浅谈非对称外倾式钢箱拱吊装施工安全风险控制

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1、浅谈非对称外倾式钢箱拱吊装施工安全风险控制中铁二局第五工程有限公司四川成都610091拱桥的安装方法有支架法、顶推法及吊装法，木桥为异形拱桥,场地狭窄，釆用支架法吊装，存在作业面狭窄、吊装高度高、精度要求高、支架稳定性要求高等工程特点，通过对设施结构安全、吊装设备安全、现场作业安全等方面进行分析与控制，对拱桥特别是施工场地受限条件下的钢管拱桥施工具有很好的指导作用。关键词：钢箱拱；吊装；风险；控制1前言随着人类精神文明水平的不断提升，对建筑工程的美感要求越来越高。因此，最能体现建筑工程美感的桥梁工程设计更加独特美观，施工难度及安全风险也越来越高。特别是拱桥施工表现尤为突出。木文以国内极少使用

2、的非对称外倾式钢箱拱桥为例，介绍了异形拱桥吊装施工安全风险控制。2工程概况红星路南延线跨府河桥采用主跨150米跨径曲线梁非对称外倾拱桥。采用44+150+55m的孔跨布置，全桥共长249m。主跨主梁位于平曲线内，南北两条独自向外倾斜的钢箱拱，分别位于各自的倾斜平面内，且外倾角度不同、分別为18°（南拱）、30°（北拱），钢箱拱间没有任何横向联系，两条钢箱拱于主梁下交汇，于拱顶遥相分隔，通过倾斜的吊索支承主梁。主梁采用双纵箱4各子梁结构形式，为三跨连续全钢结构。钢箱拱由混凝土拱脚段和钢箱钢箱拱段组成。桥墩采用板式墩，桥台釆用重力式台。桩基础均釆用承台群桩基础。南拱、北拱钢箱各自

3、划分为15个吊装节段，最K:吊装节段K:约16m;最大重量59.9吨。3钢箱拱吊装施工方案该桥梁工程桥址区地形平tt，河道为城市内河，暂时无通航要求，行洪要求不高。同时，结合建设单位18个月的工期要求，可实施性、安全性、经济性、工期等当面进行综合必选，拟定采用传统“支架法”进行施工。即在拱两侧设置栈桥供大型履带吊作业，在拱下方搭设支撑支架，采用260吨大型履带吊将钢箱拱吊装至支架施工平台上，进行拱的吊装。如下图3-1。图3-1支架法拱桥施工示意图3.1栈桥在上、下游南北钢箱拱外侧分别搭设一座栈桥，栈桥宽度为12m。供钢箱拱节段运输和履带吊吊装。栈桥下部为钻孔灌注桩4•承台4■钢管支柱（横向连

4、接系），上部采用贝雷梁作纵梁，铺型钢分配梁和桥面板;栈桥断面布置如下图3-2。图3-2栈桥断面布置示意图3.2拱肋支撑架拱节段吊装支撑支架采用钢管支架搭设，布置在南北钢箱拱水平投影面下方，每个支架基础采用4根直径φ1.0m钻孔灌注桩4•尺汴为7×5×0.8m承台+φ609钢管立柱（连接系），然后根据节段标高吊装钢管支架立柱。见图3-3钢箱拱支撑架立面。图3-3钢箱拱支撑架立面图3.3定位胎架该桥梁工程拱肋为外倾式，为保证钢箱拱吊装至支撑支架后平稳安放,并达到初步精度要求的条件，在每个支撑架顶设置一个装限位胎架，作为直接支撑钢箱拱的主要受力结构。如下示意

5、图3-4。图3-4拱支架顶部结构示意图4钢箱拱吊装主要安全风险分析红星路南延线跨府河桥桥型独特、施工场地狭窄、吊装物件长大重，且其钢箱拱为非对称外倾式结构，全桥施工安全不利因素主要集中在钢箱拱吊装上。包括：栈桥失稳、支架异变（倒塌、倾斜、沉降）、设备倾翻（机破）、雷击、高空坠落、拱梁同步施工交叉作业、洪汛等不利因素。本文重点从施工辅助设施结构安全、吊装设备安全、现场作业安全等方面进行风险分析与控制。4.1施工辅助设施结构安全钢箱拱吊装涉及的主要施工辅助设施包括施工临吋栈桥和支撑支架两部分。其中施工临吋栈桥承扪人型起重装设备负重行走、作业和钢箱拱运输汽车走行等任务。冋吋，栈桥将不可避免面临洪汛

6、期，栈桥需承受洪水冲击。临吋栈桥结构稳定是安全控制重点之•-：支撑支架承担钢箱拱自重+钢箱拱风荷载+钢管支架风荷载+支架自重等荷载，II支架最高高度达50米，支架间无连接。支撑支架抗压、抗倾是安全风险之一。4.2吊装设备安全本桥梁工程钢箱拱装采用QUY-260履带式起重机，履带自重260t。设备最大需吊重59.9吨，且吊装高度达60余米。同吋，桥址区原地基为杂填土，吊装过程中可能存在地基沉降风险。因此吊装设备抗倾、吊具安全是安全风险控制重点之一。另外，节段钢箱拱运输状态为平置状态，吊装后需进行姿态调整，如何确保姿态调整过程安全也是安全风险的控制重点。4.3现场作业安全吊装作业过程中存在高空作

7、业、大吨位物件交通运输、交叉作业等特点，iL吊装作业不可避免雷雨季节施工。因此高空坠落、雷击、交通安全、高空落实是安全风险之一。5安全风险控制措施5.1施工临时栈桥结构安全风险控制措施5.1.1针对不同工况条件下，分别对各部位受力情况进行模拟检算，确保栈桥结构稳定、受力满足要求。(1)荷载计算表5-1临吋栈桥荷载计算表流水压力，考虑洪水期水流速度为2.5m/s,最高水位为482.0m。履带吊吊重吋荷载不均匀系