橋梁移動模架施工安全管理

徐冬生

【摘要】在橋梁的施工裝備中，移動模架作為重要的設備始終保持著最為廣泛的應用。而安全問題始終是該設備使用過程中最為重要的關鍵焦點。本文通過移動模架工程事故結合設計與運行管理這兩方面來進行分析，進而研究出安全管理方案。

【關鍵詞】移動模架;安全;管理;施工

移動模架作為一種專用型的施工設備近幾年被廣泛應用在橋梁的建設施工當中。隨之而來的是安全事故隱患的增高。十套以上的移動模架在使用的過程中超過三分之一會出現安全事故。隨著我國鐵路的大力發展，工程對移動模架的數量需求也在不斷增加。移動模架的安全問題成為必然的關注重點。

1、國內移動模架的應用現狀

移動模架的承重托架脫落、吊桿斷裂等安全事故都會造成不同程度的人員傷亡和經濟損失，在國內外的裝備中，安全事故也時常出現。引發事故的影響因素有很多，如設計、安裝、施工現場、使用不當等，主要可以分為兩個類型，一是裝備本身是否可靠，二是后期的使用和管理是否到位。移動模架作為大型非標準裝備并沒有定型測試，無法對可靠性進行驗證。

2、移動模架的結構與設計存在的缺陷

2.1結構方面

大部分事故發生時移動模架都處于空載行走的狀態，其中大部分為尾部吊掛的下行式模架。移動模架的典型結構為支腿自移下行式移動模架，因配備支腿的自動移動功能而被廣泛應用。但在設計中，支腿的作用為承重并且循環利用，對支承托架最為重要的部位則是支腿結構中懸臂部分。懸臂作為主要受力部分尤其需要在施工前進行安全檢測和受力計算，這樣才能夠保障工程施工能夠順利進行。

2.2設計方面

大部分的安全事故主要與設計中存在的缺陷有關，包含以下幾種因素：

計算預期內容與實際情況無法吻合、個別參數的選取或指標的取值不合理等。

2.2.1假定計算

企業在進行移動模架工況的過程中會按照習慣來將各個支點設置在同一平面上進行假定計算。主梁與各個導梁之間的連接并沒有裝配誤差及非彈性變形的情況，在此基礎上計算出空載行走時支點的最大反力數值，并以此作為最大懸臂負載能力值來對吊掛系統和支承托架進行設計。但假定計算并不能反映移動模架的實際施工情況，就會出現數值不吻合的情況。

2.2.2吊掛分析

移動模架的吊掛系統，假定輪箱與軌道之間的摩擦力趨近于零，則計算的過程只需要考慮豎向的拉力即可。通過橫梁與吊桿來傳遞水平方向的力，就可以轉化成彎矩和扭矩。吊掛系統也因此會在不同的平面內受到來自于不同方向的較為復雜的力量組合，這樣就會造成構件被破壞。

吊桿AB與移動模架主梁都在同一個a平面中內，吊桿的上下兩個端頭都受到一對大小相等并且方向相反的水平力作用即W摩阻力和FC牽引力，能夠在一定程度上對整個吊掛系統起到平衡作用，在計算的過程中可以認為吊桿下端受到主梁所施加的彎矩M=F"h作用。A點在a平面中受到的彎矩對橫梁AC直線段產生了扭矩作用，以及會對橫梁Ac段的扭矩會形成相互平衡的空間力偶作用。由此我們可以得知不計吊掛系統的水平阻力可能會形成我們無法可以預見的風險。

2.2.3支承托架的設計

在橋梁移動模架進行滑行時，主梁及托盤會產生摩擦力，這與千斤頂對托盤產生頂推力沒有關聯。雖然支承托盤雖然并沒有過多的承重，但仍然要承受豎向與水平的負載力。設計師在設計的過程中往往只考慮豎向的受力，并沒有考慮到水平方向的受力，這就造成了垮塌的情況出現。在支承托架的設計中，通常會忽略主梁與扭轉外傾中出現的高度差，加大了支承托架的負載，造成主梁外傾且左右受力不均的情況。

2.2.4設計和系統

可靠性作為移動模架最主要的安全問題，采用集成系統能夠有效提升移動模架的可靠性。將模架的結構和自動化控制系統等設備連接起來，形成一套集成體系，加入監測、物體探測和預警等技術，進一步保障模架的可靠安全性。采用自動化控制系統操作模式能夠有效避免因人工操作而產生的不必要的人為失誤，進而導致工程安全問題出現，嚴重還會造成人員傷亡，極大程度地影響到企業的經濟利益。

3、橋梁移動模架安全管理運用

3.1聯動與模架的極限狀態

因移動模架存在著體積質量大和支點多的特點，因此構件之間的關聯性則非常的強。在行走過程中，內力會產生變化，構件的狀態也十分難以掌握。因此在施工過程中需要注意位移和內力是否發生變化。如：當尾部吊架行走在橋梁上時要注意：軌道內的水平阻力對吊掛系統構成了哪種破壞;軌道高程的變化對主梁內力以及托架支點的反力產生了什么變化等。

移動模架一旦出現破壞就會造成內力到達極限和構件變形等情況，在施工過程中構件受到外力作用會從最為脆弱的部分開始出現破壞情況，這是無法用安全系數來規范的，需要深入研究和分析構件施工中的具體狀態，通過掌握規律來建立預警機制。一旦移動模架出現承重力超過預計指標計算機系統就能夠第一時間發布預警，提醒工作人員盡快解決問題。

3.2可靠性與本質安全研究

大型設備的研制通常需要經歷工程研制、設計確定、生產確定這三個階段。確定后對設備定型能夠一定范圍內將生產標準化，增加設備的可靠性。設計能夠確定研發的可行性和可靠性，通過使用來確保可靠性。設備不僅要可靠更要耐久，因此在設計的過程中也需要考慮到設備耐久的問題。

3.3創新與安全

近幾年國內橋梁移動模架發展日新月異，造型和功能也在不斷更新，但并不是所有設備都能夠經過工程驗證，這就造成了安全事故的發生。我國現階段的移動模架生產企業多為民營企業，機制上較為靈活并且更容易創新，但施工經驗方面并不充足，因此需要在研發的過程中對經驗進行總結和不斷的完善。

3.4制造與驗收

通過施工可以發現，大多數橋梁移動模架的安全問題都是因為構架、材質存在問題以及焊接不到位而造成的。在設備制造的過程中，要尤為關注安全問題。這種大型設備無法進行批量的生產，也沒有統一的標準，因此在校驗方面無法滿足可靠性。驗收時沒有標準也容易導致安全事故的發生。

3.5使用與維護

移動模架需要專業的技術人員進行操作，在施工使用中也需要做好安全管理工作。國內現階段還沒有自動化的橋梁移動模架，操作仍然需要技術人員來進行，這對移動模架的安全事故也產生了決定性的影響。

結論：

我國的橋梁事業正在進入上升期，移動模架的技術也隨之提升，但施工技術與施工標準仍然存在著一定的差異，這就導致了移動模架的設計與質量存在著不到位的情況。操作人員的技術水平也良莠不齊，在移動模架技術更新時無法及時學習和掌握新技術，同樣也會導致安全事故的出現。企業應當加強施工安全管理，這樣才能夠有效推動橋梁事業的持續性發展。