平南三橋主拱肋節(jié)段吊裝安全管控要點研究

廖汝鋒 吳宇航

摘要：拱橋主拱肋吊裝工程作為危險性較大的工程，是全橋形成安全、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，更是項目安全管理的重點和難點。文章介紹了平南三橋主拱肋節(jié)段吊裝過程中安全管理的要點，闡述了實際應(yīng)用情況，以期為其他大跨徑拱橋安全管理提供工程案例參考。

關(guān)鍵詞：拱肋;吊裝;安全管控

中圖分類號：U448.22⁺2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2020.11.009

文章編號：1673—4874（2020）11—0031—03

0引言

平南三橋是主跨為575m的中承式鋼管混凝土拱橋，主拱采用桁式結(jié)構(gòu)，引橋采用連續(xù)箱梁。單側(cè)主拱肋共分為22個節(jié)段，全橋共計44個節(jié)段。拱肋節(jié)段在專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工廠制造成節(jié)段，通過水路運輸至橋址，采用纜索吊運+斜拉扣掛懸臂拼裝工藝施工，單段最大吊重為215t。安裝過程最大懸臂287.5m，吊裝過程的安全管控難度大。詳見圖1。

1主拱肋吊裝施工工序

主拱肋吊裝流程為：纜索起重機安裝與調(diào)試→翻身平臺搭設(shè)→節(jié)段運輸→現(xiàn)場泊船→節(jié)段起吊就位→扣索安裝→橫撐安裝→合龍?？鬯鞯劐^、主索地錨、纜風(fēng)索地錨等可在扣塔施工期間同步進行，但必須在纜索吊機安裝之前完成，才能保證纜索吊機按期進行安裝。詳見下頁圖2。

2主拱肋吊裝安全管控要點

2.1江中錨泊定位

橋址位于平南縣潯江平田灣上游段，常水位下橋位處水面寬約470m?，F(xiàn)場吊裝時，運輸拱肋節(jié)段的船舶需橫水流方向在潯江江面上錨泊定位，橫泊會有兩種危險工況：（1）船舶受水流影響無法自穩(wěn)，工人需要攀爬至拱肋節(jié)段頂部（約10m高度）去掛鉤、解鉤，易由于船只、拱肋晃動而墜落或溺水;（2）在拱肋節(jié)段開始起吊，但又尚未全部離開船艙的過程中，如若發(fā)生船只滑錨，船只往下游運動時船艙鉤到拱肋并相互拖拽，則有可能導(dǎo)致纜索吊機損壞以及船只側(cè)翻。

所以在船朝江中心側(cè)采取傾斜角度定位，以減少水的阻力，確保定位的穩(wěn)定。節(jié)段在加工廠裝到運輸船時要根據(jù)現(xiàn)場吊裝順序和方向裝船，吊裝時先吊上游側(cè)節(jié)段，確認(rèn)掛好鉤后才解開臨時加固的鋼絲繩。節(jié)段起吊超過船舷邊后，船舶駛離吊裝區(qū)域。運輸船在吊裝時不應(yīng)停機，運用機、舵效應(yīng)協(xié)助調(diào)整、穩(wěn)定運輸船位置，并隨時應(yīng)急?？刹捎脪佸^艇進行輔助定位，確保運輸船定位及調(diào)整位置?？紤]到潯江是內(nèi)河II級航道，每日通航船只約240艘，運輸繁忙，為避碰，夜間應(yīng)禁止將船錨泊到江中心或航道上，應(yīng)錨在遠(yuǎn)離航道的近岸一側(cè)并處于助航標(biāo)外側(cè)。詳見圖3。

水上吊裝作業(yè)前，應(yīng)進行通航安全風(fēng)險評估，申辦《水上水下活動許可證》，并根據(jù)施工計劃按要求發(fā)布封航公告。在水上吊裝作業(yè)時，要與屬地的海事局、航道站、港航所、漁政所、水上派出所等相關(guān)部門緊密聯(lián)系，采取封航等措施避免吊裝過程中與立面交通的交叉作業(yè)。水上作業(yè)人員應(yīng)穿救生衣，平南三橋給作業(yè)人員提供的是“氣脹式”救生衣，簡便而不悶熱。值得一提的是，平南三橋施工方通過在4臺250m的塔吊處各安裝1臺鷹眼球機，可隨時監(jiān)控江面交通情況，遇到闖航的船只，一方面可及時通知項目常備的警戒船前去攔截，另一方面通過視頻監(jiān)控取證，通知海事等執(zhí)法部門依法懲處違法闖航者，有效地實現(xiàn)了吊裝期間封航的安全管控。

2.2節(jié)段翻身

受下游長洲水利樞紐船閘限高限寬的影響，平南三橋拱肋1～3^#節(jié)段需要采用臥式運輸至橋址，所以1～3^#節(jié)段需要先進行一次“節(jié)段翻身”才能像其他立式運輸?shù)墓袄咭粯又苯影惭b（見圖4～5）。節(jié)段翻身要重點控制的是，防止節(jié)段提升至最頂端時由于巨大慣性而側(cè)翻，所以一方面要將節(jié)段用鋼絲繩箍住并用卷揚機適當(dāng)帶緊，在節(jié)段逐漸提升過程中始終保持箍在鋼絲繩內(nèi)，以抵住升頂后的沖擊力;另一方面，翻身過程中要清場，除必要的工人外，節(jié)段墜落范圍內(nèi)嚴(yán)禁有人逗留，宜遙控操作小跑車。

2.3起吊前安全驗收

本著能在地面完成的工作不留到高空再做的原則，平南三橋施工方將拱肋節(jié)段上的單邊護欄、安全母繩、上弦管至下弦管的安全爬梯、防墜器、自鎖鋼絲繩等臨時安全防護措施全部在運輸船上完成安裝，經(jīng)由安全部門驗收后方可起吊——將安全措施前置，降低安全風(fēng)險。安全母繩可分段安裝，用花籃螺桿張緊，并宜固定在與腰平高位置，方便作業(yè)人員在移動過程中使用。

2.4節(jié)段就位過程安全控制

節(jié)段吊運至就位點前，應(yīng)用纜索吊工作索將移動操作平臺事先安裝好。操作平臺應(yīng)用3mm以上厚度的方通管滿焊成主體框架，底鋪防滑型鋼跳板，平臺周圍設(shè)20cm擋腳板。同時，操作平臺內(nèi)備有工具箱、垃圾桶等設(shè)施，高空人員所使用的工具、零部件等，必須放在工具箱內(nèi)，不得隨意拋扔。煙頭、水瓶等生活垃圾及生產(chǎn)廢料等應(yīng)日清日結(jié)，做到“工完料盡腳下清”，此舉在保持施工現(xiàn)場干凈整潔施工的同時，還能有效降低高空落物的風(fēng)險。

節(jié)段就位過程中，持Q3證（起重機械指揮證）的吊裝指揮員應(yīng)始終在崗，保持跟鉤，用對講機與持Q7證操作員（纜索式起重機司機）保持暢通的聯(lián)系。為做到權(quán)責(zé)分明以策安全，項目部確定如下規(guī)則：凡是因指揮失當(dāng)造成的責(zé)任，由指揮員負(fù)責(zé);因操作員不聽指揮造成的責(zé)任，由操作員負(fù)責(zé)。明確責(zé)任才能各司其職、各盡其責(zé)。輔助就位的工人應(yīng)正確使用全身式安全帶、穿防滑鞋及氣脹式救生衣。在節(jié)段靠近時應(yīng)避免被節(jié)段撞擊或夾傷。在安裝螺栓時，工具的一頭要綁在身上，手拿材料時要拿穩(wěn)，避免掉落傷人。

按《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ276—2012）3.0.19“暫停作業(yè)時，對吊裝作業(yè)中未形成穩(wěn)定體系的部分，必須采取臨時固定反措施”。所以“出弓就沒有回頭箭”，拱肋一旦起吊，則必須要安裝就位，并且做好栓接固定、扣索張緊以后，纜索吊吊點才能松開，工作才能告一段落。因此一方面要事先評估當(dāng)天是否夠時間起吊節(jié)段，如時間太緊則需順延至第二天;另一方面要做好施工現(xiàn)場燈光照明等措施，如白天仍未完成得了就位，則應(yīng)晚上加班就位，必須保證拱上良好的照明條件，同時安排好排班，避免指揮及操作人員疲勞作業(yè)。

2.5扣索安裝及張拉

安裝扣索一般需要塔吊、纜索吊的工作索來協(xié)助，裝索過程中最主要的危險是當(dāng)扣索提升到半空中時突然掉落下來傷人，所以扣索提升時必須要將墜落范圍內(nèi)的人員清場。上跨道路的，應(yīng)當(dāng)搭設(shè)安全防護通道保護過往的車輛及行人，無搭設(shè)條件的則需要在扣索施工時暫時封閉交通，以免發(fā)生意外?？鬯飨铝弦乐逛摻g線彈出傷人，提升前必須確保打梢穩(wěn)固。

平南三橋的扣索張拉改變以往需要在塔架上張拉的做法，全部都在地面進行張拉，減少高空作業(yè)，提高效率的同時大大降低了安全風(fēng)險，即使是在夜間、雨天進行張拉都是很方便的。另外，在張拉端的鋼絞線尾端增設(shè)一個錨杯，防止張拉過程中因錨墊片滑絲等意外導(dǎo)致鋼絞線飛出傷人。

2.6節(jié)段間焊接

平南三橋拱肋節(jié)段是先通過法蘭盤栓接再用包板焊接的連接形式。節(jié)段間焊接安全方面主要控制三點：（1）包板吊運就位及安裝要防墜落;（2）焊接作業(yè)的安全;（3）用氣安全。

為提高工作效率，包板一般是幾塊點焊在一起后用工作索吊運，到達(dá)焊接點后先臨時卸落在合適的地方，再用倒鏈進行安裝。幾片整體起吊時包板一定要焊接牢固，在拱上存放時也應(yīng)作臨時固定措施。焊接作業(yè)過程一方面要注意臨時用電安全，采取的措施諸如：使用安全系數(shù)更高的直流焊機而不用交流焊機，拱上電箱必須作好接零和接地保護，日常檢查確保電線無破損，工人穿著加厚的專業(yè)電焊服、電焊手套以防電輻射燒傷，使用電焊面罩、防塵口罩防止白內(nèi)障、塵肺等電焊職業(yè)病。值得一提的是，平南三橋施工方對電焊勞保用品適當(dāng)改進，試行了類似摩托車頭盔的“電焊安全帽”，即將電焊面罩與安全帽組合在一起，電焊時把面罩放下來，平時可把面罩升上去，這樣焊工可以把拿面罩的手騰出來，增加高空作業(yè)的安全性。在用氣方面，主要是采用在地面設(shè)置供氣站、再用氣管接至焊接點的集中供氣形式，改變了以往其他項目要將數(shù)量繁多的氣瓶吊至拱上的操作平臺時既占用緊張的工作索資源及人力，又?jǐn)D占焊接平臺有限的空間，而且氧氣瓶、乙炔瓶間隔過近也存在火災(zāi)爆炸風(fēng)險的局面。

2.7地面防止交叉作業(yè)安全管控要求

吊裝作業(yè)必須要防止交叉作業(yè)。在拱肋節(jié)段吊裝期間，一方面是拱肋起吊后與水面通行的船只存在立體交叉;另一方面是拱肋與地面作業(yè)的人員存在立體交叉。按照《高處作業(yè)分級》（G8/T 3608—2008）中墜落范圍半徑的劃分標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)高度>30m時，墜落半徑R為6m。實際上該工程采取了更加嚴(yán)格和保守的措施，將施工現(xiàn)場劃分為：禁止活動區(qū)、限制活動區(qū)以及正常辦公區(qū)3個區(qū)域。禁止活動區(qū)的墜落半徑R定為20m，在高處作業(yè)下方20m范圍內(nèi)的柱形空間里，設(shè)置專人進行警戒，不允許有其他作業(yè)，也不允許人員進入。限制活動區(qū)為限制活動區(qū)以外的、施工圍擋以內(nèi)的區(qū)域，通過人臉識別才可進入，而只有經(jīng)過安全教育的施工管理人員、作業(yè)人員才能備案人臉識別信息，非作業(yè)人員進不去。正常辦公區(qū)為一般活動區(qū)，來訪者在門衛(wèi)處登記后即可進入。

2.8設(shè)備安全管理

纜索起重機、塔吊、龍門吊等屬于特種設(shè)備，自檢合格后必須經(jīng)市級以上特檢所檢驗合格后方可使用。由于纜索起重機體系復(fù)雜，所以在正式吊裝前必須進行試吊，以進一步確認(rèn)設(shè)備系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。試吊要編制相應(yīng)的《試吊方案》，作好安全技術(shù)交底及詳細(xì)分工，各崗位人員各司其職，避免試吊過程出現(xiàn)安全意外。吊裝節(jié)段吊點位置要科學(xué)預(yù)判，確保節(jié)段能順利在高空中調(diào)整姿態(tài)，實現(xiàn)精確就位。起吊構(gòu)件的鋼絲索需經(jīng)過計算并保證合理的安全系數(shù)。起重卷揚機鋼絲繩地面段要設(shè)置防護避免磨繩。吊裝過程中要加強與氣象、水文部門的聯(lián)系，及時關(guān)注氣象資料，及時做好施工計劃調(diào)整，在風(fēng)力大于6級或洪水等情況下不進行拱肋節(jié)段的吊裝作業(yè)?？稍O(shè)置《清單式安全檢查表》，將纜索系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)細(xì)分成多個模塊，將任務(wù)分?jǐn)傊连F(xiàn)場各管理人員，要求執(zhí)行每天一檢，確保系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性安全。

3結(jié)語

平南三橋自2019—10一12開始首段拱肋吊裝，至2020—01—10合龍，安裝僅用90d，即實現(xiàn)了575m跨徑拱肋的精確合龍;打破了承建合江長江一橋時創(chuàng)造的105d安裝完成36個拱肋節(jié)段的紀(jì)錄。秉承安全生產(chǎn)的初心，平南三橋項目全體員工在主拱肋節(jié)段吊裝施工中優(yōu)化安全管理模式，探索安全管理路徑，緊扣吊裝安全管控要點，為大跨徑拱橋安全管理提供現(xiàn)實的工程案例。