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浅谈电航与大桥交叉施工技术保障措施

发表时间：2020/12/11 来源：《基层建设》2020年第24期作者：刘建国

[导读] 摘要：据四川省委、省政府安排，涪江流域综合规划修编工作于 2007年 9 月启动，规划以主流规划为重点，兼顾支流规划，确定涪江流域综合治理开发任务：在分析涪江流域的治理开发状况和流域经济社会发展要求的基础上，根据“以人为本、人水和谐”、“开发与保护相协调”、“民生水利”等基本原则，明确涪江流域综合治理开发任务为：灌溉与供水、防洪、发电、航运、水土保持、水生态保护等。

        中国葛洲坝集团路桥工程有限公司湖北宜昌 443002
        摘要：据四川省委、省政府安排，涪江流域综合规划修编工作于 2007年 9 月启动，规划以主流规划为重点，兼顾支流规划，确定涪江流域综合治理开发任务：在分析涪江流域的治理开发状况和流域经济社会发展要求的基础上，根据“以人为本、人水和谐”、“开发与保护相协调”、“民生水利”等基本原则，明确涪江流域综合治理开发任务为：灌溉与供水、防洪、发电、航运、水土保持、水生态保护等。而唐家渡电航工程坝址位于遂宁市成达铁路涪江大桥上游2200m处沈家渡河段，是涪江干流梯级开发规划的第41级，电站采用河床式开发方式，枢纽布置采用左岸船闸与厂房相邻布置方案，垂直水流方向从左至右依次为左非溢流坝段、鱼道、船闸、连接坝段、厂房坝段、冲沙闸坝段、泄洪闸坝段、右储门槽坝段和右非溢流坝段组成，坝轴线全长931.2m。凤台大桥与拦河坝枢纽平行布置，坝轴线上游16.5m为桥梁中心线（半幅桥面宽16.9m，花坛宽0.45m）。这就形成了唐家渡电航与凤台大桥上下立体交叉作业的问题，交叉施工给施工作业带来不便，组织管理不好将严重滞约工程进度，同时作业人员安全也受到了威胁，极易发生物体打击、高处坠落、机械伤害等安全事故。
        关键词：电航；大桥；交叉施工；技术保障措施；安全风险控制重点
        引言：在唐家渡电航与凤台大桥上下立体交叉作业的施工过程中，既要保障施工进度要求，更要确保施工作业人员安全，故在建设过程中组织好电航与大桥交叉施工作业技术保障至关重要。本文结合遂宁唐家渡电航工程与凤台大桥施工实例，重点介绍唐家渡电航与凤台大桥上下立体交叉作业施工技术保障措施，采取必要的解决措施，提升电航工程施工的总体进度，供类似工程应用借鉴。
        1、工程概况
        唐家渡电航工程坝址位于遂宁市成达铁路涪江大桥上游2200m处沈家渡河段，是涪江干流梯级开发规划的第41级，电站采用河床式开发方式，坝址以上集雨面积为27517k m2。正常蓄水位285.50m，相应库容4562万㎥；死水位285.00m，死库容4029万m3，调节库容533万m3，具备日调节性能。电站装机容量3×14MW，设计引用流量528.72 m3/s。多年平均发电量为19048万kW•h，年利用小时数4535h。
        枢纽布置采用左岸船闸与厂房相邻布置方案，垂直水流方向从左至右依次为左非溢流坝段、鱼道、船闸、连接坝段、厂房坝段、冲沙闸坝段、泄洪闸坝段、右储门槽坝段和右非溢流坝段组成，坝轴线全长931.2m。凤台大桥与拦河坝枢纽平行布置，坝轴线上游16.5m为桥梁中心线（半幅桥面宽16.9m，花坛宽0.45m）。
        凤台大桥主桥全长1075.27米，宽33.8米的预应力连续桥梁。主桥上部结构均为单箱双室变高连续梁，共三种分联形式：（43.67+68+43.67m），（51+68+68+51m），（51+72+72+51+42.6m），主桥下部结构采用群桩基础、分离式承台、双肢墩柱及整体式盖梁。
        2、交叉施工简述
        本工程坝轴线与桥轴线仅相距16.5m，凤台大桥工程与左右岸非溢流坝段、泄洪冲沙闸段、厂房、船闸工程存在上下立体交叉作业的问题，尤其是在大桥连续梁施工过程中，连续梁钢管柱及贝雷片支架安装、碗扣支架搭设、钢筋绑扎、模板安拆、砼浇筑、物料提升等与电航工程施工互有交叉，作业干扰多，需要协调配合多。
        交叉施工不仅体现在大桥与电航方面，电航工程各专业之间也存在有交叉施工干扰的问题，如金结安装、机电安装与土建工程施工也存在交叉作业。交叉施工给施工作业带来不便，组织管理不好将严重滞约工程进度，同时作业人员安全也受到了威胁，极易发生物体打击、高处坠落、机械伤害等安全事故。
        3、交叉施工技术保障措施
        3.1 施工特点
        交叉作业施工是一个技术复杂、隐患众多、事故多发的地段。其特点是：
        （1）交叉作业的形式多样，其结构、外形多变，施工方法必将随之改变。
        （2）位置固定，生产活动都是围绕着建筑物、构造物来进行的，这就形成了在有限的场地上集中了大量的工人、建筑材料、设备和施工机具进行作业，而且各种机械设备、施工人员多要随着施工的进行不停地流动。作业条件随之变换，不安全因素随时可能出现。
        （3）点多、面广、施工流动性大，这给施工管理增加了困难。
        （4）交叉作业处在高、大、深，露天高空作业多，施工周期长；施工人员在室外露天作业，工作条件差危险因素多。
        3.2交叉施工技术保障措施
        施工中应尽量减少交叉作业。必需交叉时，施工负责人应事先组织交叉作业各方，商定各方的施工范围及安全注意事项；各工序应密切配合，施工场地尽量错开，以减少干扰；无法错开的垂直交叉作业，层间必须搭设严密、牢固的防护隔离设施。
        3.2.1大桥与右岸副坝交叉施工
        由于凤台大桥第一联第二跨连续梁穿越右岸1#、2#副坝，副坝顶部高程距凤台大桥连续梁底部仅为4m左右，连续梁支架钢管柱距副坝约1m左右，交叉施工干扰严重。为最大程度减小交叉施工作业影响，拟采取如下措施：
        （1）计划将右岸1#、2#副坝浇筑至EL285.3m时，暂停施工，撤离副坝施工人员、机械及材料，为大桥提供施工部位，并在副坝四周设置警示及隔离标志，防止人员随意进入副坝区域。
        （2）待大桥连续梁施工完毕，支架拆除完成后，继续施工副坝剩余部分。为保证副坝施工安全，桥面两侧应设置好临边防护栏杆，防护栏杆采用φ48钢管，由上、下两道横杆及立杆组成，以扣件固定，上杆距底部高度应为1.2m，下杆应在上杆和挡脚板中间设置。防护栏杆自上而下采用安全密目网封闭，底部设置不小于18cm高的挡脚板，桥梁左、右幅10cm分缝覆盖防护，防止高空坠物。
        3.2.2 大桥与左岸副坝、重力坝交叉施工（图一）

        图一凤台大桥与左岸副坝、重力坝平面位置图
        依据凤台大桥与左岸副坝、重力坝平面位置图，凤台大桥第18#-19#墩连续梁跨过左岸副坝、紧邻左岸重力坝段，交叉施工干扰严重。为最大程度减小交叉施工作业影响，保证现场施工安全，拟采取如下措施：
        （1）优先安排大桥第18#-19#墩连续梁施工，连续梁浇筑及支架拆除完成后，开始施工左岸副坝及重力坝段。左岸副坝及重力坝段开挖时，四周应设置安全设施，做好警示标志，非作业人员不得随意进入，外来人员不得随意通行。
        （2）副坝及重力坝段施工时，为保证施工安全，在大桥两侧设置好临边防护栏杆，防护栏杆采用φ48钢管，由上、下两道横杆及立杆组成，以扣件固定，上杆距底部高度应为1.2m，下杆应在上杆和挡脚板中间设置，立杆间距不应大于2m。防护栏杆自上而下采用安全密目网封闭，底部设置不小于18cm高的挡脚板，桥梁左右幅10cm分缝应覆盖防护，防止高空坠物。
        3.2.3 大桥与右岸重力坝、储门槽交叉施工
        根据施工图纸，重力坝及储门槽墩头位置（EL288.5m-EL292.5m，坝0-002.00—坝0+000）在连续梁下游翼缘板底部，高差为7.5m，且与连续梁支架最下游一排钢管柱位置冲突，存在上下立体交叉施工。为最大程度减小交叉施工作业影响，确保工程进度及安全，拟采取如下措施：
        （1）凤台大桥第3#-7#墩连续梁与右岸重力坝及储门槽交叉施工时，各作业区及各作业队伍加强沟通协调，错峰施工，优先安排凤台大桥连续梁施工。
        （2）将第3#-4#墩连续梁对应的3#-5#重力坝段浇筑至EL288.5m后，暂停重力坝施工，待大桥连续梁施工完毕，支架拆除完成，桥面设置好安全防护的情况下，继续施工3#-5#重力坝段EL288.5m-EL292.5m。交叉施工布置如下图所示（图二）。

        图二第3#-4#墩连续梁与重力坝交叉施工布置图
        （3）将第4#-7#墩连续梁对应的6#-10#重力坝段及储门槽浇筑至EL292.5m时，安装连续梁支架，连续梁支架最下游一排钢管柱不搭设，贝雷片搭设在重力坝及储门槽墩头位置。交叉施工布置如下图所示（图三）。

        图三第4#-7#墩连续梁与重力坝交叉施工布置图
        3.2.4大桥与泄洪闸交叉施工
        泄洪闸施工时，与大桥共用施工主道路，且部分道路须穿过连续梁底部，因此在材料运输、混凝土浇筑、模板安拆、吊装作业等施工时极易发生交叉作业。为最大程度减小交叉施工作业影响，确保工程进度及安全，拟采取如下措施：
        （1）在交叉作业施工前，应当互相通知或告知本班施工作业的内容、安全注意事项。当施工过程中发生冲突和影响施工作业时，由各自作业区现场管理人员或作业队伍负责人进行协调。
        （2）计划先进行泄洪闸铺盖施工，浇筑铺盖混凝土前预埋好钢管立柱基础，如果后施工铺盖，铺盖基础开挖将影响连续梁钢管柱基础的稳定性。
        （3）连续梁支架搭设完成后，及时做好桥上及桥下安全防护，桥上设置防护栏杆，桥下设警戒线，人员及机械设备不得随意横穿，必须穿越时，应提前通知大桥现场管理人员，桥下设置硬防护通道，贝雷片上应满铺竹胶板，并派专职安全员看护。
        交叉施工布置如下图所示（图四）。

        图四凤台大桥与闸坝交叉施工布置图
        3.2.5大桥与厂房交叉施工
        凤台大桥第16#-17#墩连续梁钢管立柱支架部分位于厂房进水口斜坡面上，右侧翼缘板占压厂房进水口闸墩2米，交叉干扰严重，钢管立柱高度高，安全风险大。
        为最大程度减小交叉施工作业影响，确保工程进度及安全，拟采取如下措施：
        （1）考虑凤台大桥工期紧张，拟优先安排凤台大桥连续梁支架施工，支架施工期间厂房进水口闸墩暂停施工，支架搭设完成并施做安全防护后，方能进行闸墩施工。
        （2）为杜绝支架安装期间掉物伤人，在16#-17#墩右幅连续梁底部（贝雷片顶部，碗扣调平支架底部）满铺15mm厚的1220*2440mm的竹胶板。同时在离最下游侧钢管立柱约6米远的位置设置围挡，在闸墩及围挡处设置安全警示标志，严禁人员进入。安装完成后，严禁私自拆除或跨越围挡，以免发生物体打击伤害。
        （3）为加强临边防护，杜绝物体打击，在靠近厂房一侧，从贝雷片顶部将槽钢悬挑出箱梁边支架5m，并用钢筋或钢管设置斜撑。悬挑槽钢上部铺设15mm厚、1220*2440mm的竹胶板，竹胶板应满铺，不留空隙，且用铁丝固定牢固。
        （4）连续梁桥面设置临边防护，防护栏杆采用φ48mm钢管，由上、下两道横杆及立杆组成，以扣件固定，防护栏杆自上而下采用安全密目网封闭，底部设置不小于18cm高的挡脚板。
        交叉施工布置如下图所示（图五）。

        图五凤台大桥与厂房交叉施工布置图
        3.2.6大桥与船闸交叉施工
        凤台大桥第17#-18#墩右幅连续梁跨越船闸进水口，左幅连续梁跨越上游引航道，当前船闸进水口已浇筑完成，上闸首及上游引航道尚在施工。船闸上闸首结构边线（坝0+000.50）距右幅连续梁下游翼缘板（坝0+000.40）仅为0.1m，右幅连续梁翼缘板支架搭设与船闸上闸首施工交叉施工干扰严重，左幅连续梁支架搭设与船闸上游引航道施工存在交叉干扰。
        为最大程度减小交叉施工作业影响，确保工程进度及安全，拟采取如下措施：
        （1）第17#-18#墩右幅连续梁与上闸首同步安排施工，将交叉干扰的连续梁下游翼缘板边缘支架暂不搭设，翼缘板模板暂不安装，进行连续梁上游翼缘板、箱室的模板及钢筋安装。船闸上闸首继续施工，待上闸首浇筑完成后，安装右幅连续梁下游侧翼缘板支架及模板。为保证下部通道人员通行安全，在右幅连续梁贝雷片上满铺竹胶板，桥下设置好警示及隔离标志。
        （2）第17#-18#墩左幅连续梁暂不安排施工，优先安排上引航道施工，待上引航道施工完成后，开始搭设左幅连续梁支架钢管柱基础，贝雷片上满铺竹胶板，桥下设置好警示及隔离标志。
        （3）第17#-18#墩连续梁两侧临边应设置好防护栏杆，防护栏杆采用φ48mm钢管，由上、下两道横杆及立杆组成，以扣件固定，防护栏杆自上而下采用安全密目网封闭，底部设置不小于18cm高的挡脚板。
        交叉施工布置如下图所示（图六、图七）。

        图六凤台大桥与船闸交叉施工平面布置图

        图七凤台大桥与船闸交叉施工剖面布置图
        3.2.7电航工程各专业交叉施工
        电航工程机电安装、金结安装与土建工程施工存在交叉作业。为避免在同一工作面多工种作业相互影响，故在施工工序上进行优化。即先完成土建施工，然后提交部位给金结、机电安装作业人员。施工过程中应加强协调沟通，尽量避免相互干扰，以保证各施工人员人身安全。
        3.3 安全风险控制重点
        交叉施工主要涉及到高处作业、电焊风割作业、起重吊装作业、支架安拆、施工用电、基坑开挖（表一）。

        表一安全风险控制重点
        根据危险源辨识情况，交叉施工存在的安全风险较高的危险源为：高空坠落、物体打击、支架失稳、及施工触电、起重伤害、基坑坍塌等。
        4、结论
        本文结合遂宁唐家渡电航工程与凤台大桥施工实例，重点介绍唐家渡电航与凤台大桥上下立体交叉作业施工技术保障措施，采取必要的解决措施，提升电航工程与凤台大桥施工的总体进度，确保施工作业人员安全，供类似工程应用借鉴。