南京大胜关长江大桥钢梁架设危险源辨识与控制措施

摘要：大胜关长江大桥是京沪高速铁路的控制性工程，钢梁架设又是大桥建设的控制重点，本桥技术、材料、设备、工艺上的创新在带来大跨度、大荷载的同时也给安全施工带来了大的挑战，本文详细剖析了大桥钢梁架设施工的各个节点，从不同工序入手对危险源进行辨识，提出了有效可行的技术措施。

关键词：钢梁架设 危险 辨识 控制

中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

南京大胜关长江大桥工程位于既有南京长江大桥上游约20㎞的大胜关桥位，已经建成的南京长江三桥位于本桥位下游1.55㎞。本桥是京沪高速铁路及规划中沪汉蓉铁路于南京跨越长江的越江通道，同时搭载南京市双线地铁。南京大胜关长江大桥范围全长9273.237m，主桥钢梁由北向南的孔跨布置为： 2联（84+84）m连续钢桁梁+（108+192+336+336+192+108）m六跨连续钢桁拱主桥。全桥钢梁全长1615m，共128个节间。主跨拱圈矢高84.2m，主跨跨中拱圈桁高12m、拱脚处拱圈桁高56.8m，桥面以下高度为27.4m。主桥钢梁首次采用了三片主桁承重结构、正交异性钢桥面板，研制使用了四百吨全回转浮吊、大扭矩钻机、七十吨变坡爬行架梁吊机和高七十余米、重两千余吨的三层吊索塔架等大量新材料、新结构、新设备、新工艺，如何有效控制钢梁架设过程中的风险没有现成的经验可以参考。

2钢梁架设安全控制难点

2.1钢梁吊装及架设

主孔处于长江主航道，过往货船频繁密集，而钢梁架设又是高空悬臂作业，施工水域有限，防止电焊火花和物件掉落对行船的影响是钢梁架设中的重要内容。

2.2爬坡吊机走行前移

使用起重量70t，能在拱斜坡上行走的新型架梁吊机，以满足钢桁拱的安装需要,安装、走行全部在高空完成，防溜防脱轨控制难度大。

2.3吊索塔架安装及吊索张拉

6#、8#墩钢梁辅以吊索塔架悬臂拼装，悬臂跨度大，必须计算每一施工步骤钢梁杆件内力，严格控制吊索索力。7#墩双悬臂施工,在南主跨合龙前不允许移动,因此7#墩的架设中线、线型，三层平索内力必须控制精确，才能保证悬臂假设过程中的结构安全。

2.4顶落梁及纵横移

钢梁在架设过程中会根据过程中高差控制、边跨和跨中精确合拢的需要对已架设的梁体进行顶落和纵横移动，容易产生结构变形、失稳。

3钢梁架设关键工序危险辨识与控制措施

3.1钢梁吊装及架设

3.1.1重大危险源

（1）吊机力矩、行程限位器、风钩等安全保险装置失灵；

（2）钢梁捆绑不牢发生滑移；

（3）杆件棱角处未抄垫；

（4）钢丝绳、卡环等吊具由于使用、保养不当发生断裂；

（5）悬臂架设时杆件没有栏杆、下方没有安全网等防护措施；

（6）钢梁临时固定未安装足量的冲钉导致结构不稳。

3.1.2安全控制措施

（1）钢梁杆件起吊

①钢梁杆件起吊前，应确认起吊杆件的重量和重心的位置，必须捆绑牢固，避免吊装时构件滑脱或倾覆。吊梁扁担梁及卡环安装后应对其进行检查，合格后方可起吊。吊具的夹角不得大于60度，并应拴上溜绳。

②起吊杆件的吊具与杆件棱角接触处应用胶皮垫好。起重钢丝绳应不起油，无死弯在任何一个断面内断丝量不超过5%。

③起吊杆件时，必须有固定的信号指挥。信号员应事先检查场地周围有无障碍。杆件拼装对孔时，信号员、吊车司机、架梁人员要密切配合、指挥得当、操作准确。

④杆件起吊时，作业人员不得在受力索具附近停留，特别不能停留在受力索具内侧。

⑤起吊杆件时，起重臂回转区域内和杆件垂直下方严禁站人，也严禁有人站在杆件上。

（2）钢梁悬臂架设

①钢梁架设过程中，应严格按照施工监控指令进行，监测数据应及时通报监控单位，如：支点的起顶必须严格控制三桁的相对高差，应按设计文件的要求进行，避免横梁承受过大的弯矩。钢梁架设必须按照架设程序执行，不应为赶工期而违反安装程序。

②满布膺架架设钢梁时的临时支承必须设在杆件节点板之下或者有隔板的位置，防止因竖向荷载过大而损坏构件。

③在悬臂孔和通航孔的钢梁下面，必须挂设串联安全网。其每侧宽度应超出钢梁两侧外端，长度应与桥墩相接。不得有漏空或空隙。安全网应拉紧，并宜与钢梁面保持较小距离，此时还应距地面、水面等有适当距离。

④在通航桥孔进行悬臂拼装时，应事先与航道海事部门协商，办理设置航标等事宜，并发航行通告，确保通航安全。在架梁过程中，水上应配救生船和救生设备，救生船应停靠适当地点、船上设专人值班。并且应关注桥址区的气象情况，及时采取安全措施。

⑤边跨钢梁悬臂拼装阶段，在10#墩墩顶钢梁上布置压重平台，满足钢梁整体抗倾覆稳定安全系数≥1.3的要求。

⑥当钢梁悬臂安装接近9#墩时，悬臂端出现较大振荡时，应安设消振装置，防止发生共振。

⑦钢梁进入大伸臂架设阶段，应严格限制伸臂端工作人员和工具设备、材料，要设值班人员守卫。认真核算施工荷载，严格控制在设计荷载以内。

⑧杆件拼装对孔时，应用冲钉和拼装撬棍的尖端探孔，严禁用手指伸进孔眼内检查，严禁用大锤猛击单个冲钉过孔，造成孔眼变形。平面拼装孔眼应用安全冲钉，防止冲钉坠落伤人。杆件拼装时，为保证拼装拱度，需按孔眼总数的50%冲钉均匀分布打入和上足30%的高强度螺栓，并作一般拧紧后方能松钩。

⑨钢梁上弦平面需铺设安全走道，供施工人员通行，走道一侧安装防护栏杆，一侧与放索滑道相邻，滑道边挂设安全网。钢梁拱下弦应挂设安全网，挂设要求同前。箱形下弦杆平面两侧，应特设防护栏杆，栏杆应与弦杆卡固。不允许在钢梁杆件上施焊。

（3）浮吊架设钢梁

①浮吊应处于流速不大、风力较小、水位较稳的施工时期，处在航道内施工时，应在施工期内改变航道。

②浮吊停泊位置应在安装杆件下游，必须有可靠的锚定设备。

③杆件对孔时，起吊指挥及对孔人员应相互配合，操作准确。

④浮吊吊装过程中，应使钢梁不得扭转、翘曲、倾倒，应注意梁体同步，支垫平稳，正确就位。

3.2爬坡吊机走行前移

3.2.1重大危险源

（1）吊机前锚固没有与钢梁拱上弦预设的拉板固结；

（2）走行台车支顶、中支顶未达到额定的压力；

（3）中支顶下的钢垫块未与反向支座固结；

（4）带动吊机走行使用的钢丝绳有断丝、变形或绳头在卷扬机上未卡死；

（5）吊机上下游侧走行不同步，位移超过20cm；

（6）走行过程中仅靠两根钢丝绳通过滑轮组牵引，没有其它保险措施。

3.2.2安全控制措施

（1）后锚安装后不得有间隙，以防止吊重后抬尾；下部保险拉杆必须收紧，防松。

（2）横梁中部恒反力支顶，操作中支顶伸出，使支承靴与钢梁接触，旋出横向丝杆，使之于钢梁上弦顶部预留支座顶牢，距离不够时可用方钢板支垫，不可留有间隙

（3）每天检查制动器是否松动，液压缸是否正常，盘式制动器液压箱是否缺油，管路是否漏油

（4）开车前，合上电源开关以后，须先通过电压转换开关检查供电电压，要求电压偏差不超过5%方可接通电源。

（5）操作中注意观察卷扬机排绳情况，发现乱绳立即停车，检查处理。

（6）在钢梁上弦的拐点处通过选择轨道的长度，尽量使轨道接头布置在拐点处。保证两条轨道间距30米±5mm。有孔长轨枕用丝杠螺母和角钢与钢梁固定。轨枕满铺，且轨枕与钢轨之间必须垫实。