900t级预制箱梁架设安全控制技术

900t级预制箱梁架设安全控制技术
摘要京沪高速铁路在线路设计时,为避免少占耕地面积,大多数地段采用约900t预制箱梁架设桥梁。

箱梁主要采取在制梁场预制后,用提梁机提梁上桥装车,运梁车运输到架设部位,再用架桥机将箱梁架设到已施工完毕的桥墩上,形成桥梁。

由于900t级箱梁重量大、体积大,架桥设备均为大型设备、且均为高临作业,安全控制是整个高速铁路建设工程中重点和难点。

本文对900t级箱梁架设时所需的设备、人员配置、安全卡控点及重点注意事项进行阐述及分析总结,以咨借鉴。

关键词 900t级预制箱梁;架设;安全控制;技术
中图分类号u41 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)30-0168-02
1 概述
京沪高速铁路是我国《中长期铁路规划网》中“四纵四横”客运专线的南北向主骨架,线路全长1320km。

其中京沪高速铁路土建工程第三标段由中国水利水电集团公司中标承建,中国水电八局承担三标段六工区内曲阜至邹城境内约20km长的线路建设任务。

京沪高速铁路在线路设计时为避免少占耕地面积,大多数地段采用约900t预制箱梁架设桥梁,全线共采用预制箱梁40 000多孔。

箱梁主要采取在制梁场预制后,用提梁机提梁上桥装车,运梁车运输到架设部位,再用架桥机将箱梁架设到已施工完毕的桥墩上,形成桥梁。

2 箱梁架设安全控制要点
由于箱梁长32.6m,宽12m,重量约900t。

架设全部靠机械设备进行作业,因此,其安全控制难度大,要求高,是整个线路施工中安全控制的一项重点及难点。

箱梁架设安全控制要点如下:
1)工装设备控制;2)组织机构及人员控制;3)架设方案控制;4)特殊条件下安全控制。

3 工装设备控制
箱梁架设工装设备是保证箱梁架设安全顺利进行的前提条件。

箱梁架设工装设备的选定必须结合箱梁架设数量,工期、梁场布置位置及现场施工地形地质情况,所穿越线路的条件等进行选定,并经过相关专家人员进行审核后方可最终确定。

水电八局有限公司在京沪线上承担的箱梁架设数量有556孔(其中24m箱梁41孔),工期12个月。

箱梁设过程中要进穿越13段路基,3座现浇梁,一座钢构梁,未穿越隧道。

梁场建设地箱梁架设地段的中部,架梁采用单向架梁,先从梁场向小里程方向(京向)架梁,完毕后再将架桥机用运梁车驮运至路基段专门设置的调头位置调头后再返回架梁的起点位置,再向大里程方向(沪向)架梁。

根据制梁场布置、地质条件以及移梁效率,梁场箱梁运架设备采用跨线式布置,主要设备有2台450t跨线龙门吊, 1台900t运梁车,1台900t 架桥机。

设计平均每天架设简支箱梁1~2孔,冬季施工时段每天架设1孔。

450t跨线龙门吊用于提梁上桥装车。

2台450t跨线龙门吊联合
运行时,配有同步启运装置,由一人操作,可有效避免2台龙门吊独立操作造成不同步带来的安全风险。

900t运梁车用于箱梁运输并对架桥机进行喂梁。

运梁车前后各布置一套监测探头,监测探头能对沿事先在桥梁中心线所画白线(线宽50mm)进行红外线探测,其探测信号反馈给控制器,控制器据此控制转向比例阀,保证运梁车沿中心线运行,一旦偏差超出设定值
50mm,控制器报警,超出设定值100mm,控制器发出指令,强行停车,可有效控制运梁车跑偏而发生安全事故。

900t架桥机用于箱梁架设。

在架桥机上安装有信号传输系统及监控摄像头。

架桥机纵向水平移梁时,架桥机上有一组信号系统与运梁车信号系统交叉连接,互相监控,如运梁车喂梁时发生故障,停止喂梁时,运梁车上的信号系统能及时将信息传输到架桥机,架桥机接到信号后自动停机,反之当架桥机发生故障时,架桥机上的信号系统也能将信息及时传输给运梁车,运梁车接到信号后将自动停止喂梁。

这样可避免喂梁时运梁车与架桥不同步运行而造成安全事故。

架桥机上的摄像头能对架桥机上各点部位进行监控,设备操作人员通过屏幕能同时看到各重点部位的施工情况,当某一部位发生意外情况时,操作人员能通过对设备进行控制及时制止,避免发生安全事故。

4 组织机构及人员
箱梁重量大,架梁设备庞大,属高风险作业。

合理的组织机构能保证各施工工序有序衔接,即能避免安全事故的发生,又能提高架梁
效率。

为此,专门成立了一个箱梁架设作业处。

组织机构如下图。

人员配置根据架梁进行要求,配置处长1人,副处长2人,提梁装梁班配置班长一人、副班长1人、班员12人,运梁架梁班配置班长1 人、副班长1人、班员11人,落梁定位班配置班长1人、副班长1、班员5人,支座灌浆班配置班长1人,副班长1人,班员3人。

另外配置安全、质检工程师各1人,后勤保障人员3人。

所配置人员要求从事过架梁工作或经过专门架梁培训的员工不少于80%,新员工入场后必须经过安全培训和技术交底才允许上岗。

水电八局由于是第一次从事箱梁架设作业,大部分员工以前未从事过架梁作业,只从事过起重安装作业,采取了架梁前到其它单位观摩学习,架设前十孔箱梁时邀请设备厂家技术人员到现场指导施工的方式,保证每一位员工对架梁作业程序均熟练掌握后再正常向前进行架梁,以确保箱梁架设安全进行。

5 箱梁架设技术方案
箱梁架设技术方案是保证架梁顺利进行的指导性技术措施,对整个架梁的工作准备、工作开展及箱梁架设的质量、安全控制起着宏观性的指导及控制作用,是确保整个箱梁架设能够安全顺利进行的技术保障。

在箱梁架设作业开始前,应根据架梁工程量、工期、架梁沿线的地质地形情况、线路情况、设备、人员配置情况,编制详细的实施性箱梁架施工方案。

主要内容包括工程概况、编制依据、施工进度安排、施工方法、管理制度、资源配置、质量安全保障措施、文明施工及环保措施、安全应急预案等。

方案编制完成后,请
有实际经验的专家进行评审,再报监理工程师审查通过后方可用于箱梁架设的指导施工。

6 特殊条件下安全控制措施
特殊条件主要是指运梁车、架桥机过路基或隧洞、在路基上架桥及夜间进行架梁作业等。

特殊条件下作业应采取专门的控制措施,以保证架桥机安全顺利进行作业。

6.1 过路基或隧洞安全控制
由于一个制梁场的预制梁要架设多座桥梁,桥梁与桥梁之间为路基或隧洞连接。

因此运梁车和架桥机均要经过路基或隧洞。

对于路基,主要是控制路基面施工质量。

由于路基的填筑材料是土料,其强度、刚度、路面平整度等指标远小于桥梁梁面的强度、刚度、梁面平整度等指标,且由于各段路基填筑料的差异,各段路基路面状况也存在差别,因此在运梁机和架桥机过路基前,应对每段
路基进行承载力、ev2(地基变形系数)及平整度等进行检测,确保其各项指标满足运梁车、架桥机设备的技术参数要求,以保证运梁车、架桥机在路基上安全运行。

对于隧洞,重点是控制架桥机的选型,使其机体在穿越隧洞时能
满足要求,并清除洞内的障碍物,安装足够的照明设备,隧洞底部按路基面指标进行控制即可。

6.2 路基上架桥安全控制
当架桥机过路基架设第一孔箱梁时,架桥机机体主要位于路基及桥台上,且因设计上桥台顶面高于路基顶面,该部位路基需要纵向
放坡填筑进行加高,其坡度应满足架桥机允许的坡度(本架桥机要求不大于1%)要求,同时对架桥机中支腿底部基础改用混凝土(c20)换填,以保证基底承载力达到要求,保证架梁安全。

6.3 夜间架桥安全控制
因京沪高速铁路建设工期紧,而架梁工期为工程总工期的直线工期。

为保证工程进度,采取在天气情况良好的夜间进行箱梁架设。

夜间架梁的重点是照明设施和人员精神状态的控制。

施工前应根据现场实际需要在相应部位安装足够数量的照明设备,满足架梁所需要的亮度要求,同时配置一名电工对整个照明系统进行维护管理,出现故障立即处理,以保证提供可靠的光源。

箱梁架设设备重大,整个系统需要指挥者及各设备操作手通力协作,才能确保安全运行。

因此夜间作业人员应在白天保证有充分的休息,夜间作业时能保持良好的精神状态,同时派一名专职安全员在现场进行跟班监督。

7 其它注意事项
1)设备保养及维护。

整套架桥设备在架梁期间,应严格按设备技术要求定期对设备进行检修、保养,消除设备运行中产生的缺陷,保证架桥安全进行;
2)外部条件的检查。

每孔箱梁架设前,应提前检查墩身及垫石的结构尺寸、混凝土浇筑日期、强度及表面平整度等,核实其是否满足架梁要求,如达不到要求,必须进行处理,达到要求后方可架梁。

并对箱梁架设处的周边环境进行查看,对跨越道路、树林、村庄及周边或存在电线、电缆的部位,应提前采取安全防护控制措施,保证
该部位架梁顺利进行。

8 结论
900t箱梁架设因其重量大、设备庞大,且均为临高作业,其安全风险大,是整个铁路工程建设中安全控制的关键点。

目前京沪全线有几十台架桥机正在进行900t级预制箱梁的架设,通过对已架设箱梁的架设情况分析总结,箱梁架设控制主要注意以下几点:
1)架桥机种类较多,且更新较快,设备选型时,应根据施工现场实际情况仔细分析,选择适合本架梁区段的架桥机。

更新后的架桥机工艺性能更好,自动控制化程度更高,安全控制性能更有保障,如条件许可时应尽量选择较新型的架桥机;
2)由于900t级预制箱梁在京沪高速铁路才开始大量使用、多数箱梁架设人员以前均未从事过900吨级箱梁架设作业,因此要加强从业人员的技能培训;
3)箱梁架设方案应有详细的安全控制内容及应急预案,并对作业人员作好安全技术控制交底,让每个作业人员熟悉并掌握箱梁架设的安全控制要点;
4)现场专职安全员应知道整个工程建设的安全控制体系,出现危险源时能及时作出汇报和妥善处理,将事故消灭于萌芽状态。