高空作業(yè)安全防護(hù)設(shè)計(jì)

劉代興

摘要：近年來，隨著橋梁建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，橋梁施工安全越來越顯得重要。對從事橋梁建設(shè)的廣大員工來說，做好橋梁施工安全防護(hù)工作是重中之重。本文通過對天興洲大橋主塔施工及鋼梁架設(shè)等一系列安全防護(hù)進(jìn)行了描述和分析，望能對今后類似工程的施工提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：安全防護(hù)；鋼梁架設(shè)；防護(hù)設(shè)計(jì)；安全理念

1 天興洲大橋施工特點(diǎn)及天興洲大橋施工難點(diǎn)

天興洲大橋是一座公鐵兩用雙塔三索面斜拉橋，斜拉橋主梁為板桁結(jié)合鋼桁梁，N形桁架，三片主桁，桁寬2×15m，桁高15.2m，節(jié)間長度14m。主塔采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鉆石型，承臺以上高度195米。主塔施工全部屬于高空作業(yè)，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)因素多，加上比鄰武漢市，社會影響大。大橋主梁施工的同時(shí)，主塔還在同步施工，多層交叉作業(yè)，相互影響比較大，工期緊張，各類安全防護(hù)設(shè)計(jì)就顯得更為突出。

2 當(dāng)前安全生產(chǎn)的要求及安全理念。

最近以來，各類安全事故頻發(fā)，國家對安全事故加大了安全管理力度，特別是針對特重大安全事故的發(fā)生，要求各生產(chǎn)企業(yè)在施工的同時(shí)，必須認(rèn)真抓好安全生產(chǎn)，真正將各項(xiàng)安全制度及安全方案落實(shí)到實(shí)處。因此，在建設(shè)和諧社會、和諧企業(yè)的今天，加強(qiáng)各項(xiàng)安全防護(hù)設(shè)計(jì)在促進(jìn)安全生產(chǎn)中起到了舉足輕重的作用。

3 天興洲大橋安全防護(hù)設(shè)計(jì)

天興洲大橋主塔上部結(jié)構(gòu)分下塔柱、橫梁、中塔柱、上塔柱四部分。主塔橫梁在承臺面以上高度為33.288米，下塔柱采用的勁性骨架加翻模法施工。橫梁采用支架法施工,分2次澆注混凝土，澆注高度分別為4m+4m。中塔柱及上塔柱采用液壓式爬模進(jìn)行施工。為了平衡中塔柱施工塔柱自重對柱底產(chǎn)生的附加彎矩，在中塔柱上下游之間設(shè)置了四道鋼管支撐，同時(shí)依靠四道鋼管支撐，在原有一臺電梯可以滿足施工人員上下的前提下，又布置了一座人員上下安全樓梯，以滿足建筑施工安全通道的要求。

3．1 爬架多層作業(yè)之間與塔柱之間的縫隙較大，爬架必須做到全封閉狀態(tài)。

主塔施工期間，鋼梁正在緊張的架設(shè)之中，多層交叉作業(yè)危險(xiǎn)因素多，因此，主塔施工必須采取有效的措施確保主塔施工人員和下方施工人員的安全。主塔中、上塔柱采用采用液壓式爬模法施工。每施工完一節(jié)塔柱后，進(jìn)行模板爬升。所以，模板爬升導(dǎo)致工序更換，主塔施工的安全防護(hù)措施均有所破壞，需要重復(fù)完善和修復(fù)。因此，對爬架與主塔之間的縫隙可以設(shè)計(jì)一種翻板式的方法加以封閉，爬升前，將翻板翻開，爬升后將翻板蓋上，既簡單又實(shí)效。

3．2 安全防護(hù)平臺的設(shè)計(jì)。

安全防護(hù)平臺是在主塔全封閉的情況下，同時(shí)設(shè)計(jì)的另一種防護(hù)方法。安全防護(hù)平臺需要抵抗上部施工掉落的各種墜落物的沖擊力，包括：混凝土塊，小型鋼結(jié)構(gòu)，以及最不利設(shè)想整根鋼筋掉落。同時(shí)安全防護(hù)平臺又需要足夠的設(shè)計(jì)面積才能有效起到防護(hù)作用。因此，安全防護(hù)平臺設(shè)計(jì)需要有抗沖擊、抗燃燒、抗風(fēng)、抗雪壓以及需要有足夠的防護(hù)面積。

天興洲大橋安全防護(hù)平臺設(shè)置在中塔柱之間，既不能太低也不能太高，因此，安全防護(hù)平臺設(shè)計(jì)采用了一種既實(shí)效又簡便的方法。安全防護(hù)平臺沿著塔柱順橋向伸出6米，橫橋向延伸30米，形成封閉結(jié)構(gòu)。安全防護(hù)平臺共設(shè)計(jì)4層防護(hù)。第一層，在安裝完牛腿及分配梁后，在上面覆蓋一層1cm厚的鋼板。第二層，在木板上覆蓋一排10cm厚的方木。第三層，在方木上覆蓋一層5cm厚的木板。第四層，在方木上蓋一層薄鐵皮，以防止上部施工掉落的火星引燃木板，同時(shí)，直接抵抗上部掉落的各類墜落物的沖擊。

3．3 鋼梁架設(shè)安全防護(hù)設(shè)計(jì)。

天興洲大橋鋼梁架設(shè)施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)因素多，均是大型機(jī)械、高空、水上作業(yè)，在施工中各類安全防護(hù)設(shè)計(jì)就顯得相當(dāng)重要。天興洲大橋鋼梁架設(shè)分墩頂散拼和整節(jié)段吊裝兩種辦法，每一種鋼梁架設(shè)方法都有其獨(dú)特的安全防護(hù)要求，因此特別制定了一系列的安全防護(hù)設(shè)計(jì)。

3．3．1 各類安全腳手平臺設(shè)計(jì)

安全腳手平臺能夠很好地起到高空作業(yè)的防護(hù)作用，腳手平臺嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算，簡單易拆卸，易安裝，經(jīng)濟(jì)實(shí)效。

按照安全防護(hù)要求，人員上下通道必須穩(wěn)固且具有可靠的防護(hù)能力。所以，僅僅簡單的搭設(shè)一些腳手架是不能滿足現(xiàn)場安全防護(hù)要求，加上現(xiàn)場作業(yè)人員多，施工機(jī)具、設(shè)備多、荷載重，很多時(shí)候需要設(shè)計(jì)具有一定承載力的腳手平臺。天興洲大橋采用附墻式牛腿加預(yù)埋螺栓孔的方法，設(shè)計(jì)簡單有效的平臺。牛腿采用型鋼焊接而成，結(jié)構(gòu)主要受力由預(yù)埋在塔柱上的螺栓孔上的錐形螺母承擔(dān)。在牛腿上布置分配梁和腳手板，然后牛腿上搭設(shè)腳手架，頂部設(shè)置腳手板及薄鐵板，抵抗上部墜落物的沖擊。

鋼梁拼裝及各類焊接、高強(qiáng)螺栓施擰、涂裝均在高處和臨水、臨邊情況下進(jìn)行，因此，按照防護(hù)要求，必須設(shè)計(jì)各類安全防護(hù)作業(yè)平臺。

a.整節(jié)段鋼梁高處作業(yè)拼裝人員操作平臺設(shè)計(jì)：利用鋼梁上、下弦節(jié)點(diǎn)螺栓孔專門設(shè)計(jì)一簡便的平臺，通過與螺栓孔連接形成穩(wěn)固的作業(yè)平臺；同時(shí)可以設(shè)計(jì)“馬鞍”式掛架，采用型鋼將鋼梁上下弦或其它桿件卡住，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，然后在掛架上搭設(shè)腳手板和防護(hù)網(wǎng)，形成安全作業(yè)平臺。

b.墩頂散拼高處作業(yè)拼裝人員操作平臺設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一種帶有護(hù)圈的爬梯，待鋼梁豎桿及斜桿拼裝完畢后，人員可以通過爬梯直接到達(dá)吊具位置卸扣，也可以通過護(hù)圈直接到達(dá)上弦桿件節(jié)點(diǎn)處；上弦節(jié)點(diǎn)可以依照整節(jié)段鋼梁架設(shè)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。

c.下弦下面設(shè)計(jì)一滑動式的檢查車，用來進(jìn)行下弦桿件對接、螺栓施工以及油漆涂裝等工作。

3．3．2 大型機(jī)械、設(shè)備防護(hù)設(shè)計(jì)

大型工程建設(shè)中使用到了很多大型機(jī)械、設(shè)備。大型塔吊附墻的通道設(shè)計(jì)，大型吊機(jī)的檢修、拼裝安全防護(hù)設(shè)計(jì)在施工中都需要考慮。

天興洲大橋建設(shè)在各項(xiàng)大型機(jī)械、設(shè)備的安全防護(hù)設(shè)計(jì)上有其獨(dú)特的一面。

塔吊。天興洲大橋施工用的塔吊起重能力強(qiáng)，高度達(dá)到了200多米，附墻比較多，長期在長江之中，加上天氣影響的原因，受力比較復(fù)雜，因此，大橋從建設(shè)開始，就在努力做好大型塔吊后續(xù)的安全設(shè)計(jì)，包括：臨時(shí)拼裝平臺、附墻檢查通道、司機(jī)上下通道等等。搭設(shè)腳手平臺，作為塔吊拼裝平臺；拼裝附墻前，在附墻上設(shè)計(jì)好帶有欄桿的通道，以便后續(xù)施工中經(jīng)常檢查附墻附著情況；在施工的塔柱上設(shè)計(jì)一簡易的鋼結(jié)構(gòu)通道，連接塔吊及塔柱，方便司機(jī)上下塔吊。

700t吊機(jī)。天興洲大橋700t吊機(jī)可一次性起吊一整節(jié)段鋼梁，起重量達(dá)到700t。采用菱形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。拼裝和使用過程中都需要進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計(jì)。拼裝過程中前部三角部分要處在懸臂階段，所以拼裝時(shí)須做好各項(xiàng)安全防護(hù)。在拼裝前，在各主桁桿件上焊接好各類腳手平臺，布設(shè)好人員上下通道，同時(shí)將聯(lián)結(jié)系桿件整體起吊，減少高空作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。利用聯(lián)結(jié)系掛設(shè)安全兜網(wǎng)，確保施工人員懸臂施工安全。同時(shí)依靠吊機(jī)主要桿件，設(shè)計(jì)一簡易的人員上下通道，確保上方吊機(jī)起吊和檢修人員上下安全。

4 建筑施工中安全防護(hù)設(shè)計(jì)所具有的重要意義。

當(dāng)前，國家進(jìn)一步加大了對安全生產(chǎn)管理的要求，本著“以人為本”的綜合原則，建筑施工中就需要進(jìn)一步加強(qiáng)安全管理和設(shè)計(jì)。安全防護(hù)設(shè)計(jì)在安全生產(chǎn)中起到了重要的作用，有效地改善了現(xiàn)場不安全狀態(tài)的現(xiàn)狀，有效地為施工人員保駕護(hù)航。今后建筑施工，越來越能感覺到安全防護(hù)設(shè)計(jì)的重要。