公路大纵坡长距离下坡T 梁架设安全控制

2023-09-21王旗

交通科技与管理 2023年17期

王旗

（淄博市交通建设发展中心,山东淄博 255000）

0 引言

在高速公路建设中，长距离下坡的大纵坡区段是施工中的难点和风险区域之一。在这种复杂高难度的施工环境下，T梁架设作为桥梁建设的重要环节，扮演着至关重要的角色[1-3]。T梁架设的安全控制是确保道路施工和桥梁结构稳定性的关键因素。首先，T梁架设的安全控制对于施工工人和设备的安全至关重要。大纵坡长距离下坡区段的施工地形条件复杂，地势陡峭，施工人员和设备面临着高强度的劳动和操作挑战[4]。正确实施T梁架设的安全控制措施，可以降低施工人员和设备的风险，确保施工安全。其次，高速公路在大纵坡区段行车安全尤为重要，而T梁架设作为关键的桥梁建设阶段，直接关系到行车道路的通行安全[5-6]。此外，T梁架设的安全控制对于保证桥梁结构的稳定性和质量是至关重要的。大纵坡下坡区段的地形条件变化多样，土质不一，使T梁的架设施工环境复杂化。通过合理的安全控制措施，可有效控制施工过程中的风险，避免不必要的事故和质量问题，保证桥梁结构的长期稳定性和安全性[7]。

综上所述，T梁架设的安全控制在高速公路大纵坡长距离下坡区段具有极其重要的意义，关乎施工人员和设备的安全，涉及行车和交通的安全，也直接关系到桥梁结构的稳定性和质量。因此，该文以某大纵坡长距离下坡T 梁架设项目为研究背景，探讨了在大纵坡长距离下坡条件下T梁架设的安全控制措施。

1 工程概况

该文以某大纵坡长距离下坡T 梁架设项目为依托，采用先简支后连续的设计方法，其中小箱梁吊重71 t，结构分布为[(5×25)+(5×25)+(45+2×40)+(45+2×50)+(5×25)+(4×25)]m。大桥整体的地势呈现上升的趋势，左端比右端高20 m。大桥在中间15 个桥墩共包含330 片T 梁，其中33 片为35 m 的T 梁，重99.3 t；297 片40 m 的T 梁，一跨由3 片T 梁组成，3 跨为一联，最大重量为106 t。桥面左右两幅采用分离式，桥宽23 m，左幅和右幅分别长966 m 和926 m。330 片T 梁的架设与运输方向从大号桩到小号桩，坡度为3.95%~2.95%，属于长下坡架设，图1显示了现场的架设场景。

图1 现场施工运输路线图

2 架桥机组成

该文选用的双导梁架桥机具有大起重能力、长跨度覆盖、灵活性与可调性、快速组装和拆卸以及便于操作与控制的特点，图2 显示了架桥机示意图。由图可知，架桥机架设在桥墩上方的主梁上，包含2 台吊梁车、2 条U 型腿、2 条可调支腿、轨道和待架梁。其中，主梁是架桥机的主要梁体，负责承载和起吊重物。主梁通常为钢结构，具有足够的强度和刚度。架桥机通常具有前支腿和后支腿，用于支撑和稳定机身。支腿通常可以伸缩和调节高度，以适应不同的施工条件和地形。吊梁系统用于起吊和搬运重物。为了在施工现场移动和调整位置，架桥机通常配备了行走机构，包括行走轮、行走机架和驱动系统。行走机构使机身能够在预定的轨道或指定路径上移动。架桥机的操作和控制通常由电气控制系统和操作台完成。控制系统用于操纵机器的各项功能，包括起重、行走、支腿伸缩等，以及提供相关的监控和安全保护功能，图3 显示了架桥机的模型图。

图2 架桥机示意图

图3 架桥机模型图

3 T 梁架设施工

T 梁架设施工主要包含移梁过程和桥梁架设 2 个步骤。其移梁过程的主要步骤如下：

（1）定位。确保运梁车平稳到达桥架机尾部，并检查清空安全。

（2）移动起重天车。将起重天车移动到适当位置，为桥架机的行走和移动做准备。

（3）设置行走轨道。在桥架机行走路径上设置行走轨道，确保通畅。

（4）桥架机移动和调整位置。启动桥架机后支腿行走装置，使其移动到目标位置并进行调整。

（5）留出前支腿与墩顶间隙。确保前支腿与墩顶之间留有适当间隙。

（6）前支腿的移动和吊挂前移。前支腿向外移动，并使前支腿吊挂前移，同时后支腿回缩。

（7）支腿进入架梁状态。通过后支腿行走机构使所有支腿进入架梁状态，完成T 梁的架设和固定。T 梁架设施工的具体流程图见图4。

图4 T 梁架设施工工艺流程图

4 安全控制技术措施

4.1 架桥机过孔安全技术保证措施

（1）确保主梁水平平衡：在架桥机过孔过程中，采用自平衡设备是确保主梁水平平衡的关键。这种设备能够通过自动调整各个支腿的长度，使主梁保持水平状态，基于精准的传感器和电控系统，能够实时监测主梁的倾斜程度，并自动调整支腿的高度，以保持平衡。此外，还应注意在开始过孔前进行严格的校正和检查，确保设备本身的水平性能。

（2）调整支腿高度和横纵坡度：支腿的高度和横纵坡度的调整对于确保架桥机在过孔过程中的稳定性至关重要。操作人员应通过精确的控制系统，逐步调整支腿的高度，使其能够稳定地支撑主梁。此外，注意确保支腿的坡度适应地形的变化，并遵循相关操作规程，以保证整个设备的稳定性和平衡性。

（3）操作人员的熟练操作：操作架桥机过孔过程中的人员必须接受专业培训，熟悉设备的操作原理和操作程序，应了解自平衡设备的工作原理，掌握调整参数、

T 梁架设施工主要包含移梁过程和桥梁架设2 个步骤。其移梁过程的主要步骤如下：

（1）定位。确保运梁车平稳到达桥架机尾部，并检查清空安全。

（2）解开连接。解开运梁车与驮梁车之间的连接。

（3）吊起梁体。使用桥架机的吊梁天车，将梁体与吊具连接并缓慢吊起，直至达到水平位置。

（4）锁定驮梁小车。将驮梁小车移动到装梁位置并锁定，确保稳定。

（5）退回运梁车。运梁车退回存梁区，保持安全距离。

桥梁架设的主要步骤如下：

（1）解开吊具。解开吊具与T 梁的连接。监测倾斜度和控制支腿高度的方法。熟练操作者能够根据实际情况及时作出调整，确保设备的安全稳定运行。

（4）牢固的支撑结构：架桥机过孔过程中，周围的支撑结构也需要具备足够的牢固性和稳定性。这包括确保支撑地面坚实、平整，以及周围环境的无障碍物。此外，应进行合理的安全距离控制，确保架桥机与其他结构之间的安全间隔，以预防任何意外碰撞或倾斜。

通过以上4 个角度的安全技术保证措施，以确保主梁水平平衡、调整支腿高度和横纵坡度、操作人员的熟练操作和牢固的支撑结构，架桥机在过孔过程中能够保持安全稳定的运行状态，并降低任何潜在的事故风险。

4.2 T 梁运输安全技术保证措施

在运输过程中，为确保运梁车的安全，需要从多个角度采取措施。首先，进行路况检查和清理。仔细检查道路状况，确保路面平整、无障碍物或损坏；必要时，清理道路上的杂物和障碍物以确保平稳通行，避免发生意外。其次，实施安全通行措施。遵守交通规则和道路标识，合理安排行车路线，并始终注意交通情；遵循限速要求，保持安全的车距，避免急刹车或急转弯，确保运输过程平稳而安全，梁片装载是关键环节，必须遵循相关操作规程和标准，确保梁片正确安装且牢固固定在运输车辆上，使用适当的绳索、索具或固定装置进行固定，防止在运输过程中发生松动或脱落。为保护梁片与台车支撑座之间的安全，必须采取适当的缓冲和保护措施，使用垫片、防震材料或振动吸收装置来减轻梁片与支撑座之间的压力和冲击，以防止梁片的损坏或变形。监测和观察是确保运梁车安全的重要步骤，在运输过程中，定期进行梁片和运输车辆的监测和观察是必要的，密切注意是否有异常振动、松动或异常噪声的迹象，并及时采取修复或调整措施，确保运输安全。此外，需要特别注意一些事项。运输过程中，需时刻关注交通环境和其他车辆的行动，与其他道路使用者保持良好的沟通，并使用合适的信号和指示器，确保交通流畅且避免事故发生。

4.3 架桥机安全技术保证措施

在架桥机的运输过程中，采取一系列的预防措施是关键，以确保事故的发生得到有效的预防和控制。第一，在安装施工过程中，严格按照规范和要求进行架桥机的安装，特别是横移轨道和支腿的安装，保证其牢固和稳定。同时，在架桥机的运输过程中，应密切关注主桁架挠度的监测，全程观测主桁架前端以及各跨中的挠度情况，确保未超过安全计算值。如果挠度超过限值，应立即停止操作，并检查原因，采取相应的加固措施以确保主桁架的稳定性。第二，在支腿横移过程中，需要保证前、中、后三个支腿的同步运动，同时继电器等设备的敏感性和可靠性也要得到保障。如果发生其中某个支腿的故障，其他支腿应立即停止移动，以避免引发严重的事故。鱼尾夹板的安装也是重要的一环，确保正确连接轨道接头，而且要保证鱼尾夹板的制造质量和安装稳定性，以满足追随钢轨变形、不可松弛和耐疲劳的特点，确保施工安装的简便和快捷。第三，在运梁过程中，需要控制架桥机的运行速度，并采取抗滑措施，以减小事故的风险。第四，在架桥机运输过程中，加强观察和紧急停止也是预防事故的重要措施。第五，对架梁状态和安全系数进行检查，必须确保架设的梁的状态良好，并进行安全系数的验证，同时还要进行纵向稳定性验算，确保处于不利工况下的前支腿、中支腿下的横移轨道梁和架梁边梁的安全系数不小于规定值。如果安全系数无法满足要求，可以采取预埋结构牛腿支撑或将边伸臂梁设计为简支梁或连续梁结构来增加安全系数。