平南三橋地下連續墻鋼筋籠吊裝安全管理研究

廖汝鋒

鋼筋籠吊裝工程作為危險性較大的工程，是地下連續墻順利施工的關鍵，更是項目安全管理的重點和難點。文章主要研究了廣西荔浦-玉林公路平南三橋地下連續墻鋼筋籠吊裝過程中的重點和難點問題，用LEC法則對危險源進行了分析，提出了相應的安全管控措施和方法，并闡述了實際應用情況，以期為其他類似工程提供參考借鑒。

地下連續墻;鋼筋籠吊裝;安全管理

U443.16+4-A-22-074-4

0?引言

廣西荔浦—玉林高速公路平南三橋是主跨為575 m（凈跨548 m）的中承式鋼管混凝土拱橋，建成后將成為世界上最大跨徑的拱橋。地下連續墻是北岸拱座基礎的重要組成部分，外徑為60.0 m，劃分為40個槽段，墻身厚1.2 m，槽段墻身高29.0～35.0 m，嵌入中風化泥灰巖≥4.0 m。這是國內首次將地下連續墻應用于大跨徑拱橋基礎。

平南三橋地下連續墻施工采用的槽段鋼筋籠最大重量為35.45 t，最大長度為37.15 m，在胎架上整體加工成型，體積大、重量大、起吊下設難度大，且均為異型鋼筋籠，是本項目鋼筋籠吊裝施工的難點。

1?地下連續墻鋼筋籠吊裝重點、難點

1.1?工序

根據下設最大鋼筋籠時的工況選擇吊車，配置180 t履帶吊（主吊）及80 t履帶吊（副吊）各1臺，雙機抬吊，180 t履帶吊車承載主要荷載，80 t履帶吊配合作空中翻轉。為減少鋼筋籠運輸過程的質量安全風險，采用現場組裝、焊接鋼筋籠的方式加工，即按照鋼筋進貨、驗收→鋼筋籠下料、加工→吊環、吊桿焊接→掛扣→起吊→翻身→下放的程序進行。

1.2?鋼筋籠起吊吊點設計

鋼筋籠主吊（180 t履帶吊）吊點為8個，布置在鋼筋籠的上方;副吊（80 t履帶吊）吊點布置在鋼筋籠的上、中、下部。吊點布置見圖1。

主吊具、副吊具采用具有自動平衡重心功能的“鋼扁擔”起吊架，起吊后不必解鋼繩，一次將鋼筋籠吊起。主吊荷載按100 t設計，配置4個25 t單門滑輪;副吊吊具按75 t荷載設計，配置4個17 t單門滑輪。

1.3?鋼筋籠吊裝

（1）鋼筋籠的平移。水平運輸時，要避免鋼筋籠在地面拖拉、碰撞，以免導致鋼筋籠變形。首先由兩臺履帶吊共同將鋼筋籠水平起吊。先將鋼筋籠吊離地面30 cm左右，停機檢查吊點的可靠性及鋼筋籠的平衡情況，確認正常后開始緩慢移動主吊及副吊，將鋼筋籠運輸至槽孔前的施工平臺上。具體吊運方式見圖2。

（2）鋼筋籠下設。在孔口起吊時，副吊抬起鋼筋籠后逐步往主吊車平穩移動，通過鋼扁擔保持吊點的平衡，直至鋼筋籠整體豎起后荷載全部轉移到主吊車上，對準槽段中心軸線下設，避免碰撞孔壁。

2?鋼筋籠吊裝風險分析

鋼筋籠吊裝作業是本項目地下連續墻施工中的關鍵和危險工序。鋼筋籠吊裝施工過程中，涉及可能造成的事故類型包括物體打擊、機械傷害、高處墜落、起重傷害、觸電、交通事故及火災等。在項目開工前，依法開展了施工安全風險評估，依據《平南三橋施工風

險評估報告》對地下連續墻鋼筋籠吊裝作業的風險進行估測，采用LEC法并結合作業條件危險評價分析法進行分析，確定以下風險為不可接受的風險。

（1）物體打擊。鋼筋籠起吊前如果未認真檢查清理鋼筋頭、電焊條及其他雜物，或者存在漏焊、虛焊的構件，在起吊后這些物件從高處掉落，易導致物體打擊事故。

（2）高處墜落。若項目管理人員、機械操作人員攀爬到履帶吊頂端及大臂等進行設備檢查、保養時，未系掛安全帶或無防護欄桿等，加之檢修時鞋底會沾有黃油、機油等，有打滑墜落的風險。

（3）機械傷害。由于地下連續墻鋼筋籠在拼焊成整體后，需要履帶吊從鋼筋籠胎架上吊起并負載行駛至相應的槽段內下放，在這一過程中如出現作業場地不夠平整堅實、操作原因未保持整機水平、不可控的陣風、靠近地基承載力不足的路肩水溝邊等現象會造成履帶吊傾覆后傷及附近作業人員的事故。未停機檢修履帶吊的傳動部件，司索工在掛扣鋼絲繩、卡扣時突然起吊等情況也會造成機械傷害。

（4）起重傷害。本項目鋼筋籠最大吊重達到35.45 t，最長鋼筋籠達到35.15 m，吊點、吊鉤多，起吊翻身難度大，一旦發生鋼絲繩、卡扣斷裂、脫鉤等情況，后果極其嚴重。本項目的鋼筋籠采用兩機抬吊的方式，如果主吊和副吊配合不當，吊點焊接不牢靠，都有可能造成籠體散架變形甚至傾覆。

（5）交通事故。場站內施工、管理人員往來頻繁，渣土車、材料運輸車等施工車輛及裝載機、挖掘機、銑槽機等設備都較大，受場地限制，各類設備之間難免會有因干擾帶來的交通安全事故風險。

（6）觸電、火災。觸電主要由于機手操作不當或施工用電布設不合理，履帶吊碾壓到電線電纜，電線破皮、短路造成漏電、觸電或引起電器火災。施工現場有高壓線經過時，如在吊裝過程中操作不當，也可能觸碰高壓架空線導致觸電。履帶吊運轉時，發動機艙溫度較高，有可能會引燃艙內的機油、柴油等易燃物品造成火災。

綜合以上分析，依經驗對各要素進行賦值，則可知風險估測結果（如表1所示）。

由表1可知，鋼筋籠起重過程中造成的起重傷害為高度風險，應重點防控，制定風險消減措施。

3?安全控制及管理

3.1?吊裝前準備工作

3.1.1?編制專項施工方案

履帶吊吊裝鋼筋籠作業按照現行的《公路工程施工安全技術規范》（JTG F90-2015）要求屬于危險性較大的工程，應當編制吊裝作業專項施工方案，按程序報審報批。

為保證本項目地下連續墻鋼筋籠吊裝安全，應當把吊車選型作為重要內容，而起吊重量、起重高度以及履帶吊車負載行進的距離等作為吊車選擇的主要因素（見圖3）。

除了吊車選型，還要重點考慮履帶吊行進線路的地基承載力，鋼筋籠主副橫向吊點、縱向吊點設置驗算，鋼絲繩選型及強度驗算，卸扣、滑輪、扁擔及吊點焊縫等主要起重構件的抗剪強度驗算。

3.1.2?組織方案交底

在吊裝作業專項施工方案實施前，由項目技術負責人向現場管理人員、班組長及作業人員進行安全技術交底。項目部安排專人對吊裝專項施工方案實施情況進行現場監督，在檢查巡視中發現問題的，責令整改并立即采取有效安全防護措施。

3.2?吊裝過程控制

3.2.1?吊裝流程

地下連續墻鋼筋籠吊裝主要流程為：履帶吊選型、就位→作業前檢查、驗收→試吊→主吊、副吊同時起吊（副吊抬起后逐步前送，通過滑輪組保持吊點的平衡）→鋼筋籠空中翻轉（此時副吊負載慢速、平穩地向主吊行進）→鋼筋籠豎起后重量全部轉移到主吊，副吊完全脫扣→主吊負載鋼筋籠駛向下放施工點→對準槽軸線下放鋼筋籠（下放過程中逐步拆除卸扣）。

3.2.2?起吊的關鍵安全措施

（1）每次起重吊裝之前，由安全管理部聯合現場施工技術員組織一線作業人員、班組長等開展危險工序作業前的安全教育交底，分析存在的危險因素，提出相應的防范措施，并由雙方簽字確認。

（2）考慮地下連續墻成槽及鋼筋籠吊裝、澆筑等的連續性，鋼筋籠的吊裝施工也可能會在夜間進行，而夜間周圍環境可視性下降，作業人員容易犯困，難以集中精神進行施工，增加了機械誤操作的幾率。為此，項目部一方面在施工現場加裝3頂高桿燈（每頂有8盞80 W的LED防水燈組成），保證夜間施工視線良好;另一方面采用安全員、現場施工員全程旁站監督吊裝過程的方式，提高施工現場的安全管控能力。

（3）封閉式管理。嚴格執行施工作業范圍內全封閉管理，拱座周圍用刺鐵絲、隔離欄柵等封閉，現場作業人員、管理人員均需經過項目部統一的安全教育培訓，錄入人臉識別信息后，才允許從員工安全通道內進入施工現場。在吊裝作業前，吊車作業范圍內全部清場，除起吊作業相關人員須配合吊車作業外，其余人均須離開。

（4）充分授權給起重指揮員。堅持在吊裝作業過程中以指揮員為管理控制中心，機械操作員除了要執行任何人發出的“叫停指令”外，其他所有指揮信號均以起重指揮員為單一指令源，任何人（包括領導）若要對機械操作員下達指令，必須通過起重指揮員，由指揮員正式下達，以此保證唯一的起重指揮信號源，避免指揮信號出現混亂而造成危險。

（5）重視危險環節的控制。雙機抬吊讓鋼筋籠在空中轉身的過程以及180 t主吊吊著鋼筋籠行進的過程是吊裝過程中最危險的兩個環節。雙機抬吊時，副吊要通過吊機大臂將鋼筋籠緩慢向主吊機平穩移送，通過鋼扁擔保持吊點的平衡。同時主吊不斷起升大臂，直至副吊把所有的重量全部轉移到主吊上。180 t主吊負載行進時，一定要使履帶吊與鋼筋籠整體平衡穩定，避免鋼筋籠來回擺動碰撞到履帶吊機身，避免通過有坑洼、斜坡、陡坎等易造成履帶吊失穩傾覆的地段。

3.3?安全管理重點

3.3.1?嚴格起重設備的準入、驗收

在履帶吊入場前，由機械設備部門組織工程管理部、安全管理部、技術管理部等部門的相關管理人員，針對設備的檢驗合格證書、機械設備的性能檢驗、機械設備人員的操作證書及安全培訓等情況開展入場前的檢查驗收，對不符合安全要求的設備不予準入，避免設備帶病作業。

3.3.2?經常性開展起重設備安全專項檢查

由機械設備部門組織工程管理部、安全管理部、技術管理部等相關管理人員，開展經常性的起重設備安全專項檢查。重點內容包括：在回轉空間范圍內是否有障礙物，鋼絲繩有無起毛斷絲，卡扣數量是否足量且正確安裝，起重限位器、超載限制器、聲光報警儀、風速儀、插銷、360度監控視頻儀等主要構件使用狀態是否良好，機頂防護欄是否齊全，鋼絲繩卷線盤內的鋼絲排布是否合理等。

3.3.3?履帶吊負載行駛管理

本項目的地下連續墻鋼筋籠為直接在拱座環形便道側組拼，履帶吊須在吊起鋼筋籠后負載行駛，將鋼筋籠吊運至相應槽段，最遠端約為100 m。在此過程中，履帶吊吊重大、重心高、風阻大、穩定性差、機械操作難度大，是一個很危險的過程，也是需要重點把控的過程。因此：（1）不宜長距離負載行駛，在負載行駛時應緩慢，應將起重臂位于行駛方向的正前方，鋼筋籠離地面高度應<500 mm，并由工人拉好牽引繩以防止鋼筋籠大幅晃動;（2）負載行駛前應確保行進路線遠離溝渠、基坑，地面平坦、堅實;（3）轉彎應慢速，分次轉彎（嚴禁在坡道上負載回轉）。

3.3.4?履帶吊防雷、防風及其他易忽略的安全隱患

3.3.4.1?防雷

按國家相關規范，高度>12 m的施工設備屬于易引雷的設備。180 t履帶吊垂直高度>40 m，所以雷雨天氣禁止進行吊裝施工，禁止作業人員靠近履帶吊。

3.3.4.2?防風

為保險起見，超過5級以上風速，項目將暫停履帶吊作業，并將履帶吊大臂下放到地面后鎖死，盡量降低高度以減少風阻。日常作業結束后，起重臂的大臂角度也應降至40°～60°，吊鉤應提升到接近頂端的位置，各制動器應加保險固定，操作室應關門加鎖。

3.3.4.3?防汛

本項目臨近潯江，防汛應急是一個回避不了的問題。即應如何在江河洪水上漲之前將材料設備尤其是履帶吊轉移到安全地帶？為此，項目專門制定了相應的防汛應急預案，科學設計了履帶吊的撤退路線及程序，并按最不利工況進行了應急演練，提高防汛應急能力。

3.3.4.4?其他

夜間施工時，視線不良，尤其要防止作業工人或管理人員停靠在履帶吊旁邊休息、玩手機。暑天作業，防止人員躲在履帶吊下方躲蔭。施工現場場地有限，應避免受到電動車、摩托車等的交通干擾。為此應做到：（1）要設置專職指揮員，配備口哨、手持簡易警示牌、紅旗等在旁邊監護指揮，保駕護航;（2）要堅決執行電動車、摩托車、自行車、小轎車等一切非施工車輛不得進入拱座施工現場的要求，減少交通干擾;（3）要在履帶吊內加裝360°監控攝像頭及雷達報警裝置等輔助設施，提高履帶吊操作的本質安全水平。

4?實施情況及效果

通過項目全體參建人員的精心組織和不懈努力，本項目北岸地下連續墻20個Ⅰ期槽及20個Ⅱ期槽的鋼筋籠均安全、順利地吊裝到位，吊裝入槽就位的一次成功率達到100%，沒有出現鋼筋籠變形、散架，鋼絲繩脫鉤、斷裂等問題，安全生產始終保持可控、在控狀態，達到了預期的效果。

5?結語

綜上所述，地下連續墻鋼筋籠吊裝施工過程難度大、風險高。項目部加強研究鋼筋籠吊裝專項方案的編制、評審及交底，建立健全項目的隱患排查治理體系、安全培訓教育體系、過程監督旁站體系，筑牢風險防御體系等均是行之有效的管理理念。

平南三橋北岸地下連續墻鋼筋籠吊裝實現全程安全施工，是地下連續墻工藝在國內大路徑拱橋中首創應用大背景下的成功實踐。隨著國家經濟的發展和社會的進步，地下連續墻工藝在大跨徑拱橋基礎施工中的應用也將更為廣闊，在創造良好的經濟效益的同時，也能為其他類似工程提供參考借鑒。

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