標(biāo)準(zhǔn)桁架式纜索吊系統(tǒng)安裝安全技術(shù)研究

關(guān)鍵詞：纜索吊系統(tǒng)；高空作業(yè)；起重吊裝；安全技術(shù)；涉水安全中圖分類(lèi)號(hào)：U443.38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOl：10.13282/j.cnki.wccst.2025.03.041文章編號(hào)：1673-4874（2025）03-0143-04

0 引言

在國(guó)內(nèi)，超200m大跨徑拱橋采用了纜索吊運(yùn)斜拉扣掛的懸臂拼裝工法。近年來(lái)，全國(guó)各地的拱橋項(xiàng)目尚有不斷增多、工程體量不斷加大、技術(shù)難度不斷攀升的趨勢(shì)1。拱橋施工安全事關(guān)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家和社會(huì)對(duì)拱橋的施工安全水平和標(biāo)準(zhǔn)化水平都提出了更高的要求一一在此大背景下，作為鋼管混凝土拱橋施工主要設(shè)備的纜索吊裝系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期的安全管理目標(biāo)，因此面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。

本文以樂(lè)望紅水河特大橋?yàn)槔饕槍?duì)標(biāo)準(zhǔn)桁架式纜索吊系統(tǒng)安裝施工安全技術(shù)進(jìn)行論述。

1工程背景

樂(lè)望紅水河特大橋設(shè)計(jì)為中承式鋼管混凝土拱橋，大橋全長(zhǎng)1702m，主跨528m。樂(lè)望紅水河特大橋共有36個(gè)拱肋節(jié)段以及21個(gè)橫撐節(jié)段，拱肋節(jié)段最大吊重為212.8 格子梁劃分為35個(gè)節(jié)段，其中6個(gè)拱上段、4個(gè)拱肋相交段、2個(gè)拱下第一段、22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段與1個(gè)合龍段，最大吊重為拱下第一段139.1t。

樂(lè)望紅水河特大橋纜索吊裝系統(tǒng)跨徑布置為中跨662.18m，廣西岸邊跨左幅為438.05m、右幅為464.90m，貴州岸邊跨為390.68m。塔架采用主扣合一塔架，塔底固結(jié)。塔架在縱橋向設(shè)置一道塔頂纜風(fēng)，兩道腰纜風(fēng)，單層布置；橫橋向設(shè)置一道腰纜風(fēng)，雙層布置。

2 纜索吊系統(tǒng)施工工藝

2.1纜索吊系統(tǒng)概述

纜索吊裝系統(tǒng)主要由主索道系統(tǒng)和工作索道系統(tǒng)組成，主要有承載索、起重索、牽引索、跑車(chē)、吊點(diǎn)及索鞍等結(jié)構(gòu)。主索道系統(tǒng)設(shè)置2套，單組承載主索設(shè)計(jì)吊重為1100KN，每組索由9根破斷拉力為2366KN的鋼絲繩組成，承載索的安全系數(shù)按 ?3.0 設(shè)計(jì)，最大垂度為43.85m，安裝初始垂度為24. 04m ，安裝近似長(zhǎng)度為1700m ；工作索道系統(tǒng)設(shè)置4套，布置在主索道兩側(cè)，每組索由1根 ?47.5mm 、破斷拉力為1224KN的鋼絲繩組成，每2組工作索道依附于1組主索道兩側(cè)，負(fù)責(zé)輔助主索道的工作。主索道主要用于拱肋節(jié)段、橋面節(jié)段的安裝。主索道起重系統(tǒng)采用雙吊點(diǎn)抬吊，雙吊點(diǎn)間距為15.22m。工作索道主要用于吊運(yùn)施工過(guò)程中重量小的零星材料和小型機(jī)具等。塔吊布置如圖1所示。

2.2塔架安裝施工

（1）塔架樁基礎(chǔ)采用旋挖鉆進(jìn)行樁基施工，樁基施工完成后應(yīng)采用低應(yīng)變方法檢測(cè)樁基完整性。

（2）塔架承臺(tái)施工時(shí)，預(yù)埋塔架底節(jié)3.43m長(zhǎng)預(yù)埋件，采用型鋼支撐固定，并用14a的槽鋼搭設(shè)橫聯(lián)及剪刀撐。至少拼裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、安裝一道橫聯(lián)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，檢驗(yàn)無(wú)誤后，澆筑塔架承臺(tái)混凝土。

（3）每岸塔架兩側(cè)現(xiàn)場(chǎng)各布置1臺(tái)C7036塔吊和C7050塔吊。塔吊安裝委托專(zhuān)業(yè)的安拆公司組織施工，并需報(bào)特種設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格。

（4）塔架采用“場(chǎng)地內(nèi)成片組裝 + 高空分片安裝”的方式，由塔吊起吊配合人工安裝，減少高空作業(yè)。

（5）在塔架安裝到設(shè)計(jì)高度時(shí)，要及時(shí)地安裝塔架橫聯(lián)，及時(shí)設(shè)置臨時(shí)纜風(fēng)；塔架安裝完成后應(yīng)及時(shí)安裝永久纜風(fēng)。纜風(fēng)的張拉應(yīng)對(duì)稱(chēng)并做好相關(guān)記錄[2]。

（6）永久纜風(fēng)安裝到位后，臨時(shí)纜風(fēng)依舊存留，在拆除塔架時(shí)倒序拆除相應(yīng)纜風(fēng)。

2.3索道安裝施工

（1）先導(dǎo)索：利用塔吊將先導(dǎo)索從廣西岸牽引過(guò)塔頂，繞過(guò)工作索道索鞍上的牽引索轉(zhuǎn)向滑輪，下放到塔架下并拖拉至江邊；然后用施工船舶將導(dǎo)索牽引過(guò)江，再用塔吊將先導(dǎo)索提升超過(guò)塔頂一定高度后繞過(guò)工作索道索鞍，后由人工拖拉至貴州岸牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)上，并進(jìn)行纏繞收緊，完成先導(dǎo)索的安裝，如圖2所示。

（2）承載索：在距離承載索端部約20m的區(qū)域，安裝拽拉器，并上緊螺栓。在引線上安裝千斤環(huán)繩，通過(guò)卸扣將千斤環(huán)繩與拽拉器相連。貴州岸引線卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行收繩操作，同時(shí)廣西岸的引線卷?yè)P(yáng)機(jī)要進(jìn)行放繩操作，兩岸卷?yè)P(yáng)機(jī)要協(xié)調(diào)同步收放，緩慢地將主索往廣西岸塔頂牽引。引線牽引主索到達(dá)吊塔頂附近，下放塔吊吊鉤，在拽拉器的另一個(gè)銷(xiāo)孔內(nèi)安裝卸扣，千斤環(huán)繩與吊鉤相連；起升吊點(diǎn)，高于索鞍后停止，轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂，緩慢將主索翻越塔頂。然后啟動(dòng)引線牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊，解除吊鉤處卸扣，繼續(xù)牽引主索過(guò)江至貴州岸。達(dá)到貴州岸塔頂時(shí)，采用同樣的方式翻過(guò)塔頂，然后牽引到貴州岸纜索地錨并固定牢靠。如圖3和圖4所示。

（3）起重、牽引索：跑車(chē)安裝前，將 ?19.5mm 起重索從廣西岸用塔吊吊運(yùn)至廣西岸塔頂上臨時(shí)固定。? 19.5mm牽引索一端繩頭繞過(guò)JK5t卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒5圈后拖拉到廣西岸塔頂臨時(shí)固定，由導(dǎo)索拖拉另一端繞過(guò)塔頂?shù)臓恳鬟^(guò)江，牽引到貴州岸塔架頂繞過(guò)牽引轉(zhuǎn)向滑輪后向回牽引到廣西岸塔架頂上臨時(shí)固定。其余起重、牽引索用同樣方法進(jìn)行安裝到位。

3纜索吊系統(tǒng)安裝安全技術(shù)

3.1人員安全管理

由于纜索吊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性和使用場(chǎng)景，導(dǎo)致纜索吊系統(tǒng)安裝施工涉及高處作業(yè)、起重吊裝、涉水作業(yè)、交叉作業(yè)等多種高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，這也意味著施工時(shí)出現(xiàn)人為失誤會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的不良后果，因此纜索吊系統(tǒng)安裝作業(yè)對(duì)參建人員綜合素質(zhì)的要求比一般施工人員更高，參建人員應(yīng)滿足以下要求：

（1）55歲以上含55歲人員不得從事現(xiàn)場(chǎng)施工（尤其是高空作業(yè)）。

（2）人員進(jìn)場(chǎng)前必須組織職業(yè)健康體檢，對(duì)有高血壓、器質(zhì)性心臟病、癲癇、眩暈癥等疾病人員進(jìn)行排查，嚴(yán)禁有職業(yè)禁忌病的人員入場(chǎng)；在日常管理過(guò)程中，還要每日對(duì)高空作業(yè)人員進(jìn)行體檢和日常酒精、血壓檢測(cè)，嚴(yán)禁健康條件不達(dá)標(biāo)的施工作業(yè)人員上崗。

（3）特種作業(yè)人員及特種設(shè)備操作人員應(yīng)持有效資格證書(shū)上崗，證書(shū)與從事的工作崗位相對(duì)應(yīng)，嚴(yán)格排查證書(shū)有效性，嚴(yán)禁無(wú)證上崗。

（4）特種設(shè)備安全管理人員應(yīng)取得所在地質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門(mén)核發(fā)的《特種設(shè)備安全管理》A證。

（5）項(xiàng)目應(yīng)對(duì)新進(jìn)場(chǎng)工人做好安全培訓(xùn)和安全技術(shù)交底工作。安全培訓(xùn)教育和安全技術(shù)交底有針對(duì)性內(nèi)容、有書(shū)面記錄；要讓每一個(gè)作業(yè)人員清楚各自崗位危險(xiǎn)源和應(yīng)該采取的安全管控措施；在日常管理過(guò)程中，要加強(qiáng)專(zhuān)題教育培訓(xùn)，培訓(xùn)頻率宜滿足15d1次，并確保安全培訓(xùn) 100% 覆蓋[3]。

（6）施工區(qū)域內(nèi)的所有人員必須佩戴好相應(yīng)的勞保用品。

3.2高空作業(yè)安全技術(shù)

纜索吊系統(tǒng)安裝施工的高處墜落、物體打擊風(fēng)險(xiǎn)極高，這些風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)源于高空作業(yè)及高空作業(yè)附帶的立體交叉作業(yè)，因此在纜索吊系統(tǒng)安裝施工過(guò)程中應(yīng)遵循能在地面作業(yè)的不到高空作業(yè)，盡量減少高空作業(yè)，安全防護(hù)措施前置的原則，優(yōu)化施工工序，在本質(zhì)上降低施工風(fēng)險(xiǎn)。在施工過(guò)程中還應(yīng)全力避免立體交叉作業(yè)，不能避免的要設(shè)置足夠的安全隔離措施。

安全隔離措施：各類(lèi)非纜索吊系統(tǒng)安裝人員（含其他參建人員）原則上不得靠近塔架施工區(qū)域，對(duì)2倍墜落半徑范圍內(nèi)進(jìn)行封閉隔離并設(shè)置相應(yīng)的安全警示標(biāo)志，有專(zhuān)人值班警戒，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入。在地面搭設(shè)必要的安全通道、防落棚等以供作業(yè)人員通行、躲避。防落棚長(zhǎng)、寬均應(yīng)滿足覆蓋高處作業(yè)的墜落半徑，避免人員進(jìn)入防落棚前遭受物體打擊傷害[4]。人員需要進(jìn)出塔架上下步梯、安全通道時(shí)（尤其是上下班時(shí)），應(yīng)一同通過(guò)，減少進(jìn)入物體打擊范圍的時(shí)長(zhǎng)和頻率。由專(zhuān)人通知上方作業(yè)啟停，上方有施工作業(yè)時(shí)，下方不允許通行，安全通道、步梯等均應(yīng)封閉上鎖，由專(zhuān)人管理。

高處防墜措施：高空作業(yè)人員上下攀爬鋼直梯時(shí)必須使用自鎖器。在通長(zhǎng)的鋼直梯每8m處（塔架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)

8m/ 節(jié)段）均應(yīng)設(shè)駐留剛性休息平臺(tái)且休息平臺(tái)周?chē)鷿M鋪防墜網(wǎng)，外周臨空面設(shè)鋼絲繩軟防護(hù)?？鬯靼安僮髌脚_(tái)臨邊應(yīng)按要求設(shè)置臨邊防護(hù)， gt;20 cm的空隙、空洞均應(yīng)滿鋪鋼跳板或布設(shè)水平防墜網(wǎng)（水平防墜網(wǎng)布設(shè)時(shí)邊繩、筋繩應(yīng)按 ?75 cm/綁扎牢固，不允許出現(xiàn)虛假覆蓋在洞口上而未綁緊的“陷阱\"現(xiàn)象），安全管理人員應(yīng)經(jīng)常性檢查水平防墜網(wǎng)的綁扎質(zhì)量?？鬯靼捌脚_(tái)過(guò)道應(yīng)滿鋪鋼跳板，過(guò)道兩側(cè)設(shè)護(hù)欄。地面拼裝塔架橫梁段時(shí)，在離地 gt;2 m落差的位置操作，應(yīng)搭設(shè)綁扎牢靠的鋼跳板平臺(tái)，作業(yè)人員全程扣系安全帶，并設(shè)置上下攀爬的梯子。塔架橫梁段應(yīng)提前在地面上設(shè)置通往吊點(diǎn)的通道，用鋼絲繩拉高安全母繩，以便在高空就位時(shí)供解吊鉤人員通行，在4個(gè)方向設(shè)置溜繩輔助定位。高空上因工況條件，不能設(shè)置安全護(hù)欄等防護(hù)設(shè)施的，應(yīng)想辦法完善安全母繩等軟防護(hù)設(shè)施，在只設(shè)有安全母繩的區(qū)域，施工人員必須將安全帶掛扣在安全母繩上行走。

施工工藝優(yōu)化：塔架片裝節(jié)段主節(jié)點(diǎn)板附著的小桿件，盡量在地面進(jìn)行拼裝，以1～2顆螺栓簡(jiǎn)單固定，至高空就位點(diǎn)再精確安裝；在地面上應(yīng)在每個(gè)片裝節(jié)段上均安裝固定好鋼直梯（不少于4根12號(hào)鐵絲，凡與桿件有接觸的部位均應(yīng)綁扎），且應(yīng)先裝好自鎖鋼絲繩以便就位后作業(yè)人員解鉤時(shí)上下攀爬使用。

其他措施：塔身安裝作業(yè)人員手持工具、螺栓等材料易墜落，因此針對(duì)高空施工的材料和工具，必須用麻繩等材料進(jìn)行固定，施工區(qū)域要配置工具桶。高空作業(yè)環(huán)境中非必要?jiǎng)t不存放工具、材料，必要的工具、材料應(yīng)存放在穩(wěn)固的工具箱、材料箱內(nèi)，不得隨意擺放，垃圾、雜物應(yīng)及時(shí)清理，以免造成意外高空拋物。纜索吊系統(tǒng)纜風(fēng)索安裝時(shí)，要在纜風(fēng)索下方投影區(qū)域進(jìn)行隔離封閉。

3.3起重吊裝作業(yè)安全技術(shù)

需配合人工進(jìn)行安裝的機(jī)械中，使用頻率最高、使用時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)的是塔吊、龍門(mén)吊、汽車(chē)吊等起重吊裝設(shè)備，起重吊裝風(fēng)險(xiǎn)管理是整個(gè)纜索吊系統(tǒng)安裝安全管理的重中之重。涉及塔吊群塔作業(yè)以及汽車(chē)吊、塔吊等設(shè)備的交叉使用，是導(dǎo)致纜索吊系統(tǒng)安裝作業(yè)中的起重吊裝成為安全管理的難點(diǎn)所在。

在纜索吊系統(tǒng)安裝的起重吊裝安全管理相對(duì)比其他施工作業(yè)而言，吊裝指揮及司機(jī)具有更為關(guān)鍵的作用。塔架安裝過(guò)程中，應(yīng)設(shè)置至少2名以上的吊裝指揮，地面吊點(diǎn)處和片裝節(jié)段就位處，兩名指揮應(yīng)配合默契、良好，隨著吊物提升，地面指揮應(yīng)將吊裝指揮權(quán)移交給高處指揮人員，指揮應(yīng)向司機(jī)說(shuō)明情況[。吊裝指揮應(yīng)易于為起重司機(jī)所識(shí)別，例如通過(guò)佩戴藍(lán)色的吊裝指揮專(zhuān)用安全帽，指揮人員在吊裝過(guò)程中應(yīng)全程跟鉤，為防眩目應(yīng)佩戴安全眼鏡。吊裝作業(yè)過(guò)程中，起重機(jī)司機(jī)應(yīng)專(zhuān)心開(kāi)機(jī)并對(duì)其操作失誤負(fù)責(zé)。吊裝指揮根據(jù)吊裝環(huán)境提前預(yù)判后及時(shí)發(fā)布吊裝指令，對(duì)其指揮失當(dāng)負(fù)責(zé)，不充許一名指揮同時(shí)負(fù)責(zé)幾個(gè)吊裝線路的指揮工作。除了緊急停機(jī)指令外，起重司機(jī)只按起重指揮的指令操作，保證指令信息源單一、固定（緊急停機(jī)指令不管由誰(shuí)發(fā)出，起重司機(jī)均應(yīng)立即執(zhí)行）。

另外，還需要注意的是，片裝節(jié)段在地面拼裝前，要綜合塔吊的額定荷載、吊具、吊物最大荷載、運(yùn)輸便道等信息規(guī)劃好地面拼裝場(chǎng)地。拼裝場(chǎng)地應(yīng)選在平整堅(jiān)實(shí)的硬化地面，預(yù)留足夠的長(zhǎng)車(chē)、重車(chē)行走掉頭等位置，且場(chǎng)界應(yīng)設(shè)置隔離警示措施。日常工作中，還應(yīng)嚴(yán)格控制塔吊吊鉤的運(yùn)行范圍和速度，尤其起吊時(shí)防止吊鉤擺動(dòng)幅度過(guò)大鉤刮到纜風(fēng)繩索?？稍谒醯蹉^滑輪組外側(cè)加焊一個(gè)避繩裝置，以便塔吊吊鉤不慎與纜風(fēng)繩索意外接觸時(shí)，纜風(fēng)繩索也不會(huì)嵌入塔吊吊鉤的結(jié)構(gòu)間隙中。

3.4涉水安全保障管理

施工前需辦理水上水下作業(yè)的相關(guān)手續(xù)，征得海事等主管部門(mén)同意。礙航施工必須嚴(yán)格控制在封航有效時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行，封航時(shí)應(yīng)由海事、航道、港航、漁政、水上派出所等政府職能部門(mén)協(xié)同配合，并按要求在橋址上下游設(shè)置封航標(biāo)志，且在橋址附近設(shè)置相應(yīng)的助航標(biāo)志。封航期間，根據(jù)封航水域周?chē)膶?shí)際通航環(huán)境情況，分別在封航水域的上下游200m的水域位置各布置1艘警戒艇，并按《內(nèi)河助航標(biāo)志》的規(guī)定顯示禁航信號(hào)，并拋設(shè)禁航標(biāo)志[8。禁航期間，過(guò)往船舶必須服從禁航現(xiàn)場(chǎng)指揮人員的指揮，在禁航水域外選擇臨時(shí)錨泊地停泊等候，以確保安全。臨時(shí)禁航解除后撤掉禁航標(biāo)志，過(guò)往船舶按臨時(shí)助航標(biāo)志指導(dǎo)航行，有序通過(guò)施工水域。

纜索過(guò)江時(shí)需要使用施工船舶進(jìn)行水上作業(yè)，大風(fēng)、洪水對(duì)其操縱影響很大，因此施工時(shí)段應(yīng)選擇在能見(jiàn)度高、水流條件相對(duì)平緩和風(fēng)速較小的自然條件情況下進(jìn)行9。為保證過(guò)往船舶的安全，施工船舶錨泊時(shí)應(yīng)拋遠(yuǎn)離航道邊界一側(cè)的錨，靠近航道邊界的錨鏈盡量避免拋到航道內(nèi)，同時(shí)在拋出的錨鏈上設(shè)置標(biāo)志，以便過(guò)往船舶識(shí)別，最大限度地減小對(duì)航道上過(guò)往船舶的影響。施工期間不得出現(xiàn)過(guò)江鋼絲繩、鋼絞線因撓度過(guò)大或其他原因垂入江中礙航的現(xiàn)象。施工船舶原則上不得夜間在江中航道上錨泊礙航。

3.5 實(shí)施效果評(píng)價(jià)

通過(guò)落實(shí)上述安全技術(shù)保證措施，項(xiàng)目纜索吊系統(tǒng)安裝施工過(guò)程中未發(fā)生任何安全生產(chǎn)事故，保障了項(xiàng)目安全生產(chǎn)的平穩(wěn)有序推進(jìn)。這些安全技術(shù)保證措施還系統(tǒng)性地提高了纜索吊系統(tǒng)安裝的安全性，解決了高空作業(yè)、立體交叉作業(yè)、群塔作業(yè)、涉水作業(yè)等多類(lèi)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)集中區(qū)域的安全管理問(wèn)題，對(duì)后續(xù)類(lèi)似項(xiàng)目安全管理提供借鑒。

4結(jié)語(yǔ)

在業(yè)內(nèi)，橋梁纜索吊系統(tǒng)安裝的安全管理方面，可參考的規(guī)范、資料匱乏，不能滿足工程師們的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安全管理的需要。本文以樂(lè)望紅水河特大橋?yàn)槔瑥娜藛T安全管理、高空作業(yè)安全技術(shù)、起重吊裝作業(yè)安全技術(shù)、涉水安全保障管理等四個(gè)方面論述了如何保障纜索吊系統(tǒng)安裝安全，這是在纜索吊系統(tǒng)安裝安全管理進(jìn)行的一次有益嘗試和探索。該技術(shù)具有較強(qiáng)的針對(duì)性和操作性，對(duì)往后同類(lèi)型工程安全管理具有較強(qiáng)的參考價(jià)值。

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