浅谈钢管拱桥梁钢管灌注施工的工程监理

浅谈钢管拱桥梁钢管灌注施工的工程监理

黄增明

广西桂通工程咨询有限公司

摘要：钢管混凝土拱桥属于钢―混凝土组合结构件中的一种组合方式。它是将混凝土填充到钢管中，由于钢管的径向约束使得混凝土的膨胀受到限制，从而使得混凝土处于三向受压状态，因此可以显著的提高混凝土的抗压强度，并且同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用，因此在施工的时候既可作为施工模板，方便混凝土的浇筑，也可作为劲性承重骨架。由于这种施工方式具有焊接工作简单，吊装重量轻，可以简化施工工艺，缩短施工工期等优势，正渐渐被推广开来。

关键词：钢管拱桥；拱吊装；安全控制

工程施工监控，是保证工程质量的重要措施之一。秦皇岛市先锋路南延伸跨大汤河大桥，是秦皇岛市上跨大汤河的一座交通兼景观桥梁，该桥梁的受力体系为国内首创。为确保施工全程明确桥梁的受力状态，由监控单位对该桥梁进行了全程的监控，本次桥梁建设工程，全方位引入了监控机制，本文对该桥型的施工监控做了简要介绍。对监控主要内容、施工监测过程、施工控制安排等方面进行了全面分析。本次施工完全按照设计要求进行,从而使工程施工质量达到设计和规范要求。结果表明施工控制所采用的计算模型、监测方法和控制方法是可行的。

一、钢管拱施工的特点及难点

1.铁路运营对施工安全的要求高

石环公路307国道东互通立交桥全桥施工采用先梁后拱方案，钢管拱在已成系梁桥面上施工，桥下是行车密度大、运营繁忙的石德干线铁路，施工过程中必须采取有效措施确保铁路运营安全。

2.钢管拱施工难度大

主桥拱肋在桥面上施工，钢管拱安装高度达23m，吊装作业面狭窄、吊装高度高，拱肋安装精度、支架稳定性要求高是本工程的特点，也是本工程施工的难点。

3.钢管拱施工方案比选

钢管拱施工方案有转体和吊装法两大类。针对本桥的具体特点，主要比选了竖直转体和支架吊装方案。两种方案都是在已成系梁上进行，竖直转体是先将半幅拱肋竖向低位卧拼，后通过牵引索、塔架沿竖直平面内旋转到位，安装合龙段合龙形成钢管拱的施工方法。支架吊装是先按钢管拱分段位置搭设支架，用履带吊机安装钢管拱肋，待形成稳定结构后拆除支架的施工方法。

由于本桥桥墩不高（高度15m），可直接用大吨位吊机将50T履带吊吊装到系梁桥面上，另外50T履带吊可直接吊装拱肋到设计标高；而转体须设置40m高的塔架及强大的混凝土后锚，从确保安全、稳定、经济的角度出发，选取了支架吊装法施工。即在顶推到位的系梁桥面上对应的钢管拱肋接头处，分段搭设“八三式”铁路军用墩、门式组合框架，作为钢管拱肋拼装支架。钢管拱肋分段加工并运输到桥墩附近，按拼装顺序利用50T履带吊机吊装到系梁桥面上。系梁上的两台50T履带吊机在桥面上逐段吊装主拱肋节段到支架上，拱肋节段承重在支架梁上，并进行调整、锚固定位，焊接各节段，形成单榀拱肋圈。单榀拱肋成型后安装横撑，灌注钢管混凝土，安装吊杆，形成拱-梁组合体系。

二、安全

吊装的过程中安全是一个极其重要的问题，对于吊装安全的控制需要做的以下的几个方面：

（1）建立一个专门的安装组织机构，在吊装的过程中需要设立一个专门的组织机构，用以统一协调吊装过程中的人员分工，安全设备机具使用，安全意识教育培训和安全技术交底。明确各人的安全职责，保障安全体系的有效运行。

（2）对于高空作业需要做好安全防护措施，主要有以下几个方面:参与高空作业人员必须穿戴好保护设备，包括安全绳，安全带的配套使用，每一根安全绳只允许一个人使用。同时穿着的工作鞋必须是防水、防电的工作鞋，手套是防水工作手套，佩戴好安全帽。拱肋上的平台脚手架必须保证材料符合使用性能，所用的脚踏板要保证材质的要求，不得出现头板。钢结构尽可能的在地面预制后在起吊到空中，减少高空的焊接作业。拱肋顶部需要移动梯子的时候，需要确认梯子底部防滑，同时不得对梯子进行垫高处理。作业的过程中所有的材料要堆放平稳，工具需要放在工具袋中，在递送工机具的时候严禁抛掷。作业面上的易坠物品需要及时清理干净，防止坠物伤人。

（3）起重作业的安全。所以吊装使用的钢丝绳都必须符合使用要求，同时有产品合格证明，并且在选用的时候进行过充分的计算。起重机械必须是合格可以使用的起重机械，禁止起重机械带病进行工作。起重机所展开的地方的承压力必须达到使用的要求，如果地表达不到使用的要求可以再地面铺一层垫板，以加强地面的承受力。起重司机必须要了解工作的意图，同时听从指挥人员的指挥，当指挥不明的时候可以发出询问指令进行询问，明确意思后方可开机运输，当指挥人员发出的信号违反了吊运标准的时候，起重司机有权利拒绝执行命令。当汽车吊开始工作的时候，驾驶室内禁止有人，并禁止将被吊物品越过汽车驾驶室的上方。严禁吊物行走，同时严禁有人在吊臂下发停留或行走。在起吊的时候需要在吊车附近拉上警戒线，确保非相关的人员禁止进入施工的现场。起降物件的时候，应该匀速轻放，禁止突然的制动。进行回转的时候速度也不能过快，严禁突然制动及变换方向，同时回转的时候需要注意在回转的路径上是否有人或物进行阻挡，只要确保回转路径上放空的情况下才能够进行回转。多机抬吊的时候，需要统一指挥、动作相互协调配合，重量分配合理。吊物的时候注意机身的温度，防止中心偏移从而造成翻车事故的发生。安全员、起重工及起重司机必须带证上岗，禁止非相关人员从事此类特种作业。

（4）安全意识的培育。安全意识的培育是将全部工作人员参与到安全管理中来，具有经济效益好，效果明显等优势安全例会制度，安全例会制度就是每隔一段时间进行关于安全的会议的制度，其目的在于可以及时的反馈发现的安全隐患，做到及时整改。同时也可是及时对施工人员的一个提醒，让施工人员保持一个较高的安全意识。安全奖励制度，根据国家的要求，每个项目对于安全都必须有一定的投入，这笔投入可以拿出一部分作为安全奖励制度的建设，当施工到达一定的安全时效的时候，可以给以一定的安全奖励，从而使得整个项目的人员更加的关注安全，积极的培养施工人员的安全意识。安全技术交底，在进行一些重大的施工的时候需要进行安全的技术交底，用来确认施工过程中可能会发生的一些安全隐患，将这些隐患告诉施工人员，从而让施工人员注意规避安全风险，同时可以让施工人员对于安全意识的培养进一步增强。举行安全交流活动，对于一些特殊的情况可以进行安全交流工作，将好的安全经验进行共享，从而使得整个工程的安全环境得到加强。

强化安全监察力度，在吊装作业中可以依据各级监督部门和人员要依据国家有关安全法规、标准的规定，加强对起重机械的安全监察。①对起重机械制造厂家的制造资格，进行安全认证。②对从事起重机械安装、维修的企业需要进行安装、维修资格的安全质量认证，不具备相应资质的企业不能承担此部分的工作。

结束语

按照上述施工方案及工艺技术要求，石环公路307国道东互通立交桥钢管拱支架吊装法施工取得了圆满成功。拱肋安装坐标位置准确，线形平顺美观；拱圈混凝土灌注顺利，强度满足验标要求；吊杆索力经调整、监测，实测索力与设计张拉值偏差控制在±20%以内，同一侧的同对索索力未出现异号。实践证明，该钢管拱桥施工方案合理、技术安全可行、工艺操作性好，经济适用，可广泛应用于钢管拱桥施工。

参考文献

[1]卫启阳，杨齐海.大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱桁架节段吊装[J].武汉理工大学学报.2001.

[2]王小敏，龚明泉.昭君大桥刚架拱吊装施工[J].交通科技.2003.