新邕宁邕江特大桥施工安全综合防护技术

2014-02-15杨添奥

石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2014年1期

杨添奥

(中铁二十局集团有限公司，陕西西安 710016)

1 工程概况

新邕宁邕江特大桥是南宁枢纽工程南环线邕宁——那罗段控制工期的重点工程，与既有铁路大致平行，相距约30 m。它跨越邕江(规划Ⅱ级航道)及仙湖大道，桥梁全长1 055．5 m，共计25 跨，主桥为(92 +168 +92)m 连续梁。主桥16#、17#墩位于水中，水深8 ～15 m。16#和17#承台底标高分别为:+52．08 m 和+48．769 m。设计施工最高水位为+63．85 m。16#墩承台埋入河床约11 m，17#墩承台底与河床面基本平齐。

本桥特点是地质复杂，工期紧张，主墩基础施工难度大;施工过程中必须保证航道通行，安全风险大。

2 地质、水文情况

百年一遇的水位为+77．08 m，最高施工水位+63．85 m，本桥受水文、立交、地形的影响，航道为规划II 级。河水流速:V1/100 = 2．55 m/s。16#墩为泥岩夹页岩，强度为0．18 MPa，17#墩位处为灰岩，强度为0．8 MPa。

3 施工方法和安全隐患分析

3．1 施工方法

根据地质、水文特点，对各分部工程选择合适的施工方法。

(1)桩基。16#、17#墩采用嵌岩桩，桩径2．0 m，各13 根，17 号墩桩长13 m，16 号墩桩长45 ～50 m。

(2)承台。主墩基础施工采用双壁钢围堰，“先堰后桩法”进行施工。双壁钢围堰是由钢刃脚、内外钢板、壁内支撑系统、壁内分仓隔板、井内支撑钢管、封底砼(及壁内填充砼)等组成的全焊水密结构。

根据主墩承台底标高，以及双壁钢围堰封底混凝土厚度，16#墩钢围堰高度h = (最高施工水位63．85 -承台底标高52．16)+封底混凝土厚度3．5 m+1 m=16．2 m，17#墩钢围堰高度h = (最高施工水位63．85 -承台底标高48．85)+封底混凝土厚度3．5 m+1 m=19．5 m。

(3)墩身。采用直径7 m 的圆端型实体墩，16#墩高22 m，17#墩高26 m。

(4)连续梁。主桥上部结构布置为(92 +168 +92)m 跨变截面预应力混凝土箱梁，采用单箱单室截面，单箱底宽6．5 m，两侧翼缘板悬臂长分别为1．25 m，梁顶部全宽9 m。

(5)桥面系。

3．2 安全隐患分析及对策

3．2．1 安全隐患

(1)水位深、流速较大，壁板与隔舱板若不水密，易发生安全事故。

(2)连续梁悬臂施工时若有物件掉落，易对通行船舶造成安全事故。

(3)大桥施工期间，原材料运输、围堰施做、保障船舶、弃土的运输和堆放，均难免对过往船舶的航行带来不利影响。

3．2．2 对策

(1)建立水位观测制度。进入汛期后，由专人观测水位变化，每天观测两次，并绘出水位变化情况图表，用于指导汛期施工。

(2)承台墩身施工时设置竖向隔离网壁板与隔舱板要求水密，焊接应进行水密性检查。

(3)搭设钢结构防护棚架，防止梁体施工中对下部及河道通行产生的安全隐患。

(4)根据交通部对跨、临河建筑物水上水下施工的相关要求，为保障桥梁施工期船舶通航安全，应对施工期桥区通航方案进行认真和周密的考虑。由于拟建大桥水中设有桥墩，因此其桥墩的施工需要占据一定的通航水域，此外施工作业船舶也将对过往船舶航行造成一定的影响，特别是在桥梁的围堰施工期以及连续梁吊装期间，将对桥区河段船舶航行带来一定影响。为此，应制定详细的施工期通航方案，确保施工期不中断船舶航行。

4 防护设计

通过施工技术防护措施、施工人员及航运防护制定综合防护技术。

4．1 施工技术防护措施

4．1．1 双壁钢围堰防护及水密安全

双壁钢围堰是由钢刃脚、内外钢板、壁内支撑系统、壁内分仓隔板、井内支撑钢管、封底砼(及壁内填充砼)等组成的全焊水密结构。上部工作平台悬挑工字钢骨架并挂设双层密目网防护，防护网支架间距1．5 m，高度1．5 m。

焊接前应进行工艺评定，按工艺评定报告确定焊接工艺。焊接工艺评定，应根据《钢结构工程及验收规范》的规定进行。焊接高度应按设计尺寸焊够。水平桁架的连接板、隔舱板与壁板间为双侧连续焊。其余各构件的焊接均采用连续焊，焊缝高度为板厚的1．2 倍，10 ～16 mm。对接焊缝要求焊透，一级焊缝。壁板与隔舱板要求水密，焊接进行水密性检查。各单元(分段)在胎架上制造，各部分制造误差±10 mm，要保证结构拼装焊接工艺质量。

4．1．2 挂篮防护

(1)挂篮正面、底板作业平台和侧模骨架外安装防护栏杆并挂双层密目钢丝网、设置警示标志。防护安装图1。

图1 挂篮防护

(2)翼缘板及已施工梁段用钢管预设防护立柱，立柱间距1 m，高度1．5 m，水平焊接钢筋做防护栏杆，并挂设密目钢丝网、设置警示标志。见图2。

4．2 人员防护

4．2．1 水中作业人员防护

(1)吊装作业应严格按照吊装规程和安全操作规程作业。

(2)围堰拼装、下水、着床与下沉时，应在无雨无风的白天实施。

(3)底节围堰入水着床时应精确到位，防止偏差过大。

(4)第一次围堰接高应迅速下沉至稳定，但要注意防止隔舱内的填充混凝土面或水面过高，使围堰重心偏大而发生意外。后续下沉控制吸泥时间，确保各面均匀吸泥，防止发生偏压和位移。另外，吸泥机头距刃脚应保持安全距离。

(5)采用舱内灌水和填充混凝土增加自重下沉时应注意对称加载，严防围堰发生倾斜。

4．2．2 倾覆稳定

两侧浇筑混凝土速度要尽量同步;挂篮走行时，两端要同步。桥面上材料、机具等施工荷载的堆放尽量靠近0#块段。经常检查挂篮悬吊系统、锚固系统及走行系统的联结情况。使安全工作制度化，教育经常化。坚持定期的安全教育和检查制度，设立安全监督岗，支持和发挥安全员的作用。

(2)根据不同工种对作业人员进行安全交底。

(3)对特种作业设备要进行监控检查，严禁带故障运行，特种作业人员需持双证上岗。

(4)消除一切可能造成火灾、爆炸事故的根源，配备足量的灭火器材并且做到合理布置。

(5)围堰下沉过程委托当地海事局进行航道交通管制。

(6)高处作业，必须设防护与安全网，施工人员系安全带，戴安全帽，穿防滑鞋。上下交叉作业时，采取隔离措施。

(7)遇有暴雨或六级(含六级)以上大风，停止一切高空和起重等作业。

(8)混凝土达到设计要求的强度方可拆模。

(9)搭设稳固的扶梯，扶梯两侧及底面设安全网，人员上下桥面走扶梯，不攀爬支架。

4．2．3 作业点监控防护

与劳务队签订安全包保责任状，共同派安全员24 h 值班防护，在施工区前后100 m 处设置通航警示标识，禁止违章施工、禁止无关人员进入施工现场，发现问题及时上报处理。

4．2．4 安全防护措施

(1)加强宣传教育工作，强化安全意识，建立安全保障体系

图2 翼缘板及已施工梁防护

4．3 施工期通航安全保障措施

(1)在大桥开工以前，桥梁建设单位(业主)，应将广西交通厅的与通航有关的建设批文、施工图设计、施工组织设计、桥区航道疏浚验收证书、施工期助航标志配布设计等材料，及时到桥梁所在航区的航道管理机构申请办理通航水域施工作业许可。在桥梁开工以前，应将施工步骤和技术要求上报海事部门，拟定“大桥施工期水上交通安全管理暂行规定”。

(2)桥梁设计单位或业主应委托航道管理部门，根据大桥设计方案、施工方案并结合航道条件，配布必要的桥区航标、临时导航标志等，并进行维护。

(3)桥梁建设单位或业主应委托航道、海事管理部门，在大桥开工前划定施工区域和通航区域，以便在大桥施工期引导上下水船舶安全通过桥区。

(4)施工中需设临时空中缆索(施工索道)时，应事先向航道和海事部门申请，以便及时发布禁航或航行通告，进行施工期的安全管理，并邀港航管理部门配布相应的标志。