架桥机等起重机及地铁隧道盾构机的安全使用与管理措施

周斌

（中交第二航务工程局有限公司，湖北 武汉 430056）

装配式桥梁工程、地铁隧道等工程项目的施工环境普遍复杂，机械化的施工方式有助于减轻人员工作业强度、提高施工质量、保证施工安全。以架桥机为代表的起重设备和盾构机等是现阶段装配式桥梁工程和地铁隧道工程建设领域的前沿机械设备，但现场环境错综复杂，人员素质良莠不齐，容易发生安全事故，以何种方式操作及做好安全管理工作至关重要。

1 架桥机等起重机的安全使用与管理

1.1 工程概况

深圳盐港东立交工程项目设备施工范围项目基本情况：C1 匝道：4×35m+4×35m+3×35m 三联，上坡架设，坡度3.95%，需架设9 个花瓶墩，中间有一个门架墩现浇；D2 匝道：3×35m+3×35m+3×35m 三联，上坡架设，坡度3.95%，需架设5 个花瓶墩。两个匝道共20 孔，233 个节段，87 个预制桥墩，最小曲线1500m。

施工顺序：架桥机先进行D2 施工，架桥机后退回路基，向C1 横移变线后施工C1 匝道，均为上坡架桥，待C1 匝道架设完成后桥机后退至路基，并进行原位拆除。

1.2 架桥机结构组成及运行特点

TP120 型架桥机是现代装配式桥梁工程中的关键设备，是集架设预制节段梁和预制墩柱为一体的架桥设备，总长89.3m、主梁高4.15m，重约438.8t。硬件组成包含各类型支腿、主梁、起重天车、吊挂、液压装置等。

（1）架桥机的工作性能将直接影响工程施工质量，应用该设备的前提在于：具有出厂合格证等相关质量证明性质的资料；经过专业机构的检验，实测结果表明各项指标均满足要求，并取得特种设备使用登记牌。

（2）架桥机的工程性能良好，零部件的精密度较高，需要由具有资质的人员操作，同时在施工前应加强岗前安全培训和技术交底，使操作者准确掌握架桥机的应用特点，以规范化的方式操作。

（3）根据现场建设条件形成合理的C1、D2 匝道桥节段梁及预制墩柱安装专项施工方案，给架桥机的操作提供指导。

1.3 架桥机的安全使用要点

1.3.1 全面落实准备工作

安全是任何工程项目的首要追求目标。在使用架桥机前需组织全面的检查，明确各零部件的使用情况，若存在异常之处及时采取处理措施，从源头上规避不良问题。检查工作具有全面性与专业性，应由专业的技术人员负责，将各项检查工作落实到位。以金属结构的检查为例，需考虑到构件的焊接质量（是否夹杂焊渣、是否存在焊接裂纹等）、构件尺寸、防腐防锈措施的应用效果等，以便从源头上消除不良因素，给后续的安全施工创设良好条件。

1.3.2 操作要点

（1）操作前做好交接班工作，吊梁和过孔作业前展开安全检查，现场环境需具有安全性，清点人员并明确就位情况，在各项工作均无误后方可组织起吊作业。吊点的受力作用线应具有合理性，与重力作用线保持平行的关系。

（2）以设计位置为准合理调整架桥机，检测纵向行走轨道的纵坡坡度，要求该值在3%以内，若超过该限值则在墩顶块上设置预埋件，锚固墩顶块，再将尺寸合格的钢轨铺设在排架上，配套前支腿，此时架桥机下坡过程中可以维持纵行轨道坡度的合理性。考虑到易溜车的情况，应及时将竖向插销固定滑靴，确保前后中支腿与主梁的可靠性连接，还可配置卷扬机，发挥出牵引保护的作用。

（3）起吊前根据实际作业条件合理调整支腿的高度，必要时可将天车挂在梁的后部，起到牵引的作用。

3.3.2 棉布经过反复清洗后，使得纤维易老化、变形，甚至出现肉眼无法发现的小孔，导致微生物屏障效果的降低，细菌、微生物等容易进入无菌器械包内部，造成污染，难以保持无菌状态［3］。

2 地铁隧道建设中盾构机的安全使用与管理

2.1 工程概况

广州市轨道交通14 号线一期工程施工1 标段，区间施工配套260t 履带式液压吊和100t 汽车吊设备各1 台，两者协同运行，作为吊装设备而使用。规划端头加固硬化区，将该处作为吊装区域而使用，以坑井边位置为参照基准，要求吊装设备的支腿受力点与之保持至少1m 的距离，以免失稳。

2.2 盾构机主要部件

本工程使用的两台盾构机为罗宾斯φ6260 型土压平衡盾构机，其主要部件分为两套盾构主机及其内部组件、主机和1＃拖车间连接桥1 节、后配套台车7 节以及4 套辅助配套电瓶机车组。

（1）刀盘。刀盘位于盾构机的最前端，是土体的切削部件，其上方布置有大量的切削刀具。

（2）A 环。A 环即盾构机前盾，包括人闸仓、主轴承、驱动电机等重要部件。

（3）BCD 环。BCD 环即盾构机中盾，包括盾构机的推进油缸、铰接油缸等部件。（4）EF 环。EF 环即盾构机盾尾，包括盾尾密封等部件。（5）管片拼装机。管片拼装机是管片的拼接设备，安装于BCD 环上。

（6）螺旋输送机。螺旋输送机是盾构机的出土部件，其安装位置从A 环横向斜穿至EF 环后部。

2.3 盾构机刀盘前的压气作业

部分情况下需要在盾构机前体刀盘内完成相应的操作，若此时盾构机前方的土体难以维持自稳的状态，部分松散的土体将经由刀盘的开口进入内部，干扰正常作业，甚至威胁到作业人员的安全。现阶段，多数盾构机均适配了压气系统，能够向刀盘内注入无油空气，以维持刀盘内压力的稳定性，与外侧土体压力达到相对均衡的状态。考虑到操作人员的舒适性需求，可在通道下方布设密闭增压装置，以减小压力变化对操作人员所造成的影响。

2.4 压气作业的具体措施

（1）调整好作业方式，优先选择在自稳能力较强的区段组织开舱作业，从而避免压气作业的情况。

（2）若因特殊情况必须组织压气作业，应重视设备选型问题，采用无油型空压机，利用该装置减小环境污染问题。

（3）全面考虑现场作业情况，制定应急策略以备不时之需。例如，充分利用减压舱刀盘与盾构前体间的空间，在发生意外后由专业人员于该处第一时间展开救治工作，以免因救治不及时出现人员伤亡情况。

2.5 刀具的更换

不同地质条件下刀具的损伤程度存在差异，因此需根据实际地质情况合理选择刀具。滚刀通常为背卸式，具有装拆便捷的特点，但其自重较大且四周光滑，实际使用过程中难以维持稳定。刀盘内的作业空间相对有限，不具备多人同步作业的条件，此条件下若存在换刀需求，操作人员需进入该狭小的内部空间内，难以顺利完成刀具的更换作业，且存在诸多安全隐患。因此，在更换刀具时要充分考虑现场地质条件，若存在失稳等问题采取预加固处理措施，例如压力注浆或增设支撑等，在确保足够安全后方可由相关人员快速更换刀具。

3 大型履带式起重机械的安全使用与管理

3.1 强化安全意识

履带式起重机在装配式桥梁工程和地铁隧道工程中具有举足轻重的地位，同时也是特种设备，运行期间的安全隐患较多，安全事故发生概率较高。使用单位需要本着安全第一的原则组织工作，由专业人员根据规范合理操作，强化安全意识，转化为实际行动，确保履带吊设备运行期间具有安全性。

3.2 正确使用

创建并运行吊装作业质量体系，随着工程项目的发展，根据实际情况采取相适应的优化措施，发挥出质量管控体系的约束性作用。操作人员依据规范合理使用设备，完整记录各项数据以作为施工质量分析的依据，同时通过实测数据情况判断施工现场的安全状况。

在工程施工前形成施工进度计划，兼顾设备、人员、现场环境等层面的要素，根据要求控制施工进度，及时发现不利影响因素并采取处理措施，从源头上解决此类因素的干扰，规避安全问题。

3.3 检验及定期维护

包含大型履带式起重机在内的特种设备在运行期间普遍存在安全隐患，因此在施工中应加强管理，采取强有力的监管措施，委托专业的机构按照规范检查设备。履带式起重机的工作强度较高，易随使用时间的延长出现质量问题，需要定期做好维护工作，对异常之处采取维修措施，不具备修复价值的零部件则更换，避免机械设备带病作业的情况。对于未经过检验或维修工作未落实到位的履带式起重机等相关机械设备，均不允许参与至施工中。

4 结语

架桥机、盾构机等均是现代工程建设领域较为关键的施工设备，在合理应用后可达到保质量、提效率的综合应用效果。但工程施工环境错综复杂，机械设备运行期间易在外部因素的干扰下出现安全问题，因此需要由专业的人员操作，确保作业的安全性。此外，应对项目全流程采取安全管理措施，切实杜绝安全事故的发生，给工程项目的发展助力。