超宽超重挂篮悬臂浇筑施工的安全监理

杨毅

摘要：根据武汉西四环汉江特大桥所处周边环境及位置，决定采用挂篮悬臂浇筑施工。文章通过对武汉西四环线汉江大桥挂篮施工的结构、施工工艺、施工方法以及过程中的安全管理的介绍，为类似的大型、超宽、超重的挂篮施工的安全管理提供了重要的指导作用。

关键词：桥梁工程；挂篮悬臂浇筑施工；安全监理；危险源；桥梁变形 文献标识码：A

中图分类号：TU318 文章编号：1009-2374（2017）06-0136-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.069

武汉西四环汉江特大桥是湖北省武汉市西四环线吴家山至沌口跨越汉江的特大桥，桥梁两侧均靠近村庄，附近有河堤和城市环线及多条公路在旁边通过，交通便利。根据桥梁所处周边环境及位置，决定采用挂篮悬臂浇筑施工，该施工方法具有以下优点：一是不需要进行支架施工，桥下不存在被交通或者障碍物的影响；二是可以很好地控制把握施工的质量，尤其是桥梁变形相关问题；三是施工时，其活动范围相对集中，免除了对周围环境的影响，也便于施工安全方面的管理；四是不易被外部周围环境影响，从而不会影响施工的进度；五是可以节约施工成本。本文通过介绍武汉西四环汉江特大桥挂篮悬臂浇筑施工中的安全監理工作，对挂篮悬臂浇筑施工中的安全监理要点进行交流和探讨。

1 工程概况

该桥梁工程桥跨布置为（77+100+360+100+77）m五跨一联预应力混凝土双塔双索面斜拉桥。大桥桥式布置图如下：

主梁采用双边箱梁截面，主梁顶面宽43.6m，设有2.5%的横坡。梁高4m，顶板厚28cm，底板厚40～50cm，斜底板厚25～35cm。全桥共113个梁段，分为两个施工单位进行施工。主塔墩顶0号梁段共1个，节段长22m，边跨23个6m标准梁段，15#号梁段长2m，16#号梁段长10m，中跨28个6m标准梁段，边跨现浇段长13.62m，25#号梁段为边跨合拢段长2.0m，29#号梁段为中跨合拢段长2.0m。每个标准节段斜拉索位置均设有厚度为40cm的隔墙。每个标准节段混凝土方量为231.72m3，重力约为616.7T。除边跨直线段、边跨15#、16#号梁段、0#、1#梁段采用现浇支架施工，其余梁段都采用挂篮施工。

2 挂篮系统及工艺流程

该桥主梁挂篮采用长平台牵索挂蓝，总长17.5m，宽度49.1m。主要由27个主要构件组成，最重的为主纵梁，单个构件重18.8T，整个挂篮重约285T，宽度及重量均居目前国内同类型挂篮之首。

牵索挂篮由承重系统、悬吊系统、走行吊挂系统、模板系统等组成。

承重系统主要由主纵梁、次纵梁、前横梁、中横梁、后横梁、走行挂钩、腹杆、小纵梁、三角架及垫梁等构件组成。其中主纵梁、次纵梁、前横梁、中横梁、后横梁、走行挂钩、腹杆为加劲钢箱梁，材质为Q345B。其余均采用Q235B型钢制作。纵梁与横梁各节段之间、主纵梁与挂钩之间以及各腹杆的连接均采用10.9级M24摩擦型高强螺栓拼接，三角架与主纵梁和前横梁之间采用销接，其余均采用粗制螺栓拼接。

悬吊系统由牵索接长装置、中外吊挂、中内吊挂、后吊挂等组成。牵索接长杆采用圆钢，其与斜拉索之间采用软牵引平行钢丝束过渡，以利于拆装。中内吊杆采用Φ65圆钢，中外吊杆和后吊杆Φ55圆钢，材质均为40CrNiMo，σS≥835MPa。由于挂篮施工节段较多，各构件需要进行多次张拉，需密切关注其疲劳状况，及时补强或更换。

走行吊挂系统由挂钩、平衡千斤顶（100T升降过程保持挂篮平衡）、反力轮、滑道、顶推千斤顶和反力座组成。为减小走行阻力，在滑道上加焊4mm不锈钢板，保持滑道内清洁，并及时涂抹润滑油。

模板系统，本套挂篮模板底模、外侧模、横隔墙模板采用新制钢模，由6mm钢板和∠63×6组成。内模和端模由工地自行选择，内膜支撑采用碗扣式钢管支架。底模在工厂分块加工制作，运输至现场后，再拼装成整体，精确调整其位置并按设计设置预拱度后，将底模与承载平台上大肋焊接固定。

侧帆由上侧模、下侧摸、侧模桁架、调节撑杆组成。下侧模及其桁架在工厂分块制作并预拼好后，运至现场组拼成整体，然后安装上侧模及调节撑杆。脱模时，先收缩调节撑杆，让上侧模与箱梁脱离，再整体下放挂篮，使下侧模脱离混凝土面。

其主要工序为：挂篮走行到位和吊杆固定好后→挂设斜拉索和初张拉→底模系统安装→索导管安装→钢筋、预应力安装→腹板模板安装→顶板模板和钢筋安装→混凝土浇筑→混凝土浇筑50%时斜拉索第二次张拉→混凝土浇筑100%且预应力达到张拉条件时张拉预应力→斜拉索第三次张拉→体系转换（斜拉索由挂篮转换到主梁上）。

3 挂篮悬臂浇筑施工安全监理

3.1 确定安全监理的方针

根据工程施工安全监理工作的特点，必须坚持以“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，确保机械设备的安全使用和从业人员在施工过程中的安全和健康，最大限度地控制危险源，减少事故造成的人员伤亡和财产损失。

3.2 进行危险源辨识

根据工程实际，对挂篮悬臂浇筑施工进行危险源辨识，并对危险因素进行分类分析。

3.2.1 挂篮在施工过程中，现场交叉作业时段较多，用电设备也较多，因此危险源最大的可能发生安全事故的是高空作业中的高空坠落事故、机械伤害事故、物体打击事故、触电事故、设备垮塌事故等。为此，在危险源辨识中将大桥工程作为一个整体危险源进行处理，因管理不善、不到位等因素进行评价，运用LEC评价法，对挂篮各项施工过程中可能导致事故发生的人的不安全行为、物的不安全状态以及地质、气候因素进行逐一评价，评价结果如表1。

3.2.2 根据该工程实际情况，危险有害因素大致可分为三类：安全管理、机械设备以及环境。

第一，安全管理危险有害因素分析：（1）管理体系不健全：施工单位无相关管理机构、安全生产制度不健全，配备的各类人员不符合工程所要求的层次，作业现场管理混乱，都是造成事故的隐患，轻则财产受损，重则人员伤亡；（2）人员违章操作：现场管理人员、施工作业人员没有进行认真培训、技术和安全交底违反操作规程，或制定的劳动纪律不遵守，就有可能酿成重大安全事故；（3）特种作业人员违规上岗：根据相关法律法规，特种作业人员必须经培训、考核合格后持证上岗，离岗三个月之后复工也必须进行岗前培训，本工程涉及到的特种作业人员如电工、电焊工、塔吊司机、起重机司机均需持证上岗；（4）违章指挥或调度不当：本工程施工工艺复杂，材料、设备、人员多，场地环境复杂，管理人员指挥调度不当或为赶工期，使工艺达不到设计要求，均有可能造成财产损失，甚至人员伤亡。

第二，设备、材料危险有害因素分析：（1）材质不符合设计要求：施工所用的各种材料达不到设计的要求，在造成质量事故的同时，极有可能造成人员伤亡；（2）电气设备安全措施缺陷：施工用的电气设备未采用与其本身相匹配的安全措施，如没有采取防雷接地、一機一闸一漏一箱等措施，可能对工作人员形成电击伤害，尤其小型移动电气设备是施工人员最易麻痹的部分；（3）特种设备未经检测：施工使用的大型机械设备因材质、设计或使用不当等也可能发生事故，大型设备一旦发生事故，极易造成机毁人亡的惨剧。

第三，环境危险有害因素分析：（1）自然环境：大风：施工时所用的塔吊已有130m左右的高度，一定级别的风力和不当吊装就有可能造成机械设备倾覆、位移，进而形成安全事故。雨、雪、雾、雷电：易使人员滑倒、行驶车辆侧滑，雪天使作业人员产生眩晕，这些都可能造成人身伤害。雾天能见度降低，影响吊装及行车安全。工程所处地区属于3级防雷区域，可能遭受雷击伤害，大型机械设备和用电设备没有安装防雷接地或接地电阻不符合规范，轻则设备损坏，重则造成人员伤亡；（2）社会环境：挂篮施工现场及下方没有采用全封闭，因而闲杂人员比较容易进入现场，一方面人员进入危险作业区域受伤害的可能性增大，另一方面闲杂人员随意操纵开关、按钮，甚至偷盗材料、设备都有可能引发生产安全事故。

3.3 安全监理措施

根据建设工程安全工作特点，坚持事前控制的原则，通过辨识重大危险源，分析危险因素，在工程施工各步骤中抓好“人、机、料、法、环”五方面的工作内容，就可以有针对性地采取行之有效的措施及方法，消除安全隐患，有效地确保工程的安全生产。

3.3.1 在施工前，应认真审查施工单位上报的专项安全措施方案，包括安全管理保证体系、安全生产管理制度的建立、跨高速、道路、铁路的交通安全防护方案等，并提出相关要求和意见，如挂篮材质、焊缝检测、提升、荷载试验的应力、应变检测、挂篮前移、锚固等环节的安全措施和注意事项以及在施工过程中，桥面临时荷载的堆放等细节，确保挂篮施工安全顺利实施。同时，认真审核进场的特种设备、特种人员，禁止不符合要求的设备及人员入场施工。

3.3.2 在施工过程中督促施工单位按照安全技术措施和专项施工方案组织施工，及时制止违规施工作业，并检查安全责任制度的执行情况。

3.3.3 施工过程中加强对从事特种作业人员的电工、电焊工、机械驾驶员、机械工、吊装司机等特种作业人员操作证件进行检查，并监督施工单位定期进行安全教育及技术交底、培训，增强作业人员安全生产意识，防止安全事故发生。

3.3.4 检查施工现场安全人员到岗、安全设施配置、施工人员行为及施工现场各种安全标志和安全防护措施是否符合强制性标准要求。

3.3.5 不定期检查所有进场机械设备的产品合格证和维修记录以及安全防护装置是否齐全、是否符合要求，并核查施工现场大临设备、特种设备安全设施的验收手续。

3.3.6 针对施工现场临时用电进行不定期的检查，看是否满足三级配电，一机一闸一漏一箱等要求，杜绝临时用电安全隐患，防止触电事故的发生。

3.3.7 针对施工中危险性较大的工序和施工步骤，安全监理人员应进行全过程旁站，监督作业人员严格按照施工规程进行操作，确保工程施工安全。

3.3.8 该桥单套挂篮宽49.1m，长17.5m，高1.5～2.5m，自重285t，宽度及重量均居目前国内同类型挂篮之首，挂篮安装、制造难度大，驻地办为有效地保障挂篮的质量，消除安全隐患，专门派人驻场监督挂篮的制造。

3.3.9 如有重大安全隐患，应立即要求施工单位停工整顿，直到隐患消除，杜绝重大安全事故的发生。

4 结语

截至目前，武汉西四环汉江特大桥已经顺利合拢，施工中未发生安全事故，两家施工单位均被评为“平安工地”示范单位，桥梁安全生产状况良好。总之，要做好挂篮施工的安全监理工作，必须树立“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，坚持事前控制的原则，通过分析挂篮悬臂浇筑施工各步骤的不同特点，加强现场巡视，抓好各步骤中“人、机、料、法、环”五方面的工作内容，才能有效地掌握工程现场安全生产状况，有针对性地采取各种措施，消除现场安全隐患，有效地避免安全事故的发生。

（责任编辑：王 波）