徐冬生

【摘要】在橋梁的施工裝備中，移動模架作為重要的設(shè)備始終保持著最為廣泛的應(yīng)用。而安全問題始終是該設(shè)備使用過程中最為重要的關(guān)鍵焦點。本文通過移動模架工程事故結(jié)合設(shè)計與運行管理這兩方面來進(jìn)行分析，進(jìn)而研究出安全管理方案。

【關(guān)鍵詞】移動模架;安全;管理;施工

移動模架作為一種專用型的施工設(shè)備近幾年被廣泛應(yīng)用在橋梁的建設(shè)施工當(dāng)中。隨之而來的是安全事故隱患的增高。十套以上的移動模架在使用的過程中超過三分之一會出現(xiàn)安全事故。隨著我國鐵路的大力發(fā)展，工程對移動模架的數(shù)量需求也在不斷增加。移動模架的安全問題成為必然的關(guān)注重點。

1、國內(nèi)移動模架的應(yīng)用現(xiàn)狀

移動模架的承重托架脫落、吊桿斷裂等安全事故都會造成不同程度的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，在國內(nèi)外的裝備中，安全事故也時常出現(xiàn)。引發(fā)事故的影響因素有很多，如設(shè)計、安裝、施工現(xiàn)場、使用不當(dāng)?shù)?，主要可以分為兩個類型，一是裝備本身是否可靠，二是后期的使用和管理是否到位。移動模架作為大型非標(biāo)準(zhǔn)裝備并沒有定型測試，無法對可靠性進(jìn)行驗證。

2、移動模架的結(jié)構(gòu)與設(shè)計存在的缺陷

2.1結(jié)構(gòu)方面

大部分事故發(fā)生時移動模架都處于空載行走的狀態(tài)，其中大部分為尾部吊掛的下行式模架。移動模架的典型結(jié)構(gòu)為支腿自移下行式移動模架，因配備支腿的自動移動功能而被廣泛應(yīng)用。但在設(shè)計中，支腿的作用為承重并且循環(huán)利用，對支承托架最為重要的部位則是支腿結(jié)構(gòu)中懸臂部分。懸臂作為主要受力部分尤其需要在施工前進(jìn)行安全檢測和受力計算，這樣才能夠保障工程施工能夠順利進(jìn)行。

2.2設(shè)計方面

大部分的安全事故主要與設(shè)計中存在的缺陷有關(guān)，包含以下幾種因素：

計算預(yù)期內(nèi)容與實際情況無法吻合、個別參數(shù)的選取或指標(biāo)的取值不合理等。

2.2.1假定計算

企業(yè)在進(jìn)行移動模架工況的過程中會按照習(xí)慣來將各個支點設(shè)置在同一平面上進(jìn)行假定計算。主梁與各個導(dǎo)梁之間的連接并沒有裝配誤差及非彈性變形的情況，在此基礎(chǔ)上計算出空載行走時支點的最大反力數(shù)值，并以此作為最大懸臂負(fù)載能力值來對吊掛系統(tǒng)和支承托架進(jìn)行設(shè)計。但假定計算并不能反映移動模架的實際施工情況，就會出現(xiàn)數(shù)值不吻合的情況。

2.2.2吊掛分析

移動模架的吊掛系統(tǒng)，假定輪箱與軌道之間的摩擦力趨近于零，則計算的過程只需要考慮豎向的拉力即可。通過橫梁與吊桿來傳遞水平方向的力，就可以轉(zhuǎn)化成彎矩和扭矩。吊掛系統(tǒng)也因此會在不同的平面內(nèi)受到來自于不同方向的較為復(fù)雜的力量組合，這樣就會造成構(gòu)件被破壞。

吊桿AB與移動模架主梁都在同一個a平面中內(nèi)，吊桿的上下兩個端頭都受到一對大小相等并且方向相反的水平力作用即W摩阻力和FC牽引力，能夠在一定程度上對整個吊掛系統(tǒng)起到平衡作用，在計算的過程中可以認(rèn)為吊桿下端受到主梁所施加的彎矩M=F"h作用。A點在a平面中受到的彎矩對橫梁AC直線段產(chǎn)生了扭矩作用，以及會對橫梁Ac段的扭矩會形成相互平衡的空間力偶作用。由此我們可以得知不計吊掛系統(tǒng)的水平阻力可能會形成我們無法可以預(yù)見的風(fēng)險。

2.2.3支承托架的設(shè)計

在橋梁移動模架進(jìn)行滑行時，主梁及托盤會產(chǎn)生摩擦力，這與千斤頂對托盤產(chǎn)生頂推力沒有關(guān)聯(lián)。雖然支承托盤雖然并沒有過多的承重，但仍然要承受豎向與水平的負(fù)載力。設(shè)計師在設(shè)計的過程中往往只考慮豎向的受力，并沒有考慮到水平方向的受力，這就造成了垮塌的情況出現(xiàn)。在支承托架的設(shè)計中，通常會忽略主梁與扭轉(zhuǎn)外傾中出現(xiàn)的高度差，加大了支承托架的負(fù)載，造成主梁外傾且左右受力不均的情況。

2.2.4設(shè)計和系統(tǒng)

可靠性作為移動模架最主要的安全問題，采用集成系統(tǒng)能夠有效提升移動模架的可靠性。將模架的結(jié)構(gòu)和自動化控制系統(tǒng)等設(shè)備連接起來，形成一套集成體系，加入監(jiān)測、物體探測和預(yù)警等技術(shù)，進(jìn)一步保障模架的可靠安全性。采用自動化控制系統(tǒng)操作模式能夠有效避免因人工操作而產(chǎn)生的不必要的人為失誤，進(jìn)而導(dǎo)致工程安全問題出現(xiàn)，嚴(yán)重還會造成人員傷亡，極大程度地影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

3、橋梁移動模架安全管理運用

3.1聯(lián)動與模架的極限狀態(tài)

因移動模架存在著體積質(zhì)量大和支點多的特點，因此構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)性則非常的強(qiáng)。在行走過程中，內(nèi)力會產(chǎn)生變化，構(gòu)件的狀態(tài)也十分難以掌握。因此在施工過程中需要注意位移和內(nèi)力是否發(fā)生變化。如：當(dāng)尾部吊架行走在橋梁上時要注意：軌道內(nèi)的水平阻力對吊掛系統(tǒng)構(gòu)成了哪種破壞;軌道高程的變化對主梁內(nèi)力以及托架支點的反力產(chǎn)生了什么變化等。

移動模架一旦出現(xiàn)破壞就會造成內(nèi)力到達(dá)極限和構(gòu)件變形等情況，在施工過程中構(gòu)件受到外力作用會從最為脆弱的部分開始出現(xiàn)破壞情況，這是無法用安全系數(shù)來規(guī)范的，需要深入研究和分析構(gòu)件施工中的具體狀態(tài)，通過掌握規(guī)律來建立預(yù)警機(jī)制。一旦移動模架出現(xiàn)承重力超過預(yù)計指標(biāo)計算機(jī)系統(tǒng)就能夠第一時間發(fā)布預(yù)警，提醒工作人員盡快解決問題。

3.2可靠性與本質(zhì)安全研究

大型設(shè)備的研制通常需要經(jīng)歷工程研制、設(shè)計確定、生產(chǎn)確定這三個階段。確定后對設(shè)備定型能夠一定范圍內(nèi)將生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，增加設(shè)備的可靠性。設(shè)計能夠確定研發(fā)的可行性和可靠性，通過使用來確?？煽啃浴ＴO(shè)備不僅要可靠更要耐久，因此在設(shè)計的過程中也需要考慮到設(shè)備耐久的問題。

3.3創(chuàng)新與安全

近幾年國內(nèi)橋梁移動模架發(fā)展日新月異，造型和功能也在不斷更新，但并不是所有設(shè)備都能夠經(jīng)過工程驗證，這就造成了安全事故的發(fā)生。我國現(xiàn)階段的移動模架生產(chǎn)企業(yè)多為民營企業(yè)，機(jī)制上較為靈活并且更容易創(chuàng)新，但施工經(jīng)驗方面并不充足，因此需要在研發(fā)的過程中對經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)和不斷的完善。

3.4制造與驗收

通過施工可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)橋梁移動模架的安全問題都是因為構(gòu)架、材質(zhì)存在問題以及焊接不到位而造成的。在設(shè)備制造的過程中，要尤為關(guān)注安全問題。這種大型設(shè)備無法進(jìn)行批量的生產(chǎn)，也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此在校驗方面無法滿足可靠性。驗收時沒有標(biāo)準(zhǔn)也容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

3.5使用與維護(hù)

移動模架需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作，在施工使用中也需要做好安全管理工作。國內(nèi)現(xiàn)階段還沒有自動化的橋梁移動模架，操作仍然需要技術(shù)人員來進(jìn)行，這對移動模架的安全事故也產(chǎn)生了決定性的影響。

結(jié)論：

我國的橋梁事業(yè)正在進(jìn)入上升期，移動模架的技術(shù)也隨之提升，但施工技術(shù)與施工標(biāo)準(zhǔn)仍然存在著一定的差異，這就導(dǎo)致了移動模架的設(shè)計與質(zhì)量存在著不到位的情況。操作人員的技術(shù)水平也良莠不齊，在移動模架技術(shù)更新時無法及時學(xué)習(xí)和掌握新技術(shù)，同樣也會導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)施工安全管理，這樣才能夠有效推動橋梁事業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。