(yè)。經(jīng)過此次大修現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用后，各種優(yōu)缺點(diǎn)明顯。從安全性、施工難易、施工質(zhì)量可靠性、經(jīng)濟(jì)性等幾個方面來說。

安全性上，腳手架方案最穩(wěn)妥；吊籃形式加固穩(wěn)定后安全性也適用；吊板方式經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用后反應(yīng)情況來看，安全性同樣可以得到保證，但作業(yè)人員需對該方式熟悉，需提前進(jìn)行培訓(xùn)。

施工難易度上，腳手架方案前期準(zhǔn)備工作和后期收尾工作需大量花費(fèi)人工和材料；吊籃方式需提前根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況制作吊籃并在作業(yè)前對吊籃進(jìn)行安裝，吊籃位置變動就需再次進(jìn)行安裝，需要花費(fèi)多余人工；吊板形式僅需提前采購吊板及相關(guān)扣件，作業(yè)前20 min進(jìn)行繩索綁定。

施工質(zhì)量上，腳手架方案，作業(yè)人員在腳手板上行動自如，可對作業(yè)部位進(jìn)行細(xì)致工作；吊籃形式，由于侵限問題，鋼梁立柱內(nèi)側(cè)作業(yè)人員需側(cè)面進(jìn)行作業(yè)，質(zhì)量控制上無法達(dá)到最佳；吊板形式作業(yè)，人員處在半空中通過吊板繩索進(jìn)行移動，可以直面作業(yè)面，作業(yè)質(zhì)量可以做到保證。

經(jīng)濟(jì)上，腳手板制作和安裝需采購大量腳手板和角鋼螺栓，并需要人工進(jìn)行安裝和拆除；吊籃方式，吊籃制作僅需采購少量角鋼和方鋼進(jìn)行焊接，人工和材料花費(fèi)相對較少；吊板形式僅需采購安全帶和吊板及相應(yīng)扣件，經(jīng)濟(jì)型上是最節(jié)約成本的。

5 結(jié)束語

通過此次涂裝大修實(shí)際應(yīng)用情況，個人認(rèn)為吊板施工方式在鋼桁梁涂裝上擁有很大優(yōu)勢，建議在鐵路內(nèi)推廣使用。尤其是在高鐵發(fā)展迅速的今天，今后高鐵上存在鋼梁橋，特別是提籃拱型鋼拱橋的大量運(yùn)用，腳手板和吊籃形式均不適用現(xiàn)場情況，吊板作業(yè)安裝便捷，人員活動靈活，節(jié)約成本，作業(yè)質(zhì)量和安全性上也有保證的情況下，可以大量推廣。但吊板作業(yè)也有不足之處，作業(yè)人員需進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)方可實(shí)施，而且該方式作業(yè)，僅適合手工除銹和涂裝，對于噴砂作業(yè)等作業(yè)方式不建議采用，還有繩索綁扎情況也需按照實(shí)際情況確保綁扎部位穩(wěn)固才能確保安全性。

責(zé)任編輯：宋飛 胡雄偉

來稿時(shí)間：2015-02-06