跨既有线架梁施工重大危险源辨识与控制管理

康元忠

(中铁六局集团太原铁路建设有限公司，山西太原 030012)

1 工程概况

由中铁六局承建的K119+555太原枢纽1号跨线桥位于山西平定至阳曲高速公路第LJ26合同段太原枢纽互通内，为平定至阳曲高速公路主线上跨北同蒲铁路、G108国道、大运高速及B，C匝道而设。全桥共五联，5×35+60+60+60+3×35，第一、五联采用先简支后连续预应力混凝土箱梁，第二、三、四联采用60 m简支钢—混组合箱梁。第二联跨越北同蒲铁路既有线和G108国道，第三联跨越大运高速公路。单孔设计共7片60 m简支钢—混组合箱梁，左幅和右幅桥面分别由4片和3片单箱单室钢箱梁组成。箱梁节段间通过钢横联连接，腹板及底板采用高强螺栓连接，顶板部位通过焊接连接。钢箱梁顶桥面板设计30 cm的C50钢纤维混凝土。60 m跨度钢箱梁利用架桥机一次架设到位，同时跨越北同蒲铁路和G108国道重要运输线路在国内尚属首次。施工工期紧、任务重、安全管理风险和难度较大。如何合理组织架梁方案，确保架梁施工和既有线行车安全是本项工程的重点。为此，项目部按照铁道部及北京铁路局有关营业线施工安全管理的规定要求，积极推行安全标准化管理，制定专项安全施工方案并严格执行，强化对重大危险源的监控管理，确保箱梁运架施工安全。

2 总体施工方案

遵循技术先进可行、经济合理、安全可靠的原则，确定K119+ 555太原枢纽1号跨线桥上部结构施工的先后顺序依次为:第一、五联35 m先简支后连续箱梁→第四联简支钢—混组合箱梁→第三联简支钢—混组合箱梁→第二联简支钢—混组合箱梁。其中第四联的钢梁采用吊车分段吊装，第二、三联的60 m钢梁均采用JH240T-60 m步履式架桥机整片架设。JH240 T-60 m架桥机在主线1号桥11号台与司徒洼大桥0号台之间长200 m、宽37 m的主线路基上采用50 t吊车进行拼装。钢箱梁拼装梁场设在铁路西侧11号桥台外的路基面在拼装胎具上进行，采用2台120 t龙门吊对分段制作并运输到现场的7个制作段先在桥头完成纵向节段拼接，然后采用2辆250 t的ZH250型轮胎式运梁车将整片钢梁运至待架设的桥跨位置。架桥机拼装完成后移至1号桥第四联(8号～7号桥墩之间)，同时邀请北京起重机研究所专家到场进行架桥机形式试验验证架桥机的强度、刚度。架桥机试吊由第四联右幅三片钢箱梁来完成。60 m钢箱梁在采用架桥机架设时在横桥向设置一排临时支撑来保证钢箱梁设计预拱度和桥面板施工时钢箱梁结构的稳定性。架桥机架设钢箱梁边梁时，为保证架梁系统稳定性，在相应受力墩柱外侧设置临时支撑。本次架梁，跨大运高速公路架梁需临时封闭高速每次60 min，共需封闭高速8次;跨铁路需要点封锁线路每次需要点时间120 min，共要点9次。第二联钢箱梁架设完毕后架桥机继续前行至0号桥台东侧路基地段进行拆除撤场。

3 60 m钢箱梁拼装、运输、架设施工中危险有害因素的分析和辨识

综合采用现场调查和系统安全分析的方法，通过对60 m钢箱梁拼装、运输、架设施工中系统潜在危险性和危险有害因素的分析评价，辨识出危险性较大的危险源。

1)箱梁拼装场使用2台120 t龙门吊机将在拼装胎具上完成整梁拼接，并负责提梁、装梁工作，箱梁体积及长度大、操作人员工种及数量多，可能会造成设备垮塌、机械伤害、高空坠落、触电等安全事故。2)60 m钢箱梁运输及架设，其行走路径、桥头路基路况及已铺装预应力混凝土梁体上和已铺装钢箱梁上运梁车行走路线和条件。3)钢箱梁运架施工可能会受到大风、暴雪、雷雨、地震等恶劣环境或自然灾害影响。4)施工中大型机械设备投入较多，机械设备的安装、拆除、使用、维修保养等不规范，设备故障、人员误操作等都可能导致机械事故发生。5)采用JH240T-60 m架桥机整片架设60 m跨度钢箱梁尚属新工艺，对架桥机性能、参数、运行条件和特点、走行机构和控制系统、拼装和拆除、维修保养等状况把握不足或操作失误，可能会造成机械伤害、高空坠落、物体打击等事故。6)作业人员、特种人员未经岗前安全培训并持证上岗，龙门吊司机、运梁车及架桥机司机等未经过岗位技能培训即上岗作业，给施工带来安全隐患。7)跨铁路、高速公路架梁施工，要点封锁铁路、临时封闭高速和临时支撑施工引起公路交通导改等方案措施不力、箱梁架设相应受力墩柱外侧临时支撑承载能力不足或失稳、架桥机横移轨道倒装偏位支垫不实或司机操作失误，以及专项施工方案不合理、措施不严密，易造成桥机失稳、梁体坠落、公铁交通事故及人身伤亡事故。8)钢箱梁箱间横联焊接作业、桥面铺装和防撞墙施工、接触网线防护、线路封锁防护等，管理不严、措施不力、操作不当，易造成高空坠落、触电、铁路交通等事故。

4 将辨识出来的危险源进行收集整理并及时更新、动态管理

1)根据施工图纸、有关技术资料、现场施工调查资料，对分析和辨识的钢箱梁拼装、运输、架设施工中可能存在的危险有害因素，进行初步收集和整理。对于一般危险有害因素，保持相应的控制措施，并不断监视，防止其变大至重大危险有害因素;对于重大危险有害因素进行重点控制管理。2)随着施工组织设计及专项施工方案的不断完善，以及各分部分项工程施工的展开，再次对施工中的危险有害因素进行辨识，排查施工中新发现的危险有害因素和安全隐患，纳入到危险有害因素调查表中，按照“辨识→评价→计划→监控”的动态循环过程进行管理，直至将风险控制在可接受范围。3)结合过去编制的初始危险源清单和以往同类工程事故案例，分析箱梁拼装、运输、架设施工中可能存在的安全隐患，及时纳入危险有害因素清单。4)对业主、监理单位及上级领导检查中发现的安全隐患和严重不符合项，及时纳入危险有害因素清单。5)当专项施工方案发生调整和变更或项目施工中设施设备发生改装、大修或更新后，要对方案或设施设备中存在的危险有害因素再次辨识和收集，及时更新危险有害因素清单。

5 对收集整理的危险有害因素进行危险性评价，确定并对重大危险源分级

根据60 m钢箱梁拼装、运输、架设施工系统中危险源的潜在危险性大小、控制难易程度、事故可能造成损失情况，将本次施工过程中的重大危险源分为三级，其中一级重大危险源为可能引起铁路交通重大及以上事故或可能引起重大及以上生产安全事故的，一级重大危险源有:1)第二联、第三联跨既有铁路、公路架梁施工过程，未编制或施工方案不合理或未严格执行封锁点内施工、线路封锁防护及操作人员技能差、责任心不强、设备缺陷和维修保养不良、架桥机横移轨道倒装偏位、支垫不实等。2)大型搬提运架设备安装及拆除、使用未编制专项安全施工方案，操作司机及维修保障人员岗位技能差，设备故障、人员误操作或特殊环境下的作业等。3)60 m钢箱梁运输及架设，其行走路径、桥头路基路况及已铺装预应力混凝土梁体上和已铺装钢箱梁上运梁车行走路线和条件，以及为架设边梁而设计的相应墩柱两侧临时支撑未进行安全验算等。4)大风、暴雪、雷雨等恶劣天气条件下，大型临时设施设备使用的安全管理。二级重大危险源为可能引起铁路交通一般A类和较大事故或可能引起较大生产安全事故的，二级重大危险源有:1)第二、三联钢箱梁横桥向临时支撑安装和拆除，使用吊车可能造成铁路侵限，公路交通导改等方案措施不力易造成道路交通事故。2)钢箱梁箱间横联焊接作业专项施工方案未编制或不合理或未严格执行。3)铁路接触网线防护措施不严密或配合单位与施工单位配合不密切存在安全漏洞。三级重大危险源为可能引起铁路交通一般B类及以下事故或可能引起一般生产安全事故的，三级重大危险源有:1)桥面铺装，钢筋绑扎、混凝土浇筑方案不合理或操作不当，易造成高空坠落等事故，影响铁路和公路行车安全。2)防撞墙施工，模板搬运、支拆、混凝土浇筑防护措施不严或执行力度不够，易造成高空坠落、铁路或公路交通等事故。

6 对钢箱梁施工中重大危险源进行控制管理

1)建立健全危险源管理制度，明确安全责任，定期安全检查。项目部制定颁发了《跨既有线60 m钢箱梁运架施工重大危险源监控管理制度》，成立了施工现场重大危险源监控管理领导小组，并针对各类各级重大危险源制定了安全生产岗位责任制、各类施工操作人员安全培训制度、重大风险(关键部位、特殊过程)卡控措施及制度、各级人员定期检查制度、安全信息反馈制度及安全考核奖罚制度等一系列管理制度。2)编制专项安全施工方案，并按危险源监控管理制度评审程序，组织各级部门专家进行审核后报业主、监理单位专家进行联合评审后严格执行。3)监控体系有效运转。将施工中辨识出来的重大危险源及现场监控责任人名单制作成公示牌悬挂在钢箱梁运架施工现场的明显位置，通过工前安全交底，反复强调施工中的安全隐患，不断提高作业人员的安全意识和危险源监控责任人的安全责任。4)加强教育培训，促进人员意识和操作安全化，控制人为失误。项目部先后组织对参加施工的全体人员进行了上岗前的安全意识培训教育，对参加危险源岗位的关键人员、特种作业人员分期分批组织外培和内训，通过培训学习和实战技能训练，选拔出一批优秀的高技能人员，担任危险源重要岗位。5)对采用的新工艺、新设备进行安全检测和运行试验。利用JH240T-60 m架桥机架梁，试吊由第四联右幅三片钢箱梁来完成。首先邀请北京起重机研究所专家到现场进行架桥机形式试验，然后进行了试吊。通过检测和试验，了解和把握设备状况，操作、指挥及其他人员情况及其相互协调配合关系，运行过程中的有关参数并据此确定架梁封锁计划等。6)推行安全标准化建设。建立健全安全管理制度、按标准配置安全人员，坚持危险源点的分级监控管理制度，使施工中的主要危险有害因素始终处于受控状态。7)强化现场安全隐患排查。严格实行班组、架子队、项目部三级卡控管理。8)应急预案管理。结合对钢箱梁运架施工中危险源的风险评价，对一级和二级重大危险源编制了钢箱梁运架施工应急救援预案及应急响应措施，同时对一级重大危险源还开展了应急演练活动。

7 效果评价

K119+555太原枢纽1号跨线桥自开工以来，坚持“安全第一、预防为主”的方针，制定先进、科学、成熟、有效的施工方案，完善各项安全管理制度，建立健全了安全生产责任制，加强重大危险源监控管理，强化过程控制，施工生产始终处于可控状态，攻克了60 m跨度钢箱梁利用架桥机一次架设到位，同时跨越北同蒲铁路和G108国道重要运输线路安全控制高风险难题，实现了项目施工安全管理目标，取得了较好的经济效益和社会效益。

［1］ 任树奎，张力娜.建筑施工安全生产隐患排查治理指导［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

［2］ 张进勇.用工程实例浅谈施工现场重大危险源控制管理［J］.建筑安全，2010(3)：24-27.

［3］ 陈阁琳.浅谈施工现场重大危险源的动态控制［J］.建筑经济与管理，2010(1)：18-21.