大型公路桥梁主塔施工安全技术管理研究

黎安伟

（中交二航局第二工程有限公司,重庆400000）

0 引言

大型桥梁主塔工程在技术的推进过程中逐渐应用在高速公路的建设过程中，但是其安全施工问题一直困扰着建筑施工人员，更是广大学者研究的重点。该文以珠海市洪鹤大桥工程为例，采用多种方式对主塔施工过程中的安全风险进行了探究，提出了风险防控的应对措施。

1 工程概况

珠海市洪鹤大桥与港珠澳大桥相连，与广澳高速珠海、横琴二桥交叉，全长9.645 km，连接珠海市香洲区南屏镇洪湾与鹤州－高栏高速公路。HHTJ3号工程的建设内容主要有磨刀门水道主航道桥、磨刀门水道辅助航道桥、磨刀门水道引桥等。

磨刀门水道主航道桥梁为斜拉桥，9#塔楼为金刚石型钢筋混凝土结构，由下、中、上塔柱和拱形连接板等多个部分构成，在施工中，施工难度较大。索塔高162.6 m，主塔顺桥宽，下塔等宽9 m，中塔9～7.5 m，上塔等宽7.5 m。工程主要特点：主塔采用钢筋混凝土，下部横梁采用预应力混凝土。主塔下部塔柱高度36.3 m，横桥的剖面按照统一的倾斜度分布，内部斜度为1/3.152，外倾斜度为1/4.687。横桥的纵向宽度为5.37～8.889 m，采用单箱单室结构，基壁厚度1.2 m，并在底部和下部横梁的交界处逐步增厚。中塔柱高71.5 m，横桥内、外侧斜坡各为1/4.6，横断面等宽5.117 m，单箱单室横断面，基壁厚度1.0 m、0.8 m，中、下塔柱采用弧形联结，内、外两段曲线为圆弧，半径50 m、40 m。塔柱高54.8 m，横桥宽度4～5.117 m，塔柱下部由拱形板连接，下斜塔柱为单箱单室，上部为单箱、双室截面直塔柱，斜、直塔柱均为50 m，基础壁厚1.2 m，0.8 m。在上部塔柱的下部为斜拉索混凝土锚杆，上部为钢锚梁，顶部为装饰段。下横梁为预应力混凝土结构，截面高5 m，横桥向长36.966 m，顺桥向宽8 m，采用单箱单室截面，顶、底、腹板厚度均为0.8 m；下横梁顶面布置支座垫石及液压阻尼装置垫块[1]。索塔详细构造见图1。

图1 索塔的详细构造图

2 桥梁主塔施工工艺

索塔施工总体工艺安排如下：

塔柱底部2 m起步段与承台一起浇筑，通过搭设脚手架一次浇筑完成。塔柱施工以液压爬模为主，爬模标准节段高4.5 m，索塔分为38个施工区段。下部横梁为立式钢管支撑，与塔柱同时进行。下横梁采用二次浇注，一次张拉。在施工中，采用分段式支承方式进行塔柱的安装[2]。

索塔总体施工工艺流程如下：

第一步：承台第二次混凝土与索塔首节混凝土同步浇筑完毕。

第二步：索塔第二节混凝土浇筑完毕；安装顺桥向内、横桥侧翻架；顺桥外翻模板施工。

第三步：下塔柱第四节混凝土浇筑完毕；安装顺桥向外爬驾系统。

第四步：下塔柱第一层钢绞线对拉系统对拉；同步搭设下横梁支架系统。

第五步：拆除顺桥向内爬车装置；下部塔柱的二次对拉钢丝绳对拉。

第六步：支架浇筑下横梁；中塔柱首节段浇筑完毕；安装中塔柱顺桥向内侧爬架系统。

第七步：中塔柱采用液压爬模逐节施工；施工过程中及时安装横撑系统；电梯及爬梯随塔柱同步逐节升高；中塔柱施工过程中及时分层浇筑下塔柱塔底连接段混凝土。

第八步：中塔柱浇筑至交汇段下口；拆除顺桥向内侧爬架系统；安装交汇段支架，浇筑交汇段处。

第九步：上塔柱液压爬模施工；及时安装航空障碍灯；拆除小吨位塔吊及一侧电梯。

3 主塔施工安全因素分析

通过对洪鹤大桥施工工艺、地形特征的分析，结合风险识别与识别的相关专业知识，确定了该工程主要危险因素。索塔结构的危险因素识别和分析见表1。

表1 索塔施工危险源辨识与分析

经过分析，索塔施工大部分危害程度都在3级之内，部分危害程度为4级。施工过程中发现4级风险必须立即进行整改，整改到位后再行施工，对较多的3级风险，需根据现场实际情况及时整改，对一般危害需要采取相关措施进行防护，同时加强对现场的监管，确保施工安全[3]。

4 安全管理对策研究

4.1 液压爬模施工安全及防火、防台风措施

4.1.1 爬模施工安全措施

（1）预先埋设的锚杆不得沾油，特别要注意不能沾上脱模剂。

（2）正确埋设锚固件。

（3）工作负载应在工作平台的设计负荷范围之内。

（4）吊运模板等物品必须由专业人员负责，物品应垂直放置在作业平台上，不可与模板或护栏发生碰撞。

（5）当吊杆被吊至新的吊点时，吊杆的前端必须装有安全插头。

（6）使用时必须严格按照模板的相关规则进行操作。

（7）爬架爬升时，在架体的主梁三脚架和筋骨部位安装12 m、10 T的起重皮带，爬升完毕后拆卸。

4.1.2 导轨爬升保证措施

（1）导轨爬升前的准备工作：①安装上起吊连接螺栓，并对其实际位置进行检验，如果与理论位置不符，就进行相应的调整。安装完成后，应由专业人员进行检查，确认接头螺栓是否正常。②用棉线清洁铁轨，并在铁轨上涂上润滑油。③在导轨上作业时，要有专门的人员操作液压设备，工地的施工主管也要在场。④联系实验室确认混凝土强度是否符合爬模要求。

（2）在确定爬升准备工作完全满足要求后，开启液压油缸进油阀门，启动液压控制箱，移去导向器顶端的楔形插头，并开始爬升。

（3）在爬行期间，外爬架0号和1号平台各有3名员工和1名员工，通过专用通道保证通讯畅通。

（4）轨道每上升一格，必须用对讲机联系，确保上下爬箱全部就位，然后再进行下一次爬行。

（5）当轨道上升到靠近埋件支架的水平时停止，检查支架和埋件支架上的轨道槽位置，如果不匹配，调整下面支架，以保证轨道平稳地穿过埋件支架的轨道槽。

（6）当轨道爬升就位后，从右侧向左侧插入导向器顶端的楔形插头，以保证插头锁紧机构就位。该下降轨道使得上部楔形螺栓与埋入式支架充分接触。

（7）拆除下层爬架吊杆，取出预先埋入混凝土中的锚索，并对螺栓孔进行及时修补后完成爬架的爬升。

（8）如果发现轨道的爬行不同步和其他不正常现象，则要停下，进行分析和解决。

4.1.3 爬架爬升保证措施

（1）爬架爬升前应做好以下准备工作：①应清除爬架上的钢筋头、氧气乙炔空瓶等。②提起爬升轨道的底端支腿，然后转动延伸，以使其竖直地顶住塔的混凝土表面。③完全缩回承重架下支撑的支撑脚。④检查爬架长侧与短侧的连接处等是否松动，安全绳是否系紧。⑤检查爬架主缆的长度，以保证在爬坡时有足够的缆绳。⑥爬架在攀登过程中，需要有专门的人员来操纵液压设备，工地的施工人员也要在场。

（2）确认爬架爬行准备就绪后，打开液压油缸进油阀，启动液压控制盒，拔下安全栓，然后开始攀爬。

（3）在攀爬过程中，每个0级爬梯由3个工作人员、1个内部通讯设备组成，并通过专用通道保证通讯畅通。在1号月台的两端各有一个人在观察。

（4）在将爬架体载荷从导轨上转移后，卸下承载销。

（5）在轨道上，每升起一格，就用一台对讲机联络，请爬车操作员确认所有的上下爬箱都在正确的位置，然后进行下一步的爬行。

（6）爬升到位后，应及时插上支撑销和安全塞。

（7）关闭油缸进油阀门，关闭控制柜，切断电源，爬升爬架。

（8）在爬行过程中发现爬行不同步和其他异常状况时，必须停止作业，进行分析和解决。

4.2 预应力施工安全保证措施

（1）钢绞线、锚具、夹片等材料必须具备厂家生产许可证及质量检验报告，质检部组织试验室等相关部门进行进场验收，试验室按规范抽检进行力学试验，需外委的及时外委，检验合格后方可使用。

（2）在工地上设置相同条件的养护试块，当相同的养护试块和回弹仪检测出的混凝土强度符合规定时，试验室出具一张拉通知，并在张拉通知上签字后才能张拉。

（3）张拉前设备人员对张拉设备进行检查，检查合格后方可进行张拉。张拉前，技术人员要仔细检查油表、千斤顶校核日期和张拉次数，接近规范要求重新校核的，及时进行校核。

4.3 临时用电安全保证措施

（1）根据《施工现场临时用电安全技术规范》（JCJ46—2005）的规定，按照TN-S系统的“三相五线制”“三相五线”“三相、三线”“二次保护”的原则，严格按照“一机一闸、一漏、一箱”的原则。

（2）切断与建筑设备相关的电源，至少要有一个明显的断点，那就是在切断各个方面的同时，要把绝缘开关打开。在断电前，先拉动装置的开关，再拉动断路器。在供电前，先把断路器关上，再把装置的断路器关上[4]。

（3）在合闸到工作地点的电源开关和用于控制外形的操纵把手上，应贴上“禁止合闸，并有人作业”的标识。

（4）在室内配电室的一定时间内，在其两侧和另一侧的隔板上，应设置挡板和悬挂停止！有“高压危险”的警示标志，在工作场所要有“在此工作”的标志，以避免其他人进入充电区域。

（5）在使用电气设备和电线之前，必须先检查电源，如果所有部件都不带电，才能正常工作。

（6）检查电气设备，并采用经测试并符合规定的测试设备。在使用之前，先对已知有电的仪器进行检验，并在进行实验时佩戴绝缘手套。

5 结语

该章基于主塔施工中的施工工艺总结出了安全施工措施。在主塔实际施工中，要严格遵守各项规章制度和保护措施，在保证施工人员安全的同时，保证施工进度。