周衛(wèi)華 張粹星
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在對橋梁進(jìn)行建設(shè)過程中,掛籃應(yīng)用越來越廣泛,但是,由于掛籃施工風(fēng)險較高,若操作不當(dāng),易發(fā)生安全事故。因此,應(yīng)對掛籃各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行安全管理,并對安全管理措施進(jìn)行完善。
通常情況下,掛籃構(gòu)造主要由平臺系統(tǒng)、底模板、走行系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)以及懸吊系統(tǒng)構(gòu)成,其中承重結(jié)構(gòu)主要為主桁架,不同形式的掛籃的主桁架外形也各不相同;平臺系統(tǒng)和底模板主要由內(nèi)模、側(cè)模以及底模構(gòu)成;錨固系統(tǒng)主要可以平衡掛籃前端力量;懸吊系統(tǒng)可以為平臺系統(tǒng)和底模板提供支撐。圖1為掛籃橫斷面示意圖。掛籃結(jié)構(gòu)主要有混合式、型鋼式、斜拉式(預(yù)應(yīng)力斜拉式和三角斜拉式)、桁架式(弓弦形、三角形、菱形等),其中三角形和菱形掛籃應(yīng)用最為廣泛。
圖1 掛籃橫斷面示意圖
在對掛籃進(jìn)行施工時,存在施工人員安全意識薄弱、技術(shù)水平較低等問題,導(dǎo)致掛籃施工安全隱患進(jìn)一步增加。
在施工時,存在缺乏健全的安全生產(chǎn)制度和管理結(jié)構(gòu)等問題,導(dǎo)致現(xiàn)場安全管理較為混亂,不但會使掛籃施工安全性受到影響,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致人員傷亡[1]。
在實(shí)際作業(yè)過程中,由于缺乏安全技術(shù)交底以及安全教育培訓(xùn),導(dǎo)致現(xiàn)場施工人員和管理人員操作不符合規(guī)范要求,不利于掛籃施工安全管理。
通常情況下,起重機(jī)司機(jī)、塔吊司機(jī)、電焊工以及電工等均為掛籃施工所涉及的特種作業(yè)人員。特種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗,且若存在離崗超過3個月的情況,在復(fù)工時應(yīng)對其進(jìn)行培訓(xùn),保障其作業(yè)安全性。在實(shí)際施工時,對特種作業(yè)人員監(jiān)管不到位,導(dǎo)致其存在不符合上崗要求的情況。
在對掛籃施工時,由于其為高空作業(yè),因此應(yīng)做好臨邊防護(hù)工作。但是,部分現(xiàn)場存在臨邊防護(hù)不規(guī)范等問題,導(dǎo)致施工安全隱患進(jìn)一步增加。
在對掛籃實(shí)施拆除、移動和安裝作業(yè)過程中,為了保障施工進(jìn)度,沒有嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工。
在對跨公路、山谷以及江河等橋梁進(jìn)行設(shè)計過程中,通常會采用連續(xù)剛構(gòu)或連續(xù)梁,具有單跨跨徑較大的特點(diǎn),在其施工時,懸臂澆筑施工工藝應(yīng)用較為廣泛。作為懸臂澆筑施工工藝中常見施工設(shè)備,掛籃所承受的承載力相對較大,且為高空作業(yè)模式,存在較大的安全風(fēng)險,因此應(yīng)對掛籃施工安全進(jìn)行管理。掛籃施工安全管理不但可以保障橋梁施工安全性和施工人員的人身安全,還可以保障橋梁施工順利性[2]。
在對某橋梁主橋進(jìn)行施工時,其上部結(jié)構(gòu)主跨總長為110 m,主要為四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu),其中墩高最高墩柱為第14號、第15號,高為16.62 m。在對該橋梁施工時,存在技術(shù)難度大、規(guī)模大等問題,因此使用后支點(diǎn)掛籃懸臂澆筑工藝對主梁進(jìn)行施工,掛籃數(shù)量為4對。
5.1.1 平面布置
在對掛籃施工平臺進(jìn)行搭建時,不但要保障其強(qiáng)度符合施工要求,還應(yīng)保障其平面尺寸滿足安全作業(yè)需求。因此,在對掛籃進(jìn)行實(shí)際時,應(yīng)對其平面布置情況進(jìn)行控制,嚴(yán)格做好各項安全專項設(shè)計。在寒冷季節(jié)對掛籃進(jìn)行施工時,應(yīng)將草墊鋪設(shè)在作業(yè)平面上,并使用其他防滑措施對其進(jìn)行處理。
5.1.2 合理選擇結(jié)構(gòu)形式
設(shè)計人員應(yīng)以結(jié)構(gòu)受理情況以及施工需求等為依據(jù),對掛籃結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行選擇,當(dāng)前常用方案為后支點(diǎn)掛籃和前支點(diǎn)掛籃。在對該工程施工時,主要采用后支點(diǎn)掛籃施工方案,為了保障施工質(zhì)量和安全,掛籃和梁端混凝土質(zhì)量之比應(yīng)為0.3~0.5。與此同時,設(shè)計人員還應(yīng)對其最大變形量進(jìn)行控制,通常應(yīng)不大于20 mm,且行走和施工過程中的抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)為2。
5.2.1 掛籃加工
在對掛籃進(jìn)行加工時,應(yīng)對加工廠進(jìn)行考核,保障加工廠資質(zhì)符合要求。與此同時,加工廠應(yīng)以設(shè)計圖紙為依據(jù),對規(guī)格和尺寸進(jìn)行控制,加工完成后,應(yīng)對其進(jìn)行抽樣檢查,確保其滿足施工要求。除此之外,在出廠之前,應(yīng)對其進(jìn)行試拼裝。
5.2.2 掛籃拼裝
在進(jìn)行拼裝作業(yè)時,應(yīng)以設(shè)計方案為基礎(chǔ),對操作流程進(jìn)行控制。圖2為掛籃拼裝流程。通常應(yīng)先對錨固、行走以及承重系統(tǒng)進(jìn)行安裝,隨后再對底平臺系統(tǒng)以及提升系統(tǒng)等進(jìn)行安裝。在拼裝過程中,為了使結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性進(jìn)一步提高,應(yīng)對使用臨時穩(wěn)固措施對其進(jìn)行處理,且應(yīng)以實(shí)際需求為依據(jù),對操作走道以及平臺進(jìn)行合理設(shè)置,使掛籃拼裝便捷性和安全性進(jìn)一步提高。與此同時,在對懸臂端進(jìn)行安裝施工時,應(yīng)以安全操作標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),保障后錨點(diǎn)錨固的可靠性,防止產(chǎn)生結(jié)構(gòu)傾覆的問題,且應(yīng)對各連接位置的焊接和栓接質(zhì)量進(jìn)行控制。在對頂升位置錨桿進(jìn)行設(shè)計時,通常應(yīng)采用雙螺帽的形式,下螺帽起到承重作用,上螺帽起到頂升作用。除此之外,拼裝完成后,施工人員應(yīng)對掛籃系統(tǒng)安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查,確保其符合要求。
圖2 掛籃拼裝流程圖
5.2.3 掛籃加載試驗
在使用掛籃進(jìn)行施工時,應(yīng)借助加載試驗對機(jī)具設(shè)備運(yùn)行情況以及系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行分析,使作業(yè)安全性進(jìn)一步提高。與此同時,在加載試驗過程中,還應(yīng)對掛籃各工況情況下變形值進(jìn)行分析,并對各構(gòu)件連接位置的安全性進(jìn)行檢驗,保障掛籃整體安全性和變形情況滿足施工要求。
在對橋梁工程實(shí)施施工時,應(yīng)以規(guī)范和技術(shù)流程為依據(jù),對懸澆作業(yè)過程進(jìn)行控制,該環(huán)節(jié)主要控制內(nèi)容如下。
5.3.1 控制主梁施工設(shè)備
應(yīng)對張拉設(shè)備以及起吊設(shè)備進(jìn)行檢查,確保各系統(tǒng)符合安全要求,達(dá)到降低安全事故發(fā)生率的目的。
5.3.2 掛籃模板拆除
在混凝土滿足強(qiáng)度要求時,應(yīng)對模板進(jìn)行拆除施工。在拆除過程中,施工人員應(yīng)先對側(cè)模位置的對拉螺栓進(jìn)行松卸處理,對內(nèi)外滑梁滑移小車進(jìn)行安裝,隨后對錨固系統(tǒng)進(jìn)行卸除,并對內(nèi)外模進(jìn)行調(diào)整。與此同時,施工人員應(yīng)以技術(shù)操作規(guī)范為依據(jù),對縱向預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉,并借助前后上橫梁的吊帶對前后下橫梁進(jìn)行錨固處理,隨后對前后下橫梁的錨固系統(tǒng)進(jìn)行拆除,并對底平臺進(jìn)行調(diào)整。在拆除施工過程中,應(yīng)使用安全帶和安全繩進(jìn)行防護(hù),并在安全操作平臺上完成拆除作業(yè)。除此之外,在掛籃體系轉(zhuǎn)換過程中,施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照對稱形式進(jìn)行卸載,避免出現(xiàn)偏載的情況。在掛籃行走過程中,施工人員應(yīng)對約束解除后的狀態(tài)進(jìn)行檢查,對其行走過程的安全性進(jìn)行控制。
5.3.3 掛籃就位和錨固
應(yīng)以設(shè)計方案為依據(jù),對掛籃就位和錨固操作過程進(jìn)行控制,使操作安全性進(jìn)一步提高。
5.3.4 安裝預(yù)應(yīng)力束和鋼筋
應(yīng)以操作要求和規(guī)范為基礎(chǔ),對預(yù)應(yīng)力束和鋼筋安裝牢固性和位置進(jìn)行控制,避免出現(xiàn)損壞[3]。
5.3.5 澆筑混凝土
在對混凝土進(jìn)行澆筑時,應(yīng)以對稱澆筑為主要原則,并對澆筑的質(zhì)量和安全進(jìn)行控制。與此同時,在實(shí)施澆筑過程中,順序應(yīng)為底板、腹板和頂板。在實(shí)施澆筑作業(yè)之前,應(yīng)對模板支撐系統(tǒng)質(zhì)量進(jìn)行檢驗,確保各部件的安全性和牢固性符合澆筑要求。
5.3.6 預(yù)應(yīng)力張拉
在張拉過程中,施工人員應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行檢查,確保張拉設(shè)備符合要求,達(dá)到控制張拉作業(yè)安全性的目的[4]。
在對掛籃安全施工方案進(jìn)行制訂過程中,應(yīng)以橋梁施工中存在的安全問題和隱患為基礎(chǔ),對其優(yōu)化和改進(jìn)措施進(jìn)行總結(jié),保障掛籃施工的安全效益符合施工要求[5]。與此同時,在對方案進(jìn)行編制過程中,應(yīng)結(jié)合橋梁安全風(fēng)險識別結(jié)果以及現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查結(jié)果等,對風(fēng)險應(yīng)對和防范策略進(jìn)行分析,使掛籃施工質(zhì)量和安全性進(jìn)一步提高。除此之外,還應(yīng)對各部門和人員的責(zé)任進(jìn)行落實(shí),確保安全管理制度能順利實(shí)施,在橋梁整個施工過程中,應(yīng)認(rèn)真落實(shí)安全施工方案,對施工過程進(jìn)行規(guī)范。
在使用懸臂澆筑法對橋梁進(jìn)行施工時,為了保障掛籃施工安全性,應(yīng)借助動畫模擬技術(shù)對施工人員進(jìn)行交底。該技術(shù)具有可視化功能和模擬功能,可以對各施工流程進(jìn)行模擬和分析,使施工人員能夠更直觀地感受到掛籃各施工風(fēng)險和要點(diǎn)。與此同時,使用該技術(shù)還可以對安全事故進(jìn)行應(yīng)急演練,在保障施工人員施工水平的前提下,使其應(yīng)對突發(fā)情況的能力進(jìn)一步提高,達(dá)到整體作業(yè)安全性的目的。除此之外,還應(yīng)借助動畫模擬技術(shù)向施工人員展示安全事故的危害,使施工人員安全意識進(jìn)一步提高。
6.3.1 建立安全的生產(chǎn)環(huán)境
應(yīng)以懸臂澆筑法掛籃安全管理方案和制度為基礎(chǔ),對各項安全防護(hù)資源及設(shè)備進(jìn)行管理,建立安全生產(chǎn)環(huán)境。與此同時,還應(yīng)以實(shí)際作業(yè)情況為基礎(chǔ),加大安全防護(hù)資源投入,保障施工質(zhì)量和安全性。
6.3.2 建立安全管理小組
應(yīng)以掛籃施工安全管理需求為基礎(chǔ),對安全管理小組進(jìn)行組建,達(dá)到監(jiān)督檢查橋梁施工安全性的目的[6]。在安全管理小組工作過程中,管理人員應(yīng)以人員、設(shè)備等因素為出發(fā)點(diǎn),對各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查,及時發(fā)現(xiàn)施工中的安全問題,達(dá)到控制掛籃施工安全事故的目的。
6.3.3 保障現(xiàn)場檢查質(zhì)量
在對掛籃進(jìn)行安全管理過程中,管理人員應(yīng)深入現(xiàn)場,對各項施工環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督檢查,保障施工的安全性。在對重點(diǎn)環(huán)節(jié)和工序進(jìn)行檢查時,應(yīng)派管理人員對現(xiàn)場進(jìn)行巡視,規(guī)范施工人員的操作。與此同時,還可借助監(jiān)控等設(shè)備,對掛籃施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)不規(guī)范操作或安全隱患,應(yīng)對其進(jìn)行處理,在保障橋梁建設(shè)質(zhì)量和安全性的前提下,使工程施工效益進(jìn)一步提高。
6.4.1 搭設(shè)臨邊防護(hù)欄桿的標(biāo)準(zhǔn)
在對掛籃進(jìn)行施工過程中,應(yīng)將防護(hù)欄設(shè)置于模板邊、斜桿、上下橫梁等位置,并掛網(wǎng)處理。通常情況下,掛籃防護(hù)欄桿主要包括立柱和上下兩道橫桿,下桿安裝高度與下平面之間的距離應(yīng)為0.5 m,上桿安裝高度與下平面距離應(yīng)為1.2 m。欄桿安裝完成后,施工人員應(yīng)將安全網(wǎng)架設(shè)于上方,并在欄桿下部設(shè)置擋腳板,擋腳板寬度應(yīng)大于0.18 m。在立柱安裝時,應(yīng)將其焊接在鋼模板、斜桿或橫梁上,保障其穩(wěn)定性。
6.4.2 高空作業(yè)安全管理
施工人員進(jìn)場前應(yīng)對其進(jìn)行體檢,若存在恐高癥者或身體不適等問題,應(yīng)嚴(yán)禁上崗施工;在施工之前,應(yīng)對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底,保障安全措施符合要求,且電焊工、電工等特殊工種應(yīng)持證上崗;在掛籃施工之前,應(yīng)對電器設(shè)施、儀表、工具、防護(hù)標(biāo)志以及用品等進(jìn)行檢查,確保其符合質(zhì)量要求,才能應(yīng)用于施工過程。與此同時,安全員還應(yīng)對施工人員安全防護(hù)用品的使用和佩戴過程進(jìn)行檢查,確保其符合使用要求;高空作業(yè)過程中,各施工人員應(yīng)嚴(yán)格佩戴安全帶,嚴(yán)禁出現(xiàn)一根安全帶拴多人或一個物件上掛多個安全帶的情況;在掛籃施工時,施工人員應(yīng)從預(yù)留作業(yè)孔上下,嚴(yán)禁攀爬模板支架或腳手架;施工過程中的工具、機(jī)具以及物料等應(yīng)平穩(wěn)放置,不得影響吊裝,且應(yīng)對可能發(fā)生墜落的物件進(jìn)行固定;在對每對掛籃進(jìn)行施工時,應(yīng)安排專業(yè)的安全員,保障施工安全性。
綜上所述,在使用懸臂澆筑法對橋梁進(jìn)行施工過程中,掛籃施工安全管理將關(guān)系到整個橋梁的施工安全。因此,應(yīng)從各個施工環(huán)節(jié)出發(fā),對掛籃的施工過程安全性進(jìn)行控制,并采取完善安全施工方案、借助動畫模擬技術(shù)進(jìn)行交底、提高現(xiàn)場安全監(jiān)督檢查質(zhì)量、臨邊防護(hù)和高空作業(yè)安全管理等手段,對掛籃施工過程進(jìn)行控制,使橋梁整體施工安全性進(jìn)一步提高。