宋 凱,王一弢(.上海華城工程建設管理有限公司,上海 043;.上海城投航道建設有限公司,上海 03)
連續(xù)箱梁掛籃的施工內容主要分為 3 個階段:0 號塊施工、標準節(jié)段施工和合攏段施工,各個階段下又細分了眾多施工內容,具體施工流程如圖1 所示。
圖1 連續(xù)箱梁掛籃施工流程
(1)審核施工方案實施的合理性、可操作性。方案內容必須分析計算掛籃縱向、橫向的穩(wěn)定性、剛度強度。現(xiàn)場監(jiān)理機構通過參與承載試驗(含分級承載),主動獲取掛籃彈性變形和非彈性變形值,并以荷載、位移數(shù)值曲線圖來作為監(jiān)理控制掛籃預拱度的依據(jù)。
(2)整個連續(xù)箱梁的商品混凝土原材料應選用同一廠家、同一產地的原材料(含外加劑),從源頭上控制混凝土外觀上可能存在的色差現(xiàn)象。督促施工單位要求商品混凝土廠家在拌制商品混凝土時應控制水泥用量和水灰比?;炷翝仓^程中監(jiān)理人員隨機抽取試樣制作試塊及塌落度試驗。
(3)督促施工單位組織施工作業(yè)人員開展專業(yè)技術交底工作,明確預應力張拉施工工藝流程及質量控制要點,通過實測管道摩阻數(shù)值及伸長值來定位預應力管道?;炷翝仓^程中現(xiàn)場監(jiān)理人員重點觀測預應力孔道是否出現(xiàn)上浮、下沉或偏位現(xiàn)象。
(4)考慮溫度變化、原材料選材對混凝土的影響,在合龍段施工前,應建議施工單位選用早強高強微膨脹的商品混凝土,澆筑的時間應選擇在凌晨。為保證合龍段澆筑混凝土的穩(wěn)定性,各懸臂端配重的加載、卸載應結合合龍段混凝土的重量進行。
(5) 混凝土的養(yǎng)護應根據(jù)實際天氣溫度采取相應的保溫保濕措施,以防止混凝土因水分蒸發(fā)過快而造成早起開裂。此外,監(jiān)理單位應提出委托第三方監(jiān)測單位來實時監(jiān)測,通過數(shù)據(jù)分析來確定應力、撓度及懸臂不平衡狀態(tài)是否滿足設計要求。
(1)高處墜落。掛籃懸臂澆筑施工可能的高處墜落事故主要包括 2 種類型:人員墜落和物件墜落。人員墜落事故的具體原因主要有:在掛籃懸臂澆筑施工中因高空作業(yè)立足面狹小,作業(yè)用力過猛,身體失控,重心超出立足面;腳底打滑或不慎踩空;隨重物墜落;身體不舒服,行動失控;沒有系安全帶或沒有正確使用,或走動時取下;安全帶掛鉤不牢固或沒有牢固的掛鉤地方等。高處作業(yè)物件墜落的具體原因主要有:懸挑操作平臺未滿鋪或鋪設不平穩(wěn);高處防護措施缺失或損壞;掛籃上下操作平臺安全防墜網(wǎng)缺失;中小型機械設備防護、加固措施未實施;個別施工作業(yè)人員隱瞞身體健康狀況;施工作業(yè)人員安全意識薄弱,思想麻痹大意,操作工具隨意擺放;安拆、推移、緊固掛籃模板時違反掛籃模板安拆推移操作規(guī)范導致掛籃模板墜落等。
(2)機械傷害。剛構箱梁掛籃懸臂澆筑施工機械設備主要包括:掛籃模板(懸臂支撐剛桁架、外模、內模等)、塔吊、輸送泵、電焊機、液壓(機械)千斤頂?shù)?。施工時可能會因為機械設備漏電、觸電、剎車失靈、支墊不穩(wěn)、緊固不牢、操作不當?shù)纫鹉>?、機械機電設備的燒毀、墜落、損壞、事故傷人等。
(3)觸電傷害。剛構箱梁掛籃懸臂澆筑施工因外側模板等邊緣距外電高壓線路未達到安全距離;用電設備未做接零或接地保護,或保護設備性能失效;違規(guī)移動或照明使用高壓;違規(guī)使用和操作電氣設備等,由此對人身造成傷害或損害。
(4)起重傷害。違章操作塔吊等提升起重設備,致使起重設備在進行各種起重作業(yè)中發(fā)生的重物(包括吊具、吊重或吊臂)墜落、碰撞、夾擠、物體打擊、塔式起重機傾翻、觸電等事故。
(5)火災。施工人員施工期間在施工現(xiàn)場違規(guī)使用明火;正在使用的機械電氣設備由于超負荷運行、短路、接觸不良;自然界中的雷擊、靜電火花等致使可燃氣體、可燃物質發(fā)生燃燒而產生的生產人員傷害或財產損失。
(6)極端天氣災害。因大風、雨、雪、冰凍等自然天氣變化發(fā)生物資財產損失;因上述自然天氣變化導致施工作業(yè)過程中發(fā)生的人員傷害或物資財產損失。
(1)交通安全措施。由于各工序交叉作業(yè),施工機械和車輛調動頻繁相互干擾,施工現(xiàn)場交通運輸車輛必須由專人指揮進出,施工現(xiàn)場進出口設置相應的警示告知、導向標牌,同時確保施工現(xiàn)場照明設備的良好性,保證施工現(xiàn)場道路通暢。施工機械、運輸車輛必須由專人駕駛操作,嚴禁酒駕、疲勞駕駛。
(2)機械安全措施。由于工程大型機具較多,各種機械操作人員變換頻繁,因此,施工單位在工程開工前應組織操作人員開展相應的操作交底工作,責任明確至人,確保安全生產,尤其是新進的機械設備操作人員。
(3)掛籃設計、制作、安裝作業(yè)安全措施。受力桿件、連接部件、焊縫長度等均由施工單位工程技術部門進行強度驗算,保證安全系數(shù)≥2,同時施工專項方案經專家評審通過;嚴格按照圖紙、施工工藝進行加工、安裝、操作、運行,材料與圖紙相符,質量安全標準達到國標要求。同時對焊縫及受力桿件進行探傷檢查,經驗收合格后方可用于本工程;掛籃根據(jù)施工預壓方案進行預壓、檢測,以檢查桿件的焊接及安裝質量,保證施工安全。
(4)人員高空作業(yè)。施工單位應定期組織施工作業(yè)人員進行體檢,不適合高處作業(yè)的人員,不得從事高處作業(yè);嚴禁酒后高處作業(yè);所有工作人員、施工人員必須按規(guī)定佩戴安全帽;高處作業(yè)人員衣著必須按照安全標準執(zhí)行,安全帶和安全繩要選擇牢固的物體;在高溫、臺風、雷暴天氣下必須停止露天高處作業(yè);高處作業(yè)人員所使用的工具應隨手裝入工具袋,嚴禁拋擲;高處與地面聯(lián)絡與指揮,應由專人在高處與地面通過無線通信設備聯(lián)系、告知;高處作業(yè)不宜在夜間進行;高處作業(yè)遇有架空電線路時,須保證規(guī)定的安全距離;人行爬梯設計必須進行強度及穩(wěn)定性驗算,并嚴格按設計圖的要求搭設;踏步必須設置踢腳板、扶手、安全網(wǎng),同時與墩身連接加固。
(5)掛籃懸臂澆筑施工安全措施。使用塔吊吊運掛籃時,先檢查塔吊和繩索的安全性和可靠性,起吊后下面不得站人和通行,模板下放,距地面 0.5~1 m 時,作業(yè)人員方可靠近作業(yè);支立模板要按施工工序操作,當模板單獨豎立和豎立較大的模板時,需設立臨時支撐,上下頂牢,操作時搭設工作平臺,整體模板合攏后,及時用拉桿斜撐固定牢靠;高處作業(yè)將所需工具裝在工具袋內,傳遞工具,嚴禁拋擲、隨處擺放、插在腰帶上,在用斧錘作業(yè)時,照顧四周和上下的安全,防止誤傷他人;掛籃施工操作平臺:在掛籃后下橫梁、前上橫梁、主桁架水平拉桿頂及外側模板均設置人工操作平臺,平臺支撐架采用 100 的角鋼,平臺上放置防滑木板,四周用 100 的角鋼制作護欄,欄桿頂高 95 cm,護膝板 45 cm,踢腳板 15 cm,護欄設安全立網(wǎng),下設安全防落網(wǎng);0 號塊上設置可靠的上下通道,作業(yè)人員從通道口梯子上下;作業(yè)人員在掛籃上下作業(yè),在掛籃前端設置可靠的上下爬梯;所使用的機具設備進行全面檢查,對不符合安全規(guī)定的嚴禁使用;掛籃在混凝土澆筑、掛籃行走前、掛籃行走錨固后,要對后錨系統(tǒng)進行檢查,并填寫檢查記錄,檢查人員簽字,檢查人員對檢查結果負責;掛籃行走時緩慢進行,三榀主桁架平行前移,在行走軌道上劃上標尺線以保證兩縱梁同時平行前進,同時保證 2 掛籃對稱前移。掛籃后部兩側各設一組溜繩,滑道鋪設順直、平整、不得偏移。
(6)電、氣焊接作業(yè)安全操作。電焊機周圍不得有易燃、易爆物品,應保證電焊機在干燥、通風良好的情況下作業(yè);電焊機做到一機一閘,施焊完畢,拉閘上鎖;作業(yè)人員作業(yè)時穿絕緣鞋,戴絕緣手套,使用防護面罩,施焊完畢,拉閘上鎖,遇雨雪天,停止作業(yè);高空焊接必須系好安全帶、安全繩后方可進行作業(yè);焊接周圍備有消防設備,把線、地線不得與鋼絲繩、各種管道、金屬構件等接觸,不用鋼筋等材料代替接地線;乙炔發(fā)生器采用定型產品,備有靈敏可靠的防止回火的安全裝置,乙炔發(fā)生器與氧氣相隔至少5 m,距易燃易爆品≥ 10 m;氣焊槍點火的順序按“先開乙炔,先關乙炔”,乙炔發(fā)生器不放在電線的正下方。
(7)張拉、壓漿作業(yè)安全措施。張拉現(xiàn)場設立明顯標志,禁止無關人員入內;張拉時必須設置張拉操作平臺,操作平臺的防護措施、支撐措施必須符合要求,平臺上下通道牢固穩(wěn)定;作業(yè)前檢查各種機械及零部件是否符合規(guī)范要求。高壓油管的接頭應加防護套,以防噴油傷人;混凝土強度達到要求后方能進行張拉。張拉或退楔時,張拉千斤頂后嚴禁站人,千斤頂支架必須與梁端連接牢固,正直對稱,不得多加墊塊,以控制受力不均或支架不穩(wěn)導致傾倒傷人;作業(yè)由專人指揮,操作時嚴禁摸踩及碰撞力筋。兩端或分段張拉時,作業(yè)人員應明確聯(lián)絡信號,協(xié)調配合;做好已張拉完而未壓漿的梁段的防護措施并實施監(jiān)測數(shù)據(jù),嚴禁人為因素造成劇烈震動,造成預應力筋斷裂等重大事故的發(fā)生。張拉完成后應及時灌漿、封錨,堵灌漿孔時應站在孔的側面,工人應戴防護眼鏡,以免水泥漿噴傷眼睛。
(8)施工安全用電。按照臨時用電施工組織設計進行合理的布置線路;供電系統(tǒng)采用三相五線制,使用專用防雨配電箱,執(zhí)行機電設備“一機、一閘、一漏、一箱”規(guī)定;供電電源線必須使用電纜線,接頭處必須使用防水絕緣膠布包扎緊實,電源線需架高使用,不準拖地,不準綁系、鉤掛在掛籃模板或鋼筋上;施工用電要專職電工負責布設、檢查,未經電工同意,嚴禁施工作業(yè)人員私接亂拉用電線路或配電箱等設施;對每個電箱編號并做到每日巡查記錄入冊;箱梁避雷裝置的位置應選擇不影響正常施工作業(yè)的部位。
(9)安全防護。已澆筑箱梁頂面周邊、模板操作平臺周邊、張拉操作平臺周邊設置防護欄,踢腳板、護膝板及扶手防護欄要有足夠的高度、強度,同時在防護欄外掛安全網(wǎng),設置醒目安全警示標識。施工作業(yè)人員正確使用個人安全防護設備。
本工程案例為西樂路橋項目,主橋為大跨徑混凝土連續(xù)箱梁結構,采用東西兩幅布置,跨徑均為(73 + 125 +73)m,主跨一跨跨越大治河,跨徑達 125 m。主橋連續(xù)梁施工為本工程的重點。
施工內容包括 0 號塊和邊跨現(xiàn)澆段澆筑、懸臂澆筑的臨時固結、掛籃對稱懸臂澆筑、邊跨和中跨的兩次合攏以及箱梁施工工程中的施工監(jiān)控等,箱梁施工過程中的線形控制要求高。
針對案例施工中存在的難點,提出了 5 項針對性的控制要點。
(1)督促施工單位充分利用在預應力混凝土連續(xù)梁橋方面的技術積累和施工經驗,編制主橋連續(xù)梁施工專項方案,并組織專家評審論證。
(2)0 號塊混凝土采用主墩承臺作為現(xiàn)澆支架基礎,支架采用鋼管型鋼支架,以減少支架基礎的不均勻沉降和支架的彈性、非彈性變形,支架搭設完成后進行 110% 箱梁施工荷載的堆載預壓;邊跨現(xiàn)澆段箱梁采用碗扣式鋼管滿堂支架,搭設完成后進行 110% 箱梁施工荷載的堆載預壓,確保箱梁的施工安全和質量。
(3)為克服箱梁懸臂澆筑施工過程中的不平衡荷載,本工程的臨時固結措施采用斷面尺寸為 1 200 mm×1 200 mm 的鋼筋混凝土立柱,立柱中設置 4 根 φ 32 精軋螺紋剛與箱梁和承臺進行錨固,每個主墩設 4 根立柱,主、邊跨對稱布置。
(4)箱梁懸臂澆筑采用自重輕、有足夠剛度強度和穩(wěn)定性,同時滿足掛籃總繞度要求的菱形結構形式的掛籃,自重控制在 65 t 以下,為最重標準段重量的 0.33 倍。
(5)督促施工單位委托具有相應資質、監(jiān)控經驗豐富的監(jiān)控單位對主橋施工進行全過程監(jiān)控,確保箱梁施工質量符合設計和規(guī)范要求。
施工掛籃目前在國內的種類雖不少,應用也很普遍,因產品開發(fā)滯后、重復利用率等因素的存在,導致現(xiàn)在建筑市場中所用的掛籃無法滿足不同跨度和梁寬,掛籃產品無法形成系列化、規(guī)格化。因此,掛籃施工作業(yè)的標準化規(guī)范化、制作的工廠化是未來的發(fā)展方向。
基于上述趨勢,建議成立掛籃系列產品租賃公司,以便解決產品系列化、規(guī)格化與利用率之間的矛盾。此外,掛籃設計還應考慮連續(xù)梁懸灌筑的連續(xù)性,附設一些保證全天候作業(yè)的設施,供施工單位根據(jù)不同的需要選用。掛籃在工廠制作,由于掛籃作業(yè)的安全性要求較高,一般來說,除一些可利用的常備式桿件外,掛籃的主要受力部件,特別是一些需作特殊處理的桿件,宜由具有一定資質的廠家加工制作,并作嚴格的檢測,以絕對保證高空作業(yè)的安全。目前,我國橋梁施工規(guī)范對掛籃的作業(yè)做了一些規(guī)定,但尚不夠充分和完善。
質量安全監(jiān)督工作貫穿整個施工過程,監(jiān)理單位在組織搭建現(xiàn)場監(jiān)理機構的同時,結合項目自身的進度、造價、施工難易特點,配備相應的監(jiān)理人員,做到人員分工明確、專業(yè)技術對口,真正做到為工程質量安全保駕護航。
監(jiān)理單位要防范在工作中的質量安全監(jiān)督管理責任 ,必須加強對現(xiàn)場監(jiān)理機構人員的質量安全培訓工作,必須完善質量安全管理制度,同時成立質量與安全小組,責任落實到人。
監(jiān)理人員必須認真學習法律法規(guī)、國標、行標及地方標準等,熟悉運用規(guī)范標準的要求來督促施工單位落實相應安全質量措施,避免和減少質量安全事故的發(fā)生。監(jiān)理日常行為中的各類審核、巡查、匯報及監(jiān)理指令均需留下記錄,以備可查。在質量安全意識上,監(jiān)理人必須要有所提高,只有通過不斷的經驗積累、學習交流,并運用到實際參與項目中,才能起到更好的施工質量安全監(jiān)督管理工作。