悬吊平台在桥梁维修加固中的应用分析
2021-06-20杨景孙
杨景孙
(广州公路工程集团有限公司,广东广州510000)
0 引言
桥梁维修加固的施工环境相对复杂,通常,在桥下净空过高、桥下为既有道路行车道等情况下,适宜采用高空悬吊平台进行作业,能够避免施工对桥下道路交通的影响。与传统垂直搭建钢管支架相比,悬吊平台操作简单、安全可靠、拆卸便利,能够满足在同一桥梁中多次进行维修和加固的施工需求,进而降低施工成本,提高维修加固作业效率。
1 悬吊平台在桥梁维修加固中的优势
1.1 安全性
在悬吊平台搭设过程中,专业技术人员会对平台极限承受重力数值进行计算和分析,使平台在投入使用后最大化发挥承载力,避免负荷作业引发安全事故,如图1所示。悬吊平台在搭设时需要布置多个悬挂受力点,以保证平台在高空作业时结构更加稳固,不会受风力影响而大幅度晃动,这样也能间接提高平台承重能力。同时,与反吊架平台相比,悬吊平台在施工安全方面也更具优势。由于反吊架平台需要在桥梁主梁部位打入螺栓,会破坏桥梁主梁,若操作不当会影响桥梁整体结构稳的定性,而悬吊平台则不会破坏桥梁结构,施工过程更安全。
图1 吊篮安全装置
1.2 便利性
悬吊平台在搭设过程中,仅涉及钻孔工艺以及构件安装流程,不需要配置大型机械进行协助安装,也不需要特殊的稳固悬吊平台的施工工艺。平台在安置过程中所需时间较短,选用的材料以及配套设备相对普遍,整体高空施工难度不大。悬吊平台的主要配件以及材料均可在施工现场进行简单加工处理,亦可在五金店购买;悬吊平台的拆卸也较为简单、便利,有很强的灵活性,适用于紧急桥梁维修加固作业或工期较短的工程。
1.3 经济性
悬吊平台具有良好的安全性、便利性,与传统的钢管支架、脚手架平台相对比,其搭设过程中对钢材、钢绳、底板材料等资源的消耗较少;与桥检车相比,悬吊平台不需要花费高额的租金费用,且桥检车平台的施工作业面积也远不如悬吊平台作业面大。目前,悬吊平台主要应用的材料是可租赁的承插型钢管支架以及性价比高的轻型钢筋、钢绳等,不仅造价较低且易回收,可以重复利用,有很好的经济效益。
1.4 环保性
悬吊平台施工不会对桥梁道路产生破坏,因此不需要在高空作业下方地面进行硬化处理,能够有效减少资源投入。同时,悬吊平台所需要的材料都能回收再利用,且在高空中可以形成封闭式施工区域,平台上有专门放置施工剩余材料的地方,能有效解决高空作业时的废料丢弃问题,避免对桥梁下方的道路以及河流造成污染,环保性能较高[1]。
2 悬吊平台在桥梁维修加固中的施工工艺流程
2.1 施工平台首节主杆钢管搭设
第一,材料准备。需要将搭设所需要的材料根据每天的安装进度运送至桥梁上备用,再由人工将材料放置在施工平台附近。主要材料为8mm 钢板折角、U型螺栓、CO 型花篮螺栓、吊杆、钢管、底板材料等。第二,吊点钻孔及开设上下人孔。在桥面铺装凿除工作完成后,需要施工人员做好悬挂受力点的布置工作,用水钻在湿接缝处选择合适的位置钻孔,钻孔横向间距控制在2.1m,纵向间距控制在1.7m。搭设人员需要通过人孔向下攀爬,到桥梁梁底处进行悬挂装置的安装。首节主杆施工地点最好选择在距离墩柱约1.5m 处,搭设人员需要从吊点处下放安全绳索将其牢牢固定在悬吊平台底侧的安全防护装置上,安装防护装置需要在平台搭设前就布置完成,避免后期返工。第三,杆件安装。搭设人员需要在吊点孔位处进行杆件穿插作业,在吊环处稳固所穿插过的杆件,并在人孔位置放置平台,在上端吊环处横向穿至两条钢管。施工人员需要提前布置好并做好钢管稳固工作,在确保长纵向钢管牢牢固定在主杆后,将钢管扣件穿插横纵向主杆并进行固定处理,然后将临时底板扣在主杆钢管上,并设置扣件将钢管固定,完成主杆安装,如图2所示。第四,底板安装。在首节杆件装置完成后,需检查其牢固性,之后便可进行底板铺设工作[2]。
图2 吊杆结构
2.2 平台纵向延伸搭设
在平台首节搭设完成后,需要进行纵向搭设。施工人员在该地段铺设临时底板并选用钢丝对其进行固定处理,确保底板牢牢固定在主杆上。施工人员需要利用所搭设好的节段,向纵向进行延伸搭设,并不断重复之前的工序,继续进行纵向搭设。
2.3 平台防护及稳固措施
第一,临边防护。在底板纵向搭设完成后,便可进行外侧防护栏的安装。防护栏材质为竹竿,防护栏设立需要三节竹竿,高度为1.2m。首节竹竿距平台0.3m,第二节竹竿距离第一节竹竿0.45m。施工人员需要将护栏牢牢固定在吊杆上,并在防护栏外侧安置防护网。
第二,平台底部安全网。由于悬吊平台主要在高空施工,因此需要在平台底部安置独立悬挂体系防坠落网,避免施工人员高空坠落等。施工人员需要在各个吊点位置布置安全绳索,将其与悬吊平台底部系牢,确保高空作业安全开展。
第三,平台稳固。为了有效避免悬挂平台在高空中受到风力影响而摇晃。需要在桥梁钻孔处安装螺栓,确保螺栓连入角钢,与平台钢管进行焊接,并将平台固结在盖梁处。
第四,安全绳索。在平台搭设过程中,施工人员需要全程佩戴好安全带,从桥梁吊点位置下至挂钩处,安全带长度需要满足高空安全施工需求,同时确保平台搭设过程中,施工人员的安全带始终牢固在身上。悬吊平台搭设完成后,开展高空作业时,也要确保参与人员都佩戴安全绳索,避免出现高空坠落事故。同时,施工人员在平台上空移动时,需要将安全绳索独立系在横梁上,安全锁锁绳机构如图3所示[3]。
图3 安全锁锁绳机构
2.4 悬挂平台拆除
在桥梁维修加固作业竣工后,需要施工人员检查平台的完整性,在确保平台外表以及结构没有出现损坏的情况下,需要按照安装顺序进行反向拆除。拆除工艺具体如下。需要施工人员在远离人孔处进行脚手板拆卸工作,并向下延放纵向钢板处拆除钢管,并继续延伸至第二横向钢管处,逐步向前推进拆除。所有横向钢管拆除后,在人孔处下放吊篮,进行平台拆除,并将平台回收至桥面。
3 悬吊平台在桥梁维修加固中的应用问题及优化措施
3.1 常见应用问题
第一,虽然悬吊平台的安全性高于其他施工方式,但由于悬吊工作地点主要是高空,还是具有一定的施工安全隐患。这就要求施工人员具有较高的专业技能与素养,还要具备安全施工意识,能够在高空风险出现前进行紧急处理,规避风险。但目前在桥梁维修加固工程中,由于大部分施工人员都来自农村,其专业素养及安全意识等均难以满足高空作业施工需求。除此之外,部分施工企业在施工前未对高空作业人员及地面人员进行安全意识培训及专业技能指导等,导致施工过程存在很大的风险隐患。
第二,在进行悬吊平台高空作业时,需要由专业技术人员对平台结构的稳定性、极限承重压力、平台可靠性等情况进行严格的检测和计算,确保高空作业无遗漏。但部分施工企业为了缩减工程工期,提高经济效益,往往没有对上述情况进行详细分析和精确计算,这便可能出现悬吊平台搭设不符合相关标准、搭设过程中所选择的平台悬挂受力点不合理等问题,会影响平台使用中的安全性。
第三,部分设计人员没有合理把握平台的整体结构,盲目进行悬挂平台设计,常常会出现悬吊平台四周防护装置安置不合理、底板厚度不符合高空作业指标、悬吊平台所选钢筋直径小等情况,导致施工过程中整个悬吊平台产生细微磨损,若不及时维护便可能引发安全事故。
3.2 问题优化措施
第一,施工企业需要设立职位准入制度,确保所选择的施工人员具有一定的专业技能和安全施工意识。并且需要在桥梁维修加固工程开工前,对工程所有施工人员及管理人员做好岗前培训,提高现场人员的综合素质,避免出现悬吊平台安置不合理、高空施工操作失误等情况。培训后还需要设置相应的技能考核,合格后方可进入施工现场,确保现场人员能够熟练掌握高空作业技能以及施工操作流程。同时,在施工前,企业还需要对高空作业人员进行恐高等类似不能高空作业的试验,避免施工人员到达高空后出现应激反应而引发高空安全事故。
第二,在选择吊篮平台时,需要由专业技术人员对平台的承受力进行详细分析计算,确保其抵抗力大于倾覆力,且桥梁横截面需要满足平台设计需求。同时,在进行平台外侧防护栏安装时,需要按照相关标准规定选择保险钢丝,将其牢牢固定在主杆上,并确保绳卡数量、将其设置成弯型等。
第三,施工人员在进行悬吊平台安装时,需要控制好外端头与内端头的高度差,正常规格下需要确保外侧高于内侧,距离控制在10m 左右效果最佳。当外侧端头遇到非承重结构时,需要设置好牢固性较高的支撑点,且外端长度需要根据悬吊平台实际安装情况,采用科学合理的测量方式进行验算,确保吊环与吊点之间处于垂直状态。通过轻型钢筋组装吊架,需要将小横杆设置在大横杆上,避免在施工过程中由于螺栓松脱或架子不协调运动等情况导致高空坠落事故[4]。
4 结语
综上所述,在桥梁维修加固过程中,悬吊平台是最为常用的施工方式,这种方式对周围环境及平台结构的完整性都有十分严格的要求,且在高空悬吊平台施工过程中需要确保每一个细节都不出差错,否则容易引发安全事故。因此,需要施工企业结合悬吊平台的特点以及需要注意的事项,加大对平台搭设及使用的监管力度,降低各种外来因素对施工过程的影响,确保高空作业的安全性。