不平衡重平面桥梁转体施工安全技术总结

发表时间:2020/6/11   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:尹继广
[导读]
        中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司
        1工程概况
        1.1转体结构概况
        京秦高速公路上跨京哈铁路分离式立交主桥为68m+68mT型刚构,转体长度为60m+60m,采用双幅同转法施工,转动角度为49度,转体重量为单幅9600吨。主桥上部结构采用单箱双室箱形截面,中支点中心梁高7.5m,端部中心梁高3.5m,梁底线形按1.8次方抛物线变化,端部等高段长9.9m。顶板宽16.5m,底板宽9.5m。单侧共16个节段,其中1~13节段采用挂篮悬浇,15号为现浇段,14号为合龙段。(主桥断面见图1)
       
        图1主桥T构1/2断面图
        1.2桥梁与京哈铁路位置关系
        1.2.1转体前桥梁与京哈铁路位置关系
        转体前北侧Z30距离京哈铁路下行轨中最小间距为14.31m,距离接触网立柱最小间距为11.37m;南侧Y32距离京哈铁路上行轨中最小间距为14.31m,距离接触网立柱最小间距为12.4m。(转体前平面位置关系见图2)
       
        图2桥梁转体前与铁路平面位置关系
        1.2.2转体后桥梁与京哈铁路立面位置关系
        主桥T构结构转体完成就位后,接触网杆与梁体的最小水平距离:左幅接触网杆352号距离T构最小水平距离1.8m;右幅接触网杆345号距离T构最小水平距离4.06m。梁底距离电力线最小高度:左幅4.56m,右幅4.11m。(转体后平面位置关系见图3)
        2安全防控要点
        3转体施工风险源分析
        3.1转体施工工艺流程
        3.2基于工艺流程的主要安全隐患分析及针对措施
        3.2.1临近既有线挂篮拆除
        (1)存在的安全隐患
        转体施工前的挂篮拆除为临近既有线的高空作业工序,拆除前需制定专项施工及安全方案,在铁路局明确的列车天窗点内完成,此部分作业易发安全事故主要有:
        ①高空坠落(包括坠物及坠人),造成侵线及伤亡事故;②吊车倾覆,造成侵线及伤亡事故;③驻站员及监护员沟通问题,造成列车未及时停车或超天窗时限作业事故;④拆除过程中主桥姿态监控不及时,造成桥体倾覆或倾斜事故;
       
        图3桥梁转体后与铁路平面位置关系
        (2)针对性的安全措施
        在充分分析了各种安全隐患的基础上,明确应对措施及制定专项方案,同时还应制定应急预案、备齐抢险物资。
        ①配备专职安全人员及技术人员各一名,分别对挂篮拆除过程中的钢丝捆绑位置、坠落投影区域进行检查及清场,配合铁路监控部门重点对易侵线区域排查;②临近既有线设备使用需符合北京铁路局第175号文相关规定,对设备每日登记工作状态,吊车站立位置区域基础处理,确保设备安全。同时调整起重安全系数至3倍起吊物重量;③挂篮拆除过程前在施工区域上、下行车站做好《运统-47》登记,经铁路局培训合格的专职驻站、防护人员持证上岗,在使用对讲机的同时要求配备固定式通话设备。施工现场专人指挥,确保不超天窗作业。④拆除作业需做到“两端同步、左右对称”确保两侧荷载减少对悬浇桥影响最小,过程中的监控主要是梁端(13#段)标高及位移观测、主墩下球铰标高及位移观测,设定的警戒值根据撑脚与滑道间间隙大小等比例得到(本项目梁端标高警戒值为±6cm,位移警戒值为2cm;墩顶标高警戒值为-0.1cm,位移警戒值为0.2cm)。
       
        图4桥梁转体施工工艺流程图
        3.2.2解除上下承台锁定、张拉设备安装调试
        (1)存在的安全隐患
        上下承台之间在施工完0#段后在顺桥方向进行临时锁定,措施为张拉预埋在上下承台之间的精轧螺纹钢同时在上下承台之间浇筑混凝土临时墙。待挂篮拆除完成后、转体前需解除临时固结,并进行张拉设备调试。此部分作业易发安全事故为物体打击及触电。
        (2)针对性的安全措施
        凿除混凝土临时墙过程中需做好桥体姿态监控(方法同挂篮拆除监控),作业前对工人进行突发事件逃生演练,配备安全帽、防护服、口罩、绝缘鞋等必备安全防护用品,混凝土临时墙应两侧对称凿除,避免突发应力对结构受力平衡的影响。
        张拉设备调试由具有作业资质的专业队伍进行,项目部负责接入现场稳定电源及配备备用发电机,预紧钢绞线时需避免钢绞线相互缠绕、弯曲,同时检查钢绞线有无锈蚀脱皮及外部损伤。
        3.2.3试转、正式转体
        (1)存在的安全隐患
        试转及正式转体首位安全隐患就是超时限施工,同时还存在以下安全隐患。
        ①某个油泵供油不足或者通信故障未形成双幅同转;②转体施工中出现T构两端不平衡超出设定范围;③过转;
        (2)针对性的安全措施
        由于试转及正式转体前桥梁顶面已经清理干净,配重沙袋绑定牢固,因此不存在易漂浮物及易坠落物。试转及正式转体前由北京铁路局在现场组织召开转体预备会,详细确认要点时间及安全防护人员工作、责任;确认Z30#及Y32#基坑内的指挥、技术及工作人员工作责任;夜间施工照明能够保证施工顺利进行;所有观摩人员退出施工区域之外。
        ①某个油泵供油不足或者通信故障未形成双幅同转
        考虑可能造成的油泵供油不足,转体施工用油泵备用一套(转体设备如表1所示),发现供油不足暂停转体施工并及时更换连续千斤顶油泵;若发生通讯故障使得一个主控台不能同时控制两侧同转时,以转盘刻度及实时测量数据(见图5)为准依靠指挥协调进行同步控制,确保符合设计要求。
        表1试转及正式转体旋主要设备配备表
       
        ②转体施工中出现T构两端不平衡超出设定范围
        考虑实际重心与理论重心偏差5~15cm,在转体过程中,如果发现T构不平衡值超出5~15cm的范围,可根据监控量测组量测结果,经理论推算后,采用现场加沙袋配重法,调整T构两端的重量,使实际重心与理论重心控制在设定的5~15cm范围内。撑脚与滑道间距为3~6mm,在转体之前进行认真检查,清理滑道,放置四氟乙烯滑板,利于撑脚滑移,并在现场布置4台200t千斤顶(见图5),在施工过程中调整桥体倾斜姿态。
       
        图5上转盘刻度标注及防倾覆措施
        ③过转
        转体速度控制在每分钟1度,即控制梁端转动线速度为1.05m/min时,牵引索走形速度为6.2cm/min。平转基本到位时(距设计位置约1m处)减速,降低平转速度,距离设计位置0.5m处时,采取点动操作,并与测量人员配合确认点动后梁端弧度。在距离设计轴线0.1m处停转,测量轴线,根据差值,精确点动,操控台可设置点动时间,在试转时确定点动1s、3s、5s转动距离,精确调整时组合点动时间进行,同时精确调整可在铁路要点外时间进行。
        表2试转及正式转体旋转角度及用时表
       
        为保证转体精确到位同时又不发生超转现象,必须设置限位装置。该装置采用4根I28型钢预焊在下转盘上,在转体到位时可起到限位作用,转体到位精调完成后使用楔形钢固定撑脚与滑道,静置24小时后观察桥体姿态,若有变化需调整释放应力,待连续24小时桥体姿态无变化后方可封固下转盘,宣告转体正式完成。
        为保证转体精确到位同时又不发生超转现象,必须设置限位装置。该装置采用4根I28型钢预焊在下转盘上,在转体到位时可起到限位作用,转体到位精调完成后使用楔形钢固定撑脚与滑道,静置24小时后观察桥体姿态,若有变化需调整释放应力,待连续24小时桥体姿态无变化后方可封固下转盘,宣告转体正式完成。
       
        图6转体限位及过转回顶措施措施
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