峪口大橋塔式起重機的施工與安全管理

張宏偉,申鐵軍

（1.山西路橋第三工程有限公司,山西 忻州 034000;2.山西路橋建設集團有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

山西省呂梁市國道209改線工程峪口大橋主橋組合跨徑左幅為3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m；右幅為3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+2×40 m，共有空心墩32個，其中40 m以上25個，30～40 m共7個，空心墩規格為6.5 m×3.0 m的29個，共 計1 328.52 m，6.5 m×2.5 m的3個，共計93.72 m， 空心墩合計約1 422 m。該橋于2019年1月—2022年10月全部采用塔式起重機進行施工。

1 塔式起重機的選用

考慮施工期間所需垂直運輸的模板、鋼筋等物資的重量，選用9節起重臂架，總長度51.0 m[1-3]，小車可變幅范圍2.5～50.0 m[4-5]。施工時小車變幅范圍為5.0～38.0 m，當幅度為38.0 m時，起重量可達到2.175 t，而空心薄壁墩柱的單塊模板的最大重量為1.30 t，所以滿足力學要求[6-8]。塔吊穩定性驗算見圖1、圖2。

圖1 有荷載時塔式起重機穩定性的驗算簡圖

圖2 無荷載時塔式起重機穩定性的驗算簡圖

2 峪口大橋空心墩塔式起重機施工

2.1 塔式起重機高度的設置與安裝

考慮后續蓋梁施工配置塔吊高度，空心薄壁墩最大高度為峪口大橋12#空心墩左右幅分別為51.64 m/53.50 m，該型號塔吊第一次附著后，塔吊的起吊高度可達62.4 m，滿足需要，故該塔吊只需在30.0 m處設置一處附著裝置[9-11]。塔式起重機的安裝按產品說明書規定來施工，當施工現場地基承載的能力無法達到說明書中0.2 MPa要求時，由塔式起重機的廠家根據峪口大橋地基承載力的大小及實際地形的情況重新進行設計驗算[12-13]，見圖3。

圖3 塔式起重機附著示意圖

2.2 塔式起重機基礎施工

依據峪口大橋巖土工程的地質勘察報告，橋梁位區地處山西黃土丘陵地區，區域構造較為穩定但地勢起伏較大。塔吊基礎持力層在粉質黏土層上，該塔吊基礎對地基承載力要求為0.110 MPa，地基承載力特征值約0.160 MPa，故地基承載力滿足要求。基礎尺寸為7.0 m×7.0 m×1.35 m，內配鋼筋，上下兩層均為直徑25.0 mm的鋼筋布置、上下層鋼筋網片中使用φ10.0的盤條進行拉結，塔吊基礎混凝土強度等級為C35，標高位置附著墩柱承臺頂標高的-2.0 m處[14]。基礎施工的工藝流程：進行土方開挖→墊層的施工→量測與放樣→鋼筋的綁扎→地腳螺栓的預埋→模板的安裝→隱蔽前先驗收→澆筑搗固混凝土并養護→模板的拆除→進行土方回填。

2.3 塔式起重機安裝與頂升作業

2.3.1 塔式起重機的安裝與布設

施工時在主墩墩身處分別設置塔式起重機（主墩的高度30.07～53.50 m之間），施工時利用塔吊拆卸安裝模板、運送鋼筋。主線峪口大橋計劃安裝6臺塔吊，在3#、6#、9#、12#、15#、17#墩處各安裝一臺。完成工作面施工后，塔吊及模板按小樁號到大樁號施工順序轉移至下一個工作面繼續施工。塔式起重機的安裝工藝流程：塔式起重機標準節段的吊裝→塔式起重機爬升架的吊裝→塔式起重機回轉支承總成的安裝→安裝塔式起重機塔帽→安裝塔式起重機司機室→塔式起重機起重臂的安裝→平衡重的配裝并穿繞塔式起重機的起升鋼絲繩→電氣安裝→安裝完畢后檢測各機構運轉情況。

2.3.2 塔式起重機頂升作業

塔式起重機的頂升作業流程：塔式起重機標準節段的吊裝→塔式起重機爬升架的吊裝→塔式起重機回轉支承總成的安裝→塔式起重機起重臂的安裝→平衡重的配裝并穿繞塔式起重機的起升鋼絲繩→電氣安裝→安裝完畢后檢測各機構運轉情況。

2.3.3 附著架的安裝與使用

兩個環梁、四根撐桿組成附著架，首先用螺栓緊固兩個環梁成為附著框架；其次，四根撐桿鉸接附著框架的四個角，為調節撐桿長度，四根撐桿都設有調節螺栓；最后，為保持四根撐桿在同一水平面，四根撐桿端部設有耳環與構造物進行附著鉸接。見圖4。

圖4 塔式起重機附著架示意圖

2.3.4 塔式起重機的拆除

施工完畢，拆前準備→拆卸起重機塔身→拆除起重機鋼絲繩、配重→拆除起重機的起重臂→拆卸頂升機構、拉桿→拆卸起重機平衡臂的全臂→拆卸起重機駕駛室、塔頭撐架、回轉支撐→拆除基礎。

3 塔式起重機的安全管理

3.1 采用TN-S接零保護系統

TN-S接零保護系統見圖5。

圖5中，L1、L2、L3——保護系統的相線；1——保護系統的工作接地；N——保護系統的工作零線；2——保護系統的PE線重復接地；PE——保護系統的保護零線；DK——保護系統的總電源隔離開關；3——保護系統的電氣設備金屬外殼；T——保護系統的變壓器；RCD——保護系統的總漏電保護器。

圖5 TN-S接零保護系統

3.2 施工期間安全管理

一是強化工作調度，堅決整改整治，確保各類風險隱患排查到位、整改到位。二是統一安全生產工作思想認識。抓好安全生產工作的極端重要性，嚴格落實國務院安委會的十五條硬措施，全面落實施工現場六十條禁令，逐條逐項抓好落實，堅決杜絕安全生產責任事故發生。充分認識到在搶抓項目建設機遇期的關鍵時刻，要把安全生產工作放在極端重要的位置上，緊緊圍繞“防風險、保安全”這條主線，堅決果斷地執行安委會的各項決策部署，不折不扣地抓好安全生產工作，克服僥幸心理和麻痹思想，以“時時放心不下”的責任感和“事事放心不下”的主動性，將“紅線意識”和底線思維樹得更加牢固。三是在搶抓生產經營任務的關鍵時期，在搶工期、趕進度、增效益過程中，因麻痹大意造成的疏忽漏洞也隨之增加，把安全規定逐條逐項抓好落實[15]。若橋頭引道阻水嚴重需考慮增設涵洞或延長橋孔。新建小橋涵洞應按施工圖設計標準補充平縱面、地勘資料，提高承載能力的方案及數量等。部分拆除重建小橋，無相應圖紙，清淤和洞口恢復的橋涵缺少病害缺損示意圖和與之對應的處治方案的相應圖紙。

3.3 汛期安全管理要點

在“七下八上”主汛期，大規模高溫天氣即將來襲，暴雨高溫齊上陣，對安全生產管理工作帶來嚴峻的考驗并提出更高的要求。這就要求織密安全生產責任鏈條，狠抓擔當作為，以如履薄冰、戰戰兢兢的謹慎態度將安全生產工作落實到位。把防汛度汛作為當前工作的重中之重，始終保持高度重視、高度清醒、高度警覺，落實落細各項防汛措施。要壓實防汛責任，嚴格執行一線工作法，主動下沉一線，全面提升預警響應能力。緊盯重點部位，對路塹高邊坡、隧道橋梁等災害易發區加強全時段巡查檢查，確保嚴看死守、防控到位，堅決防止次生災害發生。要提升應急能力，強化24小時值班值守，全力做足防汛物資儲備、重要設施安全防護、應急預案完善演練、搶險力量預置調配等應急準備，全面提升防汛應急能力和水平。

3.4 推進安全生產專項行動

始終把安全生產放在首位，以峪口大橋對建設極端負責的態度，完善應急防范措施、配備安全人員，努力提高應急處置能力，確保安全生產。要繼續加大新《安全生產法》的宣傳學習，建立健全安全生產監管機制，嚴格實行安全事故責任追究制度[16]。

4 結束語

通過以上分析，峪口大橋按照《國道209線起重機械的安全操作規程》進行塔式起重機的作業，平時強化日常監管，加大突擊檢查力度，嚴格安全監管。安全分管領導帶好頭、做表率，深入一線抓落實，親自督促指導，親自分析研判、協調解決問題，保證了橋梁工程質量及空心墩施工作業過程中的安全。