桐梓河特大桥钢桁梁拼装与架设施工安全管理研究
刘光银
中铁广州局桥梁公司 广东省广州市 510000
摘要:本文以桐梓河特大桥为研究对象,详细阐述了其工程概况,深入分析钢桁梁拼装、架设施工风险;针对钢桁梁拼装施工,对各工序分别提出安全管控要点;在钢桁梁架设方面,对缆索吊吊装作业的设备性能计算、安全防护、性能验证及检查制度落实等进行讨论,并针对其他可能发生的事故提出管控建议;旨在为同类型桥梁施工安全管理提供参考。
关键词:桐梓河特大桥;钢桁梁;拼装与架设;施工风险;安全管控
一、工程概况
桐梓河特大桥位于遵义市仁怀市与桐梓县交界位置,经仁怀市高大坪镇大石坎跨越桐梓河进入桐梓县花秋镇,大桥全长1422m,主跨为965m的钢桁加劲梁悬索桥。加劲梁采用钢板桁结合结构形式,钢桁梁桁高7m,两片主桁中心间距23.5m,标准节间长7.5m,梁端节间长8.1m,标准节段长15m,全桥共65个节段。
钢桁梁拼装施工时,先在分别在钢桁梁、桥面板板单元拼装区对主桁架、桥面板板单元进行组拼,然后将纵梁、桥面板整体单元依次吊装至主桁架完成拼装。经运梁台车运输至起吊区,利用缆索吊单侧起吊运输架设。
二、钢桁梁拼装、架设施工风险分析
桐梓河特大桥钢桁梁在拼装和架设施工前,对其施工作业程序分解,并对危险源进行辨识,采用鱼刺图法进行分析得出致险因子,采用LEC法估测,得出重大危险源、高风险事故类型。
(一)物体打击
桐梓河特大桥钢桁梁施工大量工序处于高空,如钢梁桥面板板单元和梁杆件拼装、钢梁运输、钢桁梁吊装架设等。作业人员安全意识淡薄与违规操作,临边杂物清理不及时、防护设置缺失,上下传递物品固定不牢,工具随意放置,交叉作业防护不足等,致使物体从高空坠落打击下方人员风险大增。例如,在钢梁垂直起吊过程中,桥面小型工具、部件掉落,将对下方施工人员造成打击伤害。
(二)高处坠落
同样在上述高空作业环节,作业人员安全防护意识与规范操作的缺失,临边安全防护设施不完善,人员上下通道与扶梯缺乏,施工平台未搭建等,易使作业人员在高处作业时易失足坠落。例如,桥面板整体板单元拼装作业,作业人员未正确系挂安全带且临边防护不足,一旦疏忽就可能从高空坠落。
(三)起重伤害
钢梁桥面板板单元和梁杆件、缆索吊构件、梁段吊装架设作业中,诸多因素易引发起重伤害。吊装索具不合规、吊点选择与捆绑方式不当、吊装设备检查不彻底、设备故障与超负荷吊装、恶劣天气作业、操作人员违规与无证上岗、指挥人员违规指挥、起重物下方站人以及作业人员安全意识薄弱等,都可能导致重物坠落、夹挤、物体打击、起重机倾翻等事故。例如,吊装索具长期使用未检查维护,吊装时断裂,重物坠落危及下方人员安全。
三、钢桁梁拼装施工安全管控
(一)桥面板板单元、主桁架杆件、纵梁及桥面板整体单元吊装作业
1、 防护装置设置。设置起重量超载限制器、上升极限位置限制器、运行极限位置限制器、缓冲器、夹轨器、防风铁楔、缆风绳等防护装置。起重量超载限制器防止起重机超载作业,避免因超载引发结构破坏与倾翻;上升极限位置限制器与运行极限位置限制器确保起重机在规定行程内运行,防止碰撞;缓冲器减轻起重机运行碰撞时的冲击力;夹轨器、防风铁楔与缆风绳增强起重机在恶劣天气下的稳定性。
2、设备检查维保。定期对龙门吊、安全防护装置、吊具索具及轨道等进行检查与维保。通过定期检查,及时发现龙门吊结构变形、磨损,安全防护装置失灵,吊具索具损坏,轨道变形等问题,及时维修更换,确保设备安全运行。如定期检查吊具索具的磨损程度,超过规定值及时更换,防止吊装时断裂。
3、 安全教育培训。加强安全教育培训,提升作业人员个人防护意识,杜绝违规、违章作业与无证指挥、操作。通过培训,使作业人员熟悉吊装作业风险与操作规程,掌握正确的安全防护方法与应急处理措施,增强安全意识与自我保护能力。如开展吊装作业安全培训课程,结合实际案例讲解违规操作危害。
4、制定操作规程。制定详细龙门吊安全操作规程,规范起重作业前安全检查、吊物吊点布置及重物下方人员站位等流程。明确的操作规程为作业人员提供操作指南,确保吊装作业规范有序进行,降低事故风险。如规定起重作业前全面检查设备各部件,确认正常后方可作业。
5、日常巡查落实。定期巡查作业现场,检查设备运行、防护装置状态、作业人员操作等情况,发现问题及时通知整改。如巡查发现轨道螺栓松动,及时紧固,防止起重机运行时脱轨。
(二)桥面板焊接施工作业
1、临边防护设置。在桥面板临边处设置可靠临边安全防护,防止作业人员焊接时坠落。防护栏杆高度、间距符合安全标准,安全网张挂牢固,起到有效防护作用。
2、安全通道搭建。上下钢桁梁桥面板应设置可靠的安全通道,如梯笼、爬梯等,确保作业人员安全通行。安全通道结构稳固,设置防滑、扶手等设施,方便人员上下。
3、施工场地干净。保持桥面干净、无杂物,避免作业人员滑倒、绊倒,同时利于焊接作业。及时清理桥面上的焊渣、焊条头、工具等杂物,保持作业环境整洁,防止高处落物伤人。
4、 设备用电保护。焊接设备有效接地,配电箱漏电保护装置灵敏,电缆无老化、破损。焊接设备接地将漏电电流引入大地,防止作业人员触电;配电箱漏电保护装置在设备漏电时迅速切断电源;定期检查电缆,及时更换老化、破损电缆。
5、 日常巡查落实。加强日常巡查,及时发现并消除焊接设备故障、电缆破损、防护设施损坏等隐患,确保施工作业安全。如巡查发现焊接设备接地不良,及时修复,保证接地可靠性。
(三)钢桁梁普通螺栓施拧、冲钉安装、高栓施拧和检查等工序施工
1、 施工平台设置。设置可靠施工平台,平台结构稳固,承载能力满足施工要求,为作业人员提供安全作业空间。
2、个人防护落实。作业人员正确佩戴安全帽、安全带,安全帽防护性能良好,安全带系挂牢固,高挂低用,确保人员安全。
3、平台环境管理。施工作业平台无杂物,小型机具固定牢固,防止机械滑落伤人。定期清理平台杂物,对小型机具采取防滑、固定措施。
4、工具管理要求。上下施工平台时,小型工具配备工具包,防止工具掉落,上下传递物品应绑扎固定牢固,防止物品掉落伤人。
5、 设备用电保护。小型设备有效接地,配电箱漏电保护装置有效,电缆无老化、破损,防止触电事故。定期检查小型设备接地情况,确保接地良好。
6、日常巡查落实。加强日常巡查,及时发现并消除平台安全隐患、设备故障等问题,确保施工安全。
四、钢桁梁架设安全管控
(一)缆索吊吊装作业
1、设备性能计算。对缆索吊主索、牵引索、起重索等结构进行安全性力学计算验证,当各系统都具备足够的承载能力,才能保证吊装作业时的安全性。例如,根据钢桁梁的重量、吊运高度、吊运速度等参数,计算主索应具备的抗拉强度等指标,确保其在施工过程中不会因受力过大而断裂。
2、 设备安全防护。缆索起重机配备自动化控制系统(PLC)、手动控制系统和自动纠错系统三部分组成的安全控制系统,对吊装索作业的索力、位移速度、电流及电压等进行监控,同时具备行程限位、超载保护、超速保护、过流过载及电机零位保护等功能,保障设备运行安全。如:吊物自上而下运行的速度超过电动机的额定转速时,超速感应装置切断电源而停机自动锁机,防止因速度过快导致重物失控坠落。
3、设备性能验证。通过试吊,对缆索吊装系统结构安全、缆索材料质量、机电设备的质量、组织机构和指挥系统进行检验,找出缆索吊装系统中存在的问题,验证设计成果,调整系统达到最佳状态,保证正式施工时的安全可靠。
4、设备安全检查。在施工前、中、后应对缆索系统、起重系统、塔架和锚固系统、驱动系统等进行检查,保证设备使用安全。施工前的检查可确保设备在初始状态下的安全性,施工中的检查能及时发现运行过程中的问题,施工后的检查有助于总结经验,为后续作业提供参考。如:对索具的检查,能防止因连接不可靠而引发重物坠落等事故
结论
桐梓河特大桥钢桁梁拼装与架设施工过程中存在诸多安全风险,有针对性地制定详细的安全管控措施,能够有效降低安全事故发生的可能性。在钢桁梁拼装施工中,从吊装作业、焊接作业到螺栓施拧等工序,都要严格落实安全管控要点,确保人员、设备和施工环境的安全。在钢桁梁架设方面,缆索吊吊装作业的设备性能计算、安全防护、性能验证及检查制度落实是关键,同时对其他可能发生的事故也要制定并执行相应的管控措施。实际施工中,还需严格落实管控措施,完善安全管理体系,加强应急救援管理,强化现场监督检查。本研究为桐梓河特大桥钢桁梁施工安全管理提供了有力保障,其经验和方法也可为其他类似桥梁工程的钢桁梁施工安全管理提供参考。
参考文献
[1]金沙经仁怀至桐梓高速公路工程桐梓河特大桥施工图
[2]田国兵, 杨杰, 徐量, 龚超, 龚长钦. 悬索桥上部结构缆索吊机施工安全风险控制措施[J]. 公路, 2020, 65 (12): 107-111.