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摘要：本文对郑万铁路巫山大宁河双线大桥主拱肋外包砼施工中面临峡谷风、作业空间局限、下临航道等特点，通过采用定型梯步、吊装管控、人员管控等安全管控技术措施，保证施工过程中作业人员、航行船舶安全的成功经验进行了较为全面的分析和总结，为类似工程提供借鉴经验。
关键词：钢管拱外包砼；高处作业；航道安全；吊装作业；安全防控
1.工程概况
巫山大宁河双线大桥中心里程为D1K664+804.5，全长372m，孔跨布置30m+282m+30m，其中主桥为1-282m中承式钢筋混凝土平行拱桥，桥梁共设2个桥墩2个桥台，桥台桩基共长300m，桩径为1.25m，桥墩柱下设计2个拱座基础，每个拱座基础下分别设计1根斜桩和1根竖桩支撑，全桥共设计4根斜桩和4根竖桩，分别位于郑州岸和万州岸。主拱距河面最大高度达170米。劲性钢管拱及横梁钢管内均灌注C60自密实混凝土，主拱圈及横梁外包C55聚丙烯网纤维混凝土。
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图1-1巫山大宁河大桥
2.自然条件及施工环境
大宁河双线大桥横跨大宁河，大宁河属长江支流。每年9月～次年3月库区蓄水，最高水位175米，夏季6～8月份雨量丰沛，河流丰水期的水位高，流量大，汛限水位145米，全年水位变化约30米。大宁河与长江汇流，河流较窄且水深较深，处在小山峡旅游景区边，为主要航道，过往船只较多，旅游船只通航时间约为8：00-17：30，周围渔船不定时过往，无法预测。
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图2-1枯水期河流航道
3.气候条件
区域内属中亚热带季风湿润气候，气候温和，四季分明，水热充足，冬暖、春旱、夏热。降水充沛，湿度大，云雾多。具有层次分明的山地立体气候和明显的盆地气候特征。年平均气温约18.4度，极端最高气温约42度，极端最低气温约-2.8度。桥位区20年年平均风速为0.4～2.6m/s，主导风向为N～E；最大风速为4.4～17.5m/s，极大风速为9.8～32.6m/s；极大风速主要出现在7～8月。年平均雾日245～260天，其中1月雾天最多，雾多发生在凌晨，一般上午11：00时～12：00时消散，个别浓雾可延续几天。
4.施工组织工序及方案
拱圈混凝土施工分拱脚先浇段混凝土施工→底板混凝土施工（4个工作面同时施工）→吊杆施工→腹板混凝土施工（4个工作面同时施工）→顶板混凝土施工（4个工作面同时施工）→横梁预应力施工。拱圈施工期间，拆除所有拱圈扣锚索，为保证拱圈正常的材料转运，在拱圈上布置2台塔吊用于辅助施工，分别位于左幅主拱肋中心向大里程侧82m和右幅主拱肋中心向小里程侧93m。
除先浇段部分采用支架和模型浇筑外,主要采用“吊模”施工工艺，33U型拉环作为主要受力结构，底板采用钢模；腹板采用木模，利用方木、[5双拼槽钢、胶合板以及拉杆进行加固；箱式内部采用钢管支架进行对称加固。腹板上部压模也采用模板、方木、胶合板以及M20拉杆进行加固。顶板外模采用整体钢模，设通长M20对拉杆进行加固，内箱式则采用桁架片、10×10cm方木、胶合板以及M22高强拉杆进行加固关模。
外包砼施工过程中模板、钢筋起重吊装工作量大，采用索道与塔吊运输结合的方式。
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图4-133U型拉环及底模安装
5.风险分析
通过对施工组织及工序的分析，结合施工外部环境大宁河双线大桥主拱肋外包砼施工，主要风险有两类，一是施工本身存在的安全风险，如模板倾覆、高坠；另一类是施工对外部环境安全存在的威胁，如影响航道安全：
（1）物料、机具吊装转运，存在起重伤害安全风险；
（2）模板、钢筋、高空混凝土浇筑过程安全控制风险；
（3）高空作业空间有限，存在高处坠落风险；
（4）作业点在既有航道正上方，存在施工危及下方航道安全风险；
（5）物体打击安全风险。
6.安全防控技术、措施
6.1合理设计模板体系，加强混凝土浇筑过程控制。
6.1.1模板体系设置
6.1.1.1钢筋临时存放平台设置。
由于场地受限，在拱圈2#和3#横梁搭设钢筋临时存放平台，平台尺寸为12×3.2m，平台采用8根28工字钢作为主要受力结构，在横桥向布置两根28工字钢，在工字钢上布置20槽钢，间距为0.8m。在平台上四周布置栏杆，采用密目网覆盖，竖向工字钢与横向的工字钢之间采用焊接连接，焊缝高度不小于10mm。3号横梁平台在2号横梁平台基础上将N4截去53.5cm即可，每个平台钢筋存放荷载不能超过30t，堆放钢筋时，尽量平铺固定在平台上，避免平台中间集中受力。
6.1.1.2底模板安装平台准备。
底模安装平台采用桁架片和贝雷梁组建，平台长宽尺寸为9.4m×27.4m，横桥向布置桁架片2片，在两片桁架片之间设计道贝雷梁横撑，横撑与桁架片之间采用销子连接；平台顶面满铺工14工字钢，间距35cm，在工字钢上面采用花纹钢板，四周做好防护设施。安装平台在1#拱座前进行组装，组装完成后由主索道进行吊装移动。
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图6-1底模安装平台结构图
6.1.1.3底模板吊装安装。
拼装完成的底模采用工作索道吊运至安装平台上，每次安装平台上装运4块，采用主索道将底模运至安装位置（尽可能靠近），模板大小里程各安装一个2t链条葫芦，链条葫芦通过模板上的小型拉环进行拉吊安装，通过收紧葫芦将底模安装至设计位置，最后施工人员再到底模上安装U型拉环及混凝土垫块。
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图6-2底模吊装安装流程图
6.1.1.4底模板人行通道安装。通道采用10×10cm方木、胶合板以及钢管组成，人行道距结构边1.2m，钢管与双拼槽钢采用焊接连接，每1.8m焊接一根栏杆立柱，每根栏杆立柱之间采用A20圆钢连接，共设计3根纵向的横杆。
6.1.2混凝土浇筑过程控制
6.1.2.1拱圈混凝土浇筑前，在压模上布置浇筑孔。底板混凝土施工时，浇筑孔分别布置在底板正中心，两侧腹板中心，浇筑孔大小为20×20cm，每隔2m布置一个，并在底板两侧倒角、腹板顶部和外侧钢模倒角处分别开设8×8cm振捣孔，间距为1.0m；腹板施工时则在两侧腹板正中心开孔，开孔大小及间距与底板相同，并在腹板顶部和内侧1/2处开设振捣孔，大小及间距与底板相同；顶板在正中心开设浇筑孔，大小及间距与底板相同，并在顶板开设3排振捣孔，纵向间距为1.0m。
6.1.2.2混凝土浇筑时严格执行对称同步浇筑。
6.1.2.3混凝土浇筑时设置专人对先浇段支架、钢管柱基础、拱圈模型进行检查，对模型松动的扣件及时拧紧；模型出现严重变形时及时通知放料人员停止放料。混凝土入模时落差应尽量减少，控制在2m以内，避免直接冲击波纹管，使其发生变形或偏移。
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图6-3人行道栏杆示意图
6.2通航安全管控
6.2.1施工前在上下游设置明显的施工导航标志，并与航道管理部门协商，发布航运通告，限制船只通航，做好防护措施。根据巫山县海事局的要求，保持河道的通航净高、净宽。
6.2.2根据当地船舶通过的实际情况，与监督航运主管部门协商，以确定水上作业施工的临时封航时段。水上施工运输尽量避开水路交通繁忙时段，临时码头的设置和运输船、施工作业船的停泊必须在航道管理部门的指定位置，确保航道不被阻塞。锚泊施工的船舶，抛设警戒锚标，用明显的号灯指明可航水域和封航水域。
6.2.3水上架路、平台及水运码头的设置须征得河道主管部门的同意，水上施工作业前，先制定具体的施工方案，报航道主管部门及相关管理部门审批后，方可实施。严格按规定的区域施工作业，并准确悬挂施工信号。
6.2.4施工作业人员一律穿着救生衣，并在便桥及工作平台上放置备用的救生设施。施工时，在施工河段抛放临时标志，标示航道和施工区域限。施工期间严格执行内河避碰规则和施工航行通告的有关规定。施工完毕，按照通航的要求及时清除施工时遗留在河中的一切障碍物。
6.3高处坠落及物体打击风险管控
6.3.1对作业人员采取岗前体检措施，确保作业人员无不适宜高处作业症状（如:高血压、心脏病）；针对高温、大雾天气适时调整作业时段；同时严格执行岗前三级安全教育培训和安全技术交底。
6.3.2细化人行通道、临时作业平台搭设方案，确保通道、平台本质安全同时又便于通行和作业。操作平台用3cm厚的木脚手板满铺，脚手板须固定牢固，不得有探头、空洞。周边按临边作业要求设防护栏杆，防护栏杆采用钢管、角钢、钢筋等坚固材料安装，高度1.0～1.2m，立杆间距不大于2.5m，横杆间距不大于0.6m，下横杆离地高度0.5～0.6m，下部设高度不低于20cm的挡脚板，护栏自上而下用安全立网封闭。严禁利用操作平台作为材料堆放点；人员上下梯道须固定牢固，坡度不宜大于60°，梯步宽度不应小于25cm且有防滑措施，两侧设防护栏杆，严禁作业人员沿脚手架、管道、绳索、栏杆攀爬或随非乘人起重升降设备、吊物上下。
6.3.3高处作业场所或区域设置当心坠落、当心落物、禁止跨越、禁止抛物、必须系安全带等安全警示标志，必要时作业点下方应设置警戒区域，并设专人防护。加强个人安全防护用品（安全带、防滑鞋）使用。
6.3.4有限空间物料、机具堆放符合项目管理要求。
6.3.5高处作业与其他作业交叉进行时，应按指定的路线上下，不得上下垂直作业，如果需要垂直作业时应采取可靠的隔离措施，现场涉及垂直交叉作业的人员进出通道口均应搭设安全防护棚。
6.4起重吊装作业安全管控
6.4.1优化塔吊设置方案，加强塔吊安装、拆除过程管控。
在主拱圈上距下里程水平距离93m右拱圈上和距大里程水平距离82m左拱圈上分别安装一台塔吊。
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图6-4塔吊基础与上弦管连接图
安装前经设计单位受力计算，并在钢管混凝土灌注完成后进行安装，塔吊基础与上弦两根主钢管焊接固定，并在塔吊基础四周搭设平台和拉杆，铺设模板和密目网。塔吊主要采用工作索道安装，其中塔吊最重的“回转机构”则采用主索道吊装。
6.4.2吊装作业过程管控
1）从事起重吊装作业的起重机操作司机、司索人员、信号指挥人员必须经有关部门培训考核，并取得相应的起重作业特种作业操作资格证书后方可上岗。
2）特定情况下进行起重吊装作业时，项目安全总监、专职安全管理人员，以及吊装方案的编制人员必须在场。
3）起重吊装作业要统一指挥，明确统一的联络信号。现场配备口哨、指挥旗、对讲机等指挥通讯工具，原则上优先使用对讲机进行作业指挥，并配备备用电池。在未使用对讲机进行作业指挥的情况下，指挥人员应使用手势、旗语、口哨进行作业信号指挥。指挥信号只能由一个人员发出，严禁2人及以上多人同时发出指挥信号，但对于紧急停车信号，不论由何人发出，均应立即执行。
4）每班作业前，必须对起重机械的吊具、索具、滑轮、卷筒、减速器等易损零部件的安全技术状况，电气装置、液压装置、离合器、限位器、防碰撞装置、警报装置等的安全技术条件进行详细检查，并进行试吊。
5）任何人员不得随同吊物或吊装机械升降。在特殊情况下，必须随之升降的，应采取可靠的安全措施，并经过现场指挥人员批准。
6）起重吊装作业暂停时，不得将吊物、吊笼、吊具和吊索悬在空中，作业完后，应将吊具、吊索收回放置到规定位置。
7）起重吊装作业必须严格遵守起重吊装“十不准”规定。
7结语
随着我国铁路特别是西南地区铁路建设的深入，类似郑万铁路大宁河双线大桥作业空间局限、下临航道、临水作业，作业高度大等特定自然和施工环境，风险高，安全管控难度大的桥梁施工将会越来越多，如何进行安全管控，是值得研究的问题。首先，在施工前应仔细分析工程的内、外部特点，准确识别出工程存在风险；其次，有的放矢的采取有针对性的技术和管理措施对施工安全进行管控；最后，应加强过程控制，落实各项管控措施，方可确保安全。郑万铁路大宁河双线大桥主拱肋外包混凝土目前已安全完成施工，其成功的经验对类似工程具有重要借鉴意义。
参考文献
[1]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR9603-2015）
[2]《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.2-2003J260-2003）
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号和建办质<2018>31号文
[4]《建设工程安全管理条例》（中华人民共和国国务院令（第393号））
[5]《中华人民共和国安全生产法》