平南三桥地下连续墙钢筋笼吊装安全管理研究

廖汝锋

钢筋笼吊装工程作为危险性较大的工程，是地下连续墙顺利施工的关键，更是项目安全管理的重点和难点。文章主要研究了广西荔浦-玉林公路平南三桥地下连续墙钢筋笼吊装过程中的重点和难点问题，用LEC法则对危险源进行了分析，提出了相应的安全管控措施和方法，并阐述了实际应用情况，以期为其他类似工程提供参考借鉴。

地下连续墙;钢筋笼吊装;安全管理

U443.16+4-A-22-074-4

0 引言

广西荔浦—玉林高速公路平南三桥是主跨为575 m（净跨548 m）的中承式钢管混凝土拱桥，建成后将成为世界上最大跨径的拱桥。地下连续墙是北岸拱座基础的重要组成部分，外径为60.0 m，划分为40个槽段，墙身厚1.2 m，槽段墙身高29.0～35.0 m，嵌入中风化泥灰岩≥4.0 m。这是国内首次将地下连续墙应用于大跨径拱桥基础。

平南三桥地下连续墙施工采用的槽段钢筋笼最大重量为35.45 t，最大长度为37.15 m，在胎架上整体加工成型，体积大、重量大、起吊下设难度大，且均为异型钢筋笼，是本项目钢筋笼吊装施工的难点。

1 地下连续墙钢筋笼吊装重点、难点

1.1 工序

根据下设最大钢筋笼时的工况选择吊车，配置180 t履带吊（主吊）及80 t履带吊（副吊）各1台，双机抬吊，180 t履带吊车承载主要荷载，80 t履带吊配合作空中翻转。为减少钢筋笼运输过程的质量安全风险，采用现场组装、焊接钢筋笼的方式加工，即按照钢筋进货、验收→钢筋笼下料、加工→吊环、吊杆焊接→挂扣→起吊→翻身→下放的程序进行。

1.2 钢筋笼起吊吊点设计

钢筋笼主吊（180 t履带吊）吊点为8个，布置在钢筋笼的上方;副吊（80 t履带吊）吊点布置在钢筋笼的上、中、下部。吊点布置见图1。

主吊具、副吊具采用具有自动平衡重心功能的“钢扁担”起吊架，起吊后不必解钢绳，一次将钢筋笼吊起。主吊荷载按100 t设计，配置4个25 t单门滑轮;副吊吊具按75 t荷载设计，配置4个17 t单门滑轮。

1.3 鋼筋笼吊装

（1）钢筋笼的平移。水平运输时，要避免钢筋笼在地面拖拉、碰撞，以免导致钢筋笼变形。首先由两台履带吊共同将钢筋笼水平起吊。先将钢筋笼吊离地面30 cm左右，停机检查吊点的可靠性及钢筋笼的平衡情况，确认正常后开始缓慢移动主吊及副吊，将钢筋笼运输至槽孔前的施工平台上。具体吊运方式见图2。

（2）钢筋笼下设。在孔口起吊时，副吊抬起钢筋笼后逐步往主吊车平稳移动，通过钢扁担保持吊点的平衡，直至钢筋笼整体竖起后荷载全部转移到主吊车上，对准槽段中心轴线下设，避免碰撞孔壁。

2 钢筋笼吊装风险分析

钢筋笼吊装作业是本项目地下连续墙施工中的关键和危险工序。钢筋笼吊装施工过程中，涉及可能造成的事故类型包括物体打击、机械伤害、高处坠落、起重伤害、触电、交通事故及火灾等。在项目开工前，依法开展了施工安全风险评估，依据《平南三桥施工风

险评估报告》对地下连续墙钢筋笼吊装作业的风险进行估测，采用LEC法并结合作业条件危险评价分析法进行分析，确定以下风险为不可接受的风险。

（1）物体打击。钢筋笼起吊前如果未认真检查清理钢筋头、电焊条及其他杂物，或者存在漏焊、虚焊的构件，在起吊后这些物件从高处掉落，易导致物体打击事故。

（2）高处坠落。若项目管理人员、机械操作人员攀爬到履带吊顶端及大臂等进行设备检查、保养时，未系挂安全带或无防护栏杆等，加之检修时鞋底会沾有黄油、机油等，有打滑坠落的风险。

（3）机械伤害。由于地下连续墙钢筋笼在拼焊成整体后，需要履带吊从钢筋笼胎架上吊起并负载行驶至相应的槽段内下放，在这一过程中如出现作业场地不够平整坚实、操作原因未保持整机水平、不可控的阵风、靠近地基承载力不足的路肩水沟边等现象会造成履带吊倾覆后伤及附近作业人员的事故。未停机检修履带吊的传动部件，司索工在挂扣钢丝绳、卡扣时突然起吊等情况也会造成机械伤害。

（4）起重伤害。本项目钢筋笼最大吊重达到35.45 t，最长钢筋笼达到35.15 m，吊点、吊钩多，起吊翻身难度大，一旦发生钢丝绳、卡扣断裂、脱钩等情况，后果极其严重。本项目的钢筋笼采用两机抬吊的方式，如果主吊和副吊配合不当，吊点焊接不牢靠，都有可能造成笼体散架变形甚至倾覆。

（5）交通事故。场站内施工、管理人员往来频繁，渣土车、材料运输车等施工车辆及装载机、挖掘机、铣槽机等设备都较大，受场地限制，各类设备之间难免会有因干扰带来的交通安全事故风险。

（6）触电、火灾。触电主要由于机手操作不当或施工用电布设不合理，履带吊碾压到电线电缆，电线破皮、短路造成漏电、触电或引起电器火灾。施工现场有高压线经过时，如在吊装过程中操作不当，也可能触碰高压架空线导致触电。履带吊运转时，发动机舱温度较高，有可能会引燃舱内的机油、柴油等易燃物品造成火灾。

综合以上分析，依经验对各要素进行赋值，则可知风险估测结果（如表1所示）。

由表1可知，钢筋笼起重过程中造成的起重伤害为高度风险，应重点防控，制定风险消减措施。

3 安全控制及管理

3.1 吊装前准备工作

3.1.1 编制专项施工方案

履带吊吊装钢筋笼作业按照现行的《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）要求属于危险性较大的工程，应当编制吊装作业专项施工方案，按程序报审报批。

为保证本项目地下连续墙钢筋笼吊装安全，应当把吊车选型作为重要内容，而起吊重量、起重高度以及履带吊车负载行进的距离等作为吊车选择的主要因素（见图3）。

除了吊车选型，还要重点考虑履带吊行进线路的地基承载力，钢筋笼主副橫向吊点、纵向吊点设置验算，钢丝绳选型及强度验算，卸扣、滑轮、扁担及吊点焊缝等主要起重构件的抗剪强度验算。

3.1.2 组织方案交底

在吊装作业专项施工方案实施前，由项目技术负责人向现场管理人员、班组长及作业人员进行安全技术交底。项目部安排专人对吊装专项施工方案实施情况进行现场监督，在检查巡视中发现问题的，责令整改并立即采取有效安全防护措施。

3.2 吊装过程控制

3.2.1 吊装流程

地下连续墙钢筋笼吊装主要流程为：履带吊选型、就位→作业前检查、验收→试吊→主吊、副吊同时起吊（副吊抬起后逐步前送，通过滑轮组保持吊点的平衡）→钢筋笼空中翻转（此时副吊负载慢速、平稳地向主吊行进）→钢筋笼竖起后重量全部转移到主吊，副吊完全脱扣→主吊负载钢筋笼驶向下放施工点→对准槽轴线下放钢筋笼（下放过程中逐步拆除卸扣）。

3.2.2 起吊的关键安全措施

（1）每次起重吊装之前，由安全管理部联合现场施工技术员组织一线作业人员、班组长等开展危险工序作业前的安全教育交底，分析存在的危险因素，提出相应的防范措施，并由双方签字确认。

（2）考虑地下连续墙成槽及钢筋笼吊装、浇筑等的连续性，钢筋笼的吊装施工也可能会在夜间进行，而夜间周围环境可视性下降，作业人员容易犯困，难以集中精神进行施工，增加了机械误操作的几率。为此，项目部一方面在施工现场加装3顶高杆灯（每顶有8盏80 W的LED防水灯组成），保证夜间施工视线良好;另一方面采用安全员、现场施工员全程旁站监督吊装过程的方式，提高施工现场的安全管控能力。

（3）封闭式管理。严格执行施工作业范围内全封闭管理，拱座周围用刺铁丝、隔离栏栅等封闭，现场作业人员、管理人员均需经过项目部统一的安全教育培训，录入人脸识别信息后，才允许从员工安全通道内进入施工现场。在吊装作业前，吊车作业范围内全部清场，除起吊作业相关人员须配合吊车作业外，其余人均须离开。

（4）充分授权给起重指挥员。坚持在吊装作业过程中以指挥员为管理控制中心，机械操作员除了要执行任何人发出的“叫停指令”外，其他所有指挥信号均以起重指挥员为单一指令源，任何人（包括领导）若要对机械操作员下达指令，必须通过起重指挥员，由指挥员正式下达，以此保证唯一的起重指挥信号源，避免指挥信号出现混乱而造成危险。

（5）重视危险环节的控制。双机抬吊让钢筋笼在空中转身的过程以及180 t主吊吊着钢筋笼行进的过程是吊装过程中最危险的两个环节。双机抬吊时，副吊要通过吊机大臂将钢筋笼缓慢向主吊机平稳移送，通过钢扁担保持吊点的平衡。同时主吊不断起升大臂，直至副吊把所有的重量全部转移到主吊上。180 t主吊负载行进时，一定要使履带吊与钢筋笼整体平衡稳定，避免钢筋笼来回摆动碰撞到履带吊机身，避免通过有坑洼、斜坡、陡坎等易造成履带吊失稳倾覆的地段。

3.3 安全管理重点

3.3.1 严格起重设备的准入、验收

在履带吊入场前，由机械设备部门组织工程管理部、安全管理部、技术管理部等部门的相关管理人员，针对设备的检验合格证书、机械设备的性能检验、机械设备人员的操作证书及安全培训等情况开展入场前的检查验收，对不符合安全要求的设备不予准入，避免设备带病作业。

3.3.2 经常性开展起重设备安全专项检查

由机械设备部门组织工程管理部、安全管理部、技术管理部等相关管理人员，开展经常性的起重设备安全专项检查。重点内容包括：在回转空间范围内是否有障碍物，钢丝绳有无起毛断丝，卡扣数量是否足量且正确安装，起重限位器、超载限制器、声光报警仪、风速仪、插销、360度监控视频仪等主要构件使用状态是否良好，机顶防护栏是否齐全，钢丝绳卷线盘内的钢丝排布是否合理等。

3.3.3 履带吊负载行驶管理

本项目的地下连续墙钢筋笼为直接在拱座环形便道侧组拼，履带吊须在吊起钢筋笼后负载行驶，将钢筋笼吊运至相应槽段，最远端约为100 m。在此过程中，履带吊吊重大、重心高、风阻大、稳定性差、机械操作难度大，是一个很危险的过程，也是需要重点把控的过程。因此：（1）不宜长距离负载行驶，在负载行驶时应缓慢，应将起重臂位于行驶方向的正前方，钢筋笼离地面高度应<500 mm，并由工人拉好牵引绳以防止钢筋笼大幅晃动;（2）负载行驶前应确保行进路线远离沟渠、基坑，地面平坦、坚实;（3）转弯应慢速，分次转弯（严禁在坡道上负载回转）。

3.3.4 履带吊防雷、防风及其他易忽略的安全隐患

3.3.4.1 防雷

按国家相关规范，高度>12 m的施工设备属于易引雷的设备。180 t履带吊垂直高度>40 m，所以雷雨天气禁止进行吊装施工，禁止作业人员靠近履带吊。

3.3.4.2 防风

为保险起见，超过5级以上风速，项目将暂停履带吊作业，并将履带吊大臂下放到地面后锁死，尽量降低高度以减少风阻。日常作业结束后，起重臂的大臂角度也应降至40°～60°，吊钩应提升到接近顶端的位置，各制动器应加保险固定，操作室应关门加锁。

3.3.4.3 防汛

本项目临近浔江，防汛应急是一个回避不了的问题。即应如何在江河洪水上涨之前将材料设备尤其是履带吊转移到安全地带？为此，项目专门制定了相应的防汛应急预案，科学设计了履带吊的撤退路线及程序，并按最不利工况进行了应急演练，提高防汛应急能力。

3.3.4.4 其他

夜间施工时，视线不良，尤其要防止作业工人或管理人员停靠在履带吊旁边休息、玩手机。暑天作业，防止人员躲在履带吊下方躲荫。施工现场场地有限，应避免受到电动车、摩托车等的交通干扰。为此应做到：（1）要设置专职指挥员，配备口哨、手持简易警示牌、红旗等在旁边监护指挥，保驾护航;（2）要坚决执行电动车、摩托车、自行车、小轿车等一切非施工车辆不得进入拱座施工现场的要求，减少交通干扰;（3）要在履带吊内加装360°监控摄像头及雷达报警装置等辅助设施，提高履带吊操作的本质安全水平。

4 实施情况及效果

通过项目全体参建人员的精心组织和不懈努力，本项目北岸地下连续墙20个Ⅰ期槽及20个Ⅱ期槽的钢筋笼均安全、顺利地吊装到位，吊装入槽就位的一次成功率达到100%，没有出现钢筋笼变形、散架，钢丝绳脱钩、断裂等问题，安全生产始终保持可控、在控状态，达到了预期的效果。

5 结语

综上所述，地下连续墙钢筋笼吊装施工过程难度大、风险高。项目部加强研究钢筋笼吊装专项方案的编制、评审及交底，建立健全项目的隐患排查治理体系、安全培训教育体系、过程监督旁站体系，筑牢风险防御体系等均是行之有效的管理理念。

平南三桥北岸地下连续墙钢筋笼吊装实现全程安全施工，是地下连续墙工艺在国内大路径拱桥中首创应用大背景下的成功实践。随着国家经济的发展和社会的进步，地下连续墙工艺在大跨径拱桥基础施工中的应用也将更为广阔，在创造良好的经济效益的同时，也能为其他类似工程提供参考借鉴。

参考文献：

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