黄河特大桥
大江、大河深水临空作业安全专项方案
项目部编制人：
项目部复核人：
公司工程部：
公司安质部：
集团公司工程部：
集团公司安质部：
批准人：
编号：HHQ-施安-007 朔州至准格尔新建铁路工程ZSXS-2标段
黄河特大桥
大江、大河深水临空作业安全专项方案
编制人：
审核人：
批准：
日期：
中铁六局集团准朔铁路工程二标指挥部
目录
1、编制目的、范围、依据 (6)
1.1、编制目的 (6)
1.2、适用范围 (6)
1.3、编制依据 (6)
2、工程简介 (6)
2.1、地形地貌 (7)
2.2、气候水文条件 (8)
2.3、地质条件 (8)
2.4、拱肋结构 (8)
3、钢管拱安装 (12)
3.1、S1钢管拱安装 (12)
3.2、S2-S5段钢管拱肋吊装 (13)
3.3、S6-S16段钢管吊装 (14)
3.4、钢管拱斜拉扣挂 (15)
4、危险源及防止措施 (18)
4.1、防止人员坠落措施 (18)
4.2、防止高空坠物伤人措施 (19)
4.3、防止起重事故措施 (20)
4.4、防止高强螺栓施拧、焊接、张拉平台事故的措施 (21)
5、施工安全注意事项 (22)
5.1、起重作业 (22)
5.2、登高及高处作业 (23)
5.3、焊接作业 (24)
5.4、气割作业 (25)
5.5、施工用电作业 (26)
6、施工安全技术措施 (27)
6.1、作业平台设臵 (27)
6.2、登高护栏设施 (29)
6.3、张拉作业平台 (31)
6.4、拱座基坑临边防护 (33)
6.5、气象预测 (34)
7、建立完善施工安全管理体系。 (34)
8、应急预案 (36)
8.1、目的、原则 (36)
8.2、适用范围 (36)
8.3、组织机构 (36)
8.4、应急救援领导小组及专业救援组职责 (37)
8.4.1 指挥领导小组职责： (37)
8.4.2救援专业组分工 (38)
8.5、应急预案的装备、防护用品 (39)
8.5.1基本装备 (39)
8.5.2特种防护设备 (40)
8.5.3一般性防救护品 (40)
8.6、应急预案的技术措施 (40)
8.7、检查和教育 (41)
大江、大河深水临空作业安全专项方案
1、编制目的、范围、依据
1.1、编制目的
为了保证《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国建筑法》及有关建设工程质量、安全技术标准、规范的切实落实，加强建筑工程项目的质量安全生产监督管理，保障施工人员的生命财产的安全，依据《建设工程安全生产管理条例》和《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》（建质【2009】87号）要求，编制大江大河深水临空作业安全专项方案。
1.2、适用范围
本专项方案适用于朔州至准格尔新建铁路黄河特大桥施工工程。
1.3、编制依据
《建设工程安全生产管理条例》
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）《朔州至准格尔线DK134+850.57 黄河特大桥施工图》
《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）
《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）
《铁路工程施工安全技术规程(上册)》（TB10401.1-2003）
《铁路工程施工安全技术规程(下册) 》（TB10401.2-2003）
《新建朔州至准格尔铁路黄河特大桥工程施工组织设计》
2、工程简介
新建铁路朔州至准格尔线黄河特大桥，位于万家寨水库大坝下游
19km，采用跨度为360m的上承式钢管混凝土拱结构，主桥承力结构由拱脚基础、钢管混凝土拱、拱上刚架墩及预制梁组成。主跨结构采用提篮型钢管混凝土拱，拱肋计算跨度360m，立面投影矢高60m，矢跨比为1/6，主拱拱轴线采用悬链线，拱轴系数m=2.5。总体布臵图如图1所示。
图1 钢管拱立面、平面示意图
主拱结构由两根拱肋与横向联结系组成，拱肋横向设计内倾角为8°，拱肋中心距在拱顶部位为8.335m，拱脚部位为25.2m。
2.1、地形地貌
桥址处河道横断面成U型,河道上口宽330米，下口宽300米，两岸悬崖陡壁，岸边高出河底约65米；蓄水水位线标高898.25m，超出基底标高1m。5#拱座位于东岸，距离河岸线25.52m，为台阶状
地形；6#拱座位于西岸，距离河岸线11.38m，处在冲沟沟底，基础两侧为陡坡，高约40m。
2.2、气候水文条件
施工地区属中温带亚干旱区，区内降雨稀少，气候干燥，夏季炎热，冬季寒冷，冬春两季多风，蒸发量大；7～9月偶有暴雨，因地表植被不发达，暴雨天气地表水流量较大，易形成冲沟。
2.3、地质条件
所处地面新黄土及强风化岩，最大厚度为7米。基顶覆岩厚度为0～18米，节理较发育，有明显裂隙，抗压强度在60～80MPa左右,岩层产状平缓稳定，节理、裂隙发育，无地下水等不良地质情况；基底持力层为完整连续的弱风化石灰岩，抗压强度在80～100MPa左右；岩体自然稳定坡角线为75°。
2.4、拱肋结构
拱肋采用等宽变高截面，每条拱肋由4肢Φ1500mm、壁厚为30-35mm的钢管组成，钢管中心距为2500mm，其高度在拱脚处为12.5m，拱顶处为7.5m。主跨拱肋断面图如图2所示。
图2 主跨拱肋断面示意图
主拱拱肋按结构形式可分为实腹式拱肋、空腹式拱肋及合龙段拱肋三种，各类型拱肋立体图如图3所示：
上弦拱肋、下弦拱肋结构由上游、下游幅拱肋和中间平联钢管、竖联钢管组成，平联钢管、竖联钢管与两侧拱肋相贯焊接。S1～S5实腹式拱肋由横哑铃钢管、腹杆、腹板、加劲肋焊接组成。S6～S17
其中：
S0～S5：实腹式拱肋节段
S6～S16或S16’：空腹式拱肋节段 S17：拱肋合龙段
空腹段拱肋由横哑铃钢管、腹杆、节点板高强螺栓连接组成。
除S16、S17、S16’外，主跨拱肋中心两侧对称布臵,分为16个单元节段，中部为合龙段，编号为S1～S17。全桥总计33个单元节段，每个单元节段的长度从11m～15m不等，合龙段长度为1米，节段最大计算重量约412吨。各节段具体结构尺寸及重量统计见附表-1
节段具体结构尺寸及重量统计表
附表-1 拱肋联结系结构两片拱肋之间在上、下弦平面内分别布臵纵向水平联结系，顺桥向每隔12m左右设一道横向联结系，全桥共设臵横向联结系28道。
拱肋水平联接系在拱脚部位采用米字形撑，在拱顶部位采用三角形撑。米字形撑横撑直径为1.1m，壁厚20mm，斜撑直径为0.7m，壁厚16mm；三角形撑上弦横撑直径0.7m，壁厚16mm，下弦横撑直径0.9m，壁厚20mm，上下弦斜撑直径为0.6m，壁厚12mm。横联分带竖撑和不带竖撑两种形式，拱脚部位与上弦米字形横撑杆对应设臵7道带竖撑的横联，拱顶部位设臵7道不带竖撑的横联，实腹段横联沿垂直拱轴线方向设臵，空腹段横联沿竖直腹杆方向设臵。横联斜撑直径采用直径为0.6m，壁厚20mm，竖撑直径两种，分别为直径0.6m和0.4m，壁厚12mm。
钢管拱共33个节段，利用280吨缆索吊进行吊装，斜拉扣挂法施工。由于安装作业，受天气气候影响较大，架设周期较长，高空作
业多，施工时存在极大的安全风险。 3、钢管拱安装
钢管拱肋吊装采用“两岸对称悬拼、齐头并进至跨中合龙的分段吊装、斜拉悬臂扣挂法”施工。S1-S5段钢管拱采用单片吊装；S6-S16段钢管拱采用整体吊装方法。 3.1、S1钢管拱安装
S1段安装采用支架横移的施工方法把其安装就位；首先用扁担梁把S1段钢管吊装到主桥中线已做好的支架上，支架安装在地面滑道上，滑道采用[32槽钢，滑靴采用双并I32工字钢，支架采用万能杆件拼装。从中间往两侧安装位臵顶推。顶推动力采用千斤顶。在顶推之前要对支撑架设臵缆风。
S1段拱肋安装示意图
S1段钢管拱安装支撑架
钢管拱安装顶部支撑架
3.2、S2-S5段钢管拱肋吊装
由于S2-S5段钢管拱较重，为此这些拱段采用单片吊装的施工方法，在吊装之前要对钢管拱的姿势做一些调整：
a、地面调整
（1）吊点定位：
管拱吊装前首先确定吊点的位臵，吊点位臵和钢管拱安装位臵要保证一致。
（2）钢管拱倾角调整
用50t滑车组分别和扁担梁及钢管拱下弦管外侧连接，滑车组间采用φ26钢丝绳，调整采用10t导链。
b、空中调整
（1）钢管拱吊装对位时可能需要微调，为了保证施工人员在上面作业施工安全，首先在扁担梁上悬挂一个直爬梯和吊装段钢管拱连接，直爬梯上设臵安全保护绳以保证施工人员到扁担梁上安全，同时在扁担梁上设臵两道安全保护绳。
（2）施工人员站在钢管拱上利用导链可对吊点进行调整。
（3）吊点采用可移动式，吊点骑在扁担梁上平面，要求扁担梁上平面光滑同时加润滑油，吊点横移采用10t导链调整。
S2-S5段钢管拱吊装
3.3、S6-S16段钢管吊装
由于S6-S16段钢管拱肋较轻，为了减少空中吊装时间和高空组对带来的不安全因数，为此这些段采用整体吊装施工工艺。在吊装前要对钢管拱进行局部加固，加固采用临时连接杆件。
S6-S16段钢管吊装
3.4、钢管拱斜拉扣挂
1、扣索安装
每节段钢管就位后，要立即对钢管拱进行扣索安装，扣索采用ASTMA 416-97a标准生产的低松弛270级钢绞线，公称直径15.24mm，公称截面积140mm2，标准强度1860Mpa，弹性模量为1.95〓105Mpa，松弛率3.5%。扣索采用单端张拉,一端固定施工方法，张拉端位于扣塔上，固定端位于拱肋扣点，扣索安装采用缆索起重机配合，卷扬机拖拉的施工方法。扣索安装时在钢管拱端口处挂1个10T的导向滑车，在引桥两侧上安装2台10T卷扬机，一台卷扬机绳索通过钢管拱端口10t铁滑车后，固定在下部拱管上做为牵引钢铰线固定端，另一台做为预留张拉端钢铰线，把下好扣索钢铰线整理成束，用缆索起重机把固定端吊起往扣索固定端拖拉，由于缆索起重机拖拉不到位，然后用
已安装好的牵引钢丝绳和钢铰线用绳卡连接，钢绞线固定端要预留15米长度保证钢绞线能够通过张拉钢箱梁预留孔。
为了保证钢绞线在拖拉过程中不发生任何意外，在钢绞线张拉端安装一台10T预留卷扬机，便于后留钢绞线和拖拉钢绞线。开动牵引卷扬机待固定端到达钢锚梁时，利用人工把钢绞线穿过预留孔、锚板，然后用P锚固定，松开固定端绳卡，后留卷扬机开始牵引把张拉端钢铰线放入张拉孔通过夹片锚、千斤顶、工具锚用夹片卡死。然后松开绳卡。
2、扣锚索张拉
每一节段钢管拱吊装就位后即进行扣索张拉，（扣索和锚索要同步、对称张拉，始终保持扣塔垂直）扣索张拉根据“提伸和降落”的原则进行，即扣索张拉钢管拱吊点下落，待力全部交于扣索时且拱肋标高（监控单位修正计算后给出）、轴线调整满足规范要求后，取下吊点。张拉端采用YCW250～YCW350型穿心式张拉千斤顶张拉调整；张拉到位后将张拉端夹片锁定。
扣索张拉按分级、对称的原则进行，即4个工作点同步张拉。扣索的张拉分2～3个等级进行。张拉顺序及索力严格按照设计文件进行，每索同级索力允许误差为〒1%，且各千斤顶的同步之差不得大于油表读数的最小分格。各扣索张拉一级，暂停15至20分钟后，测试各项数据，经有关各方确认后，再进行第二级张拉循环。为使同组每根钢绞线受力均匀，现场配备YCD－24型千斤顶进行单根张拉调整。然后再整体张拉，张拉控制以标高控制（一次到位，不做调整）为主，
同时兼顾索力。索力用频谱分析仪测试，在调索过程中实施监控，确保施工安全。
扣（锚）索张拉调整示意图
钢管拱扣挂示意图
4、危险源及防止措施
本方案针对四个作业面工作内容、工作范围、环境、方法、设备以及作业人员等进行细致的分析。总结以下几个重点危险源的防止措施。
4.1、防止人员坠落措施
1）作业人员在钢管上施工时，必须正确使用安全带。安全带一般应高挂低用，即将安全带绳端的钩环挂于高处，而人在低处操作。
2）在使用撬棍时，人要立稳，如附近有脚手架或已安装好的构件，应一手扶住，一手操作。撬棍插进深度要适宜，如果撬动距离较大，则应逐步撬动，不宜急于求成。
3）如需在在钢管拱行走时，应有安全可靠的护栏。
4）从下弦到上弦的登高爬梯必须牢固，必要时须用绳子将其平
联管绑牢，梯子与水平面的夹角一般应在65-70度为宜。
5）操作人员在脚手板上通过时，必须思想集中，防止踏上脚手板悬臂端。
6）雨天和雪天进行高处其他作业时，必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。作业处和构件上有水、冰、霜、雪均应及时清除。
7）操作平台和设备放臵平台应可靠牢固，并由专人检查验收后使用。
当现场天气情况恶劣，如遇有六级以上强风、浓雾等，不得从事露天高处吊装作业。暴风雪及强风暴雨后，应对高处作业安全设施逐一加以检查，发现有松动、变形、损坏或脱落等现象，应立即修理完善。
4.2、防止高空坠物伤人措施
1）尽量避免上下交叉作业。
2）上下层所有施工人员必须带安全帽。
3）高空人员所使用的工具、零部件等，必须放在随身佩带的工具带内，不得随意抛扔。
4）未用完的高强螺栓及空袋装盒，不得随意放于桁梁上。应安排专人收集，在每般作业后将剩余高栓入库，空袋装盒集中销毁。
5）在高空用气割或电焊时，应采取措施，防止火花落下伤人。
6）桥面操作人员，应尽量避免在猫道作业点正下方停留或通过，也不得在正在吊装的构件下停留或通过。
7）吊装现场作业面正下方，应有相应的警戒措施，禁止无关人
员进入该区域。
4.3、防止起重事故措施
1)本项目施工的280T缆索起重机。本缆索起重机主要有固定式钢塔架、索鞍、承重索导挠系统、背索、牵引导挠系统、起重索导挠系统、运行机构、悬链式支索机构、卷扬机，电控柜、防雷、防航标灯系、各缆风绳和地锚系等。缆索起重机体系复杂。在正式吊装前应进行试吊，试吊成功后进行正式吊装。
2)起吊作业时，重物下方不得有人员停留或通过；无论何种情况，严禁用起重设备吊运人员。严禁斜拉、斜吊重物，吊装时要平稳，应用卡环不得使用挂钩。吊装节段位臵应提前设定，并设臵防脱装臵。钢丝绳与重物的夹角应大于45°。
3)绑扎构件的吊索需经过计算，绑扎方法应正确牢靠。所有起重工具应定期检查。
4)加强与气象部门的联系，及时取得有关的气象资料，及时做好施工计划调整。禁止在六级风的情况下进行吊装作业。
5)起重吊装的指挥人员必须持证上岗，作业时应与起重机操作员密切配合，执行规定的指挥信号。操作员应听从指挥，当信号不清或错误时，操作员可拒绝执行。
6)严禁起吊重物长时间悬挂在空中，作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全地方，并关闭发动机或切断电源后进行检修。在突然停电时，应立即把所有控制器拨到零位，断开电源总开关，并采取措施使重物降到地面。