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道路桥梁钢结构的架设安全施工方法

2021-09-10邓旭

交通科技与管理 2021年14期
关键词:架设道路桥梁工程施工方法

邓旭

摘 要:本文主要以京杭运河浙江段三级航道整治工程杭州段(八堡船闸段)CZSG-2标段九乔路大桥钢梁安装工程为例,分析了钢结构的架设安全施工方法,提出了加强施工安全的对策。钢结构由于其强度高、自重轻、刚度大、易安装等优势,被广泛应用到道路桥梁等大型建筑施工中,但也会因为其尺寸偏差、安装焊接等环节出现问题,因此,值得深入探究,以供相关单位参考。

关键词:道路桥梁工程;钢结构;架设;安全;施工方法

城市化建设进程的加快,需要建设更多的道路桥梁作为支撑,这对道路桥梁建设质量与水平提出了较高要求。在实际建设过程中,钢结构凭借自身诸多优点被广泛应用于道路桥梁建设中,借助钢结构,可以在很大程度上保护桥梁设施以及周边水环境。但同时,也暴露出了钢结构的一些劣势,其在耐腐蚀、耐火等方面问题较多,还有诸多安装施工问题。因此,本文借助具体工程实例,分析钢结构安装施工要点,旨在提升安装施工水平,保证施工安全。

1 钢结构特点分析

作为建筑较为基础的结构类型之一,钢结构由钢板和型钢组成,目前广泛应用于现代建筑中。由于钢结构本身具有较强的灵活性,在实际施工中,能够结合实际施工需求组合成钢材,形成特定的工程构件。在一些超重、大规模建筑施工中,经常可以看到钢结构的身影。钢结构具有较高的韧性、塑形能力,可以达到高速公路桥梁设施动力荷载承受能力要求,在实践应用中突显出了极大的优势。但其施工劣势也较为明显,除了耐腐性、耐火性差,在安装过程中还非常容易因为施工细节问题,发生安全问题。因此,应当高度重视钢结构在架设时的安全施工管理,进而提高施工安全性,保证施工质量[1]。

2 钢结构架设安全施工实例分析

2.1 工程概况

本文主要结合九乔路大桥工程为例进行分析,该工程位于杭州市江干区九乔路。桥位距下游沿江路跨运河大桥约1 km,距上游九沙路跨运河桥约620 m。由于本项目路线较短,受控制的主要是两头的规划、现状道路及两侧的平交口。项目范围路线全长为0.6 km,平面全部直线布设。纵断面线形指标:最大纵坡为2.5%共2处,最短坡长308 m,凸形竖曲线最小半径为2 400 m共1处,凹形竖曲线最小半径为2 400 m共1处。

九喬路大桥采用单塔四跨组合梁自锚式悬索桥,桥梁起点桩号K0+211.84,终点桩号K0+580.24,桥梁全长368.4 m。跨径布置为30+2×150+30 m,桥面宽度40 m,双主梁钢混组合梁,钢主梁中心线位置总高度3.17 m。索塔主体结构总高度67 m,为钢筋混凝土结构。该工程,钢梁吊装跨度大、重量重,所以对起吊设备要求较高,同时,由于支架荷载大,对地基处理要求高,再加上钢梁节段多,对现场焊接工作提出一定挑战[2]。

2.2 钢结构安装施工要点

2.2.1 复核测量及图纸设计

与普通工程钢结构材料相比,九乔路大桥工程施工所用钢结构材料,非常容易受到各种因素影响造成构件尺寸偏差。通过分析发现,主要涉及到了两方面原因:其一,钢结构设计问题,如果在设计过程中出现尺寸变更,则非常容易造成竖曲线、圆曲线同时存在的情况,导致尺寸偏差;其二,测量不到位导致的尺寸偏差问题。由于采用人工测量方式,很难保证测量精准度,测量的数据不准确会直接影响到图纸设计,进而导致后期施工偏差,容易埋下安全隐患[3]。

所以,在九乔路大桥施工过程中,施工人员不能直接使用桥梁施工设计图纸,而是需要由专业技术人员,到施工现场进行勘察,进行测量数据复核,并进行调整、优化,确保设计图纸与工程实际情况相符。相关技术人员需要注意的是,在复核测量过程中,由于图纸包含了施工结构图、构件加工图等内容,相对要复杂些,应当进行分类,并采用多人复核测量处理。这样不仅可以提升复核测量工作效率,节约大量的工作时间,同时,也可以使得工作人员突出工作重点,提高复核测量质量。除此之外,在正式施工开始前,应当再次组织人员复核所有桥梁施工使用数据,进而全面保证数据准确、可靠性,为施工整体安全性做好保障。

2.2.2 钢结构安装焊接

在正式安装操作前,施工人员应全面掌握复核测量后的施工图纸情况,如果发现问题,要及时联系有关技术人员协商解决,确保钢结构安装质量。钢结构安装焊接质量会直接影响到整个施工安全,为了提高施工安全性,保证焊接质量,在九乔路大桥主桥钢梁焊接开始前,相关人员需要进行焊接工艺评定,确保焊接工艺评定试验条件能够与钢梁构件生产条件相对应。同时,施工人员应执行《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)中关于焊接接头性能的基本要求,焊接、铆接以及螺栓连接是钢结构安装施工的主要方式,其中铆接和螺栓连接相对简单,在施工过程中,按照有关规定操作即可,例如,如果发生螺栓接头错口,施工人员可以利用铰刀扩孔解决,但要注意扩孔直径不能超出原孔径2.0 mm,切忌使用气割扩孔。

首先,施工人员在焊接前,应当做好相应的准备工作,检查相邻钢梁节段端口的吻合程度、间隙尺寸及接头坡口尺寸,如果检查时发现锈斑、锈迹,应当及时清除。其次,施工人员需要对钢件进行预热处理,主要利用烤枪设备,为保证温度达到施工要求,需要借助测温仪器进行实时监测,防止钢件氧化的情况。而在安装引弧板、焊垫板时,施工人员要保证其弧度、清洁度与钢件坡口相同,主要就是让其能够紧密贴合,在焊接过程中,施工人员应当尤为注重第一层焊道操作内容,多次确认无误后再进行后续操作。最后,完成所有焊接施工后,应当做好质量验收工作,如若发现焊接缺陷等问题,应当立即处理,必要时要重新焊接。

2.2.3 钢结构施工质量控制

由上文可知,钢结构的耐腐性、耐火性较差,因此,在九乔路大桥工程施工过程中,应当采取相应的措施,提高钢结构的可靠性、安全性,延长其使用寿命。为了保证整体施工安全性,施工人员需要结合九乔路大桥工程现场情况,利用喷涂防腐材质或防火材质进行处理。为保证喷涂效果,施工人员需要做好钢结构表面清理工作,确认没有杂物。而后,根据国家规定,选择达标的喷涂材料进行喷涂。

2.2.4 钢结构起重吊装安全施工方法

在道路桥梁钢结构架设施工中,起重吊装部分的安全性非常重要。在起重作业中,如果工人违规操作或者周围作业区域存在危险因素,在非常容易 造成安全隐患。因此,在实际施工过程中,为了安全起见,首先要做好吊装准备,在吊装危险区设有专人监护,非施工人员不得进入作业场地;要划分出警示区域,使用警示绳围护。其次,在起吊过程中,要保证下方无人,需要测量定点,检查好各个吊索用具,将钢柱吊点焊接吊耳,起吊重物时,吊钩要与地面保持90°,严禁斜拉斜吊,严禁横向起吊。而起重设备的运行要保证“四限位两保险”,做好防雷接地。起吊司机必须持证上岗。如果是双机抬吊,要指挥统一、操作一致。

3 加强钢结构施工安全管理的对策

3.1 强化施工技术人员安全意识

无论是九乔路大桥工程还是其他桥梁工程施工建设,施工人员的安全意识,都会直接影响工程施工,决定整个工程建设质量,因此,有必要通过各种方式加强施工技术人员安全责任意识,切实保障钢结构安全施工。

首先,需要保证施工人员有足够的休息时间。由于九乔路大桥工程工期较长,任务量较重,如果一直高强度施工,会直接影响到一线作业人员生理健康,造成巨大心理负担,无形中增加安全隐患。因此,在九乔路大桥工程建设过程中,切莫为了追赶工期,让施工人员超负荷工作,应当根据工程计划,划分成不同的小目标,有计划的完成。其次,施工单位应当建立健全完善的管理制度,岗位责任制度、安全制度、供电制度等,确保不同岗位的人员清晰自己的职责权限,并严格按照规定落实工作,要制定出人员、械设备的准入机制。此外,管理人员应当全面做好监督管控工作,對于发现的违规操作,要严格处罚。最后,在施工开始前,应当确保有所施工人员都持证上岗,主要就是防止在实际施工中发生钢结构桥梁工程安全事故,造成重大损失。一方面,要做好人员选拔,必须要求具备资格证书,另一方面,在施工整个过程中, 应定期组织技能培训、职业素质教育等活动,并采用考核的方式检验培训成果,及时替换不符合施工要求的人员。此外,要在岗前对人员实施安全教育培训、开展班前喊话等安全活动,提高人员安全意识。

3.2 注重管控机械设备运行状态

在九乔路大桥工程钢结构施工过程中,不仅需要加强人员管理,更要提高对机械设备运行安全稳定性的关注,保证相关机械设备符合施工使用要求。

3.2.1 做好机械设备维修保养

钢结构架设中,必然会使用到一些机械设备,如果设备出现了问题,同样会造成严重后果,因此,有必要加强机械设备的保养工作。比如吊装设备及索具等,在该工程中,主桥主纵梁、横梁、小纵梁及锚固区主纵梁组拼安装采用吊重能力强的130 t履带吊,站位于处理好地面上进行吊装,少量杆件配以50 t汽车吊辅助吊装。经分段的钢梁吊段最重不超过60 t,130 t履带吊,吊距8 m,28 m主臂,起重能力83 t,满足吊重要求。由于长期高强度的运作,会导致机械内部零构件发生磨损,影响其性能发挥,容易增加安全事故发生几率。因此,施工单位需要安排管理人员,做好购进设备情况调查,并定期实施性能检验测试,及时发现隐患,及时排除故障。

3.2.2 提高检测器械设备质量

钢结构桥梁工程施工过程中,会使用到一些特殊器械设备,为保证施工质量、施工安全,这些设备需经过质量检验以及性能测试,达到相关标准后方可投入到施工中使用。但实际上,一些施工建设单位往往忽视了这一点,为了简化流程,并没有对特定器械设备进行安全性检测、质量校验,导致后续施工出现问题。因此,有必要加强对器械设备的定期检测,做到及时发现问题,及时解决,并严格把控检测器械设备使用年限,及时更新换代。

4 结束语

总而言之,通过本文对钢结构特点分析,以及九乔路大桥工程钢结构架设施工探讨,不难发现,在钢结构安装施工要点中,需要做好复核测量及图纸设计、钢结构安装焊接、施工质量各个环节的安全问题,以提高钢结构施工质量,促进钢结构在高速公路桥梁领域更好的应用,助推我国发展。

参考文献:

[1]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术,2019(8):18-21.

[2]王文荣.钢结构桥梁施工管理及质量控制措施[J].公路交通科技(应用技术版),2018,12(11):30-31.

[3]王卫东,杨巧富,张颍利,等.钢结构桥梁防腐涂装的质量控制措施[J].公路,2018(10):128-130.

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