彭涛

（广东省南粤交通投资建设有限公司，广东 广州 510101）

近年来，尽管国内大型高速公路桥梁建设技术发展迅猛，但仍然普遍存在着施工困难、施工条件和环境恶劣等难题，尤其是在斜拉桥、悬索桥等结构复杂的大型桥梁施工中因为施工困难、各类隐患和违规作业极易引发安全事故，受到政府和社会的高度重视。本文以广东省怀集至郁南段高速公路（以下简称“怀郁高速”）西江特大桥施工安全过程管理为实例，分析和探讨高塔斜拉桥的现场安全监管技术问题及难点，为斜拉桥的安全施工提出有效的改进措施。

一、工程概况

怀郁高速西江特大桥总跨径为730m，中间最大跨径为360m，索塔总高为154m，包含主桥、南引桥、北引桥，采用双塔斜拉的技术建造而成，属大型大跨径高塔斜拉桥。

主桥主要通过预应力混凝土主梁与154m高的独柱式索塔固结。索塔塔柱分为无索区、锚固区和装饰块三个区段。无索区塔柱为实心截面，截面中心设置人洞，直径1.2m；锚固区塔柱截面尺寸为10m×5m的双室空心块；塔柱装饰块高为5m；主桥墩基础均采用钻孔灌注桩。

南引桥起止桩号k96+100～k96+187.1，桥长87.1m，跨径组合为2×42.5+2.1（耳墙）。上部结构采用42.5m的T梁；北引桥起止桩号k94+615.5～k95+370，桥长1114.5m，跨径组合为4（耳墙）+19×39.5，上部结构采用39.5m的T梁。南引桥桥台采用分离式座板台，北引桥桥台采用分离式柱式台，单座桥台均下设钻孔桩，北引桥水中区4-18#和南引桥墩身采用花瓶实心墩+盖梁的形式，墩顶盖梁为全预应力；承台采用矩形承台。

二、高塔斜拉桥施工特性分析

斜拉桥施工现场环境复杂，工种多，机械设备种类繁多，人与施工机械接触频繁，施工技术困难，实际操作难度大，且深水作业和高空作业等多重施工风险叠加，极大提升了生产安全事故概率。

（一）水上作业运输通道和施工平台施工

西江特大桥横跨西江干流，过往船只密集，通航水域栈桥不能连通，水上作业运输困难。另外，汛期水位高，水流湍急，桥梁被船只碰撞或被洪水摧毁的风险更大。因此，如何保障施工栈桥安全，确保有效打通建筑材料、机械设备的转运通道和施工人员进出通道，是全桥正式施工前急需解决的难题。

（二）深水承台下部结构施工

斜拉桥水中承台施工主要涉及水上操作、起重机械操作、潜水机械操作、电焊等施工，易发生淹溺、物体打击、坠落和触电等事故，是桥梁下部结构施工安全管理的一大难点。另外，如何在深水中安全开展主墩承台钢套箱整体下放和封底，是施工安全技术控制的关键环节。怀郁高速西江特大桥承台钢套管箱尺寸为37.2m×24.1m，采用底板、反力梁和内撑，总重560t。承台钢套箱重量大、面积广、水上吊装难度大，在施工过程中，如果不严格控制封底混凝土的施工质量，容易造成薄弱部位底部漏水，造成重大安全质量隐患。

（三）索塔施工

索塔式塔梁斜拉桥的总体施工设计是我国高塔塔梁斜拉桥施工设计过程中的一个重要关键环节，良好而准确的施工设计方案可有效防止高梁塔桥由于自重或者桥梁施工时荷载压力增加等引起的桥梁过大弯矩，以防止高于塔柱的桥梁根部由于承受不了更大的拉力而造成桥梁开裂折断。索塔的设计高度通常结合主跨长度予以考虑，主梁最大设计跨度与塔高的比值一般为3.1～6.3。怀郁高速西江特大桥索塔塔身上下柱截面变化大，为异形连体结构，内力和线型控制复杂，预埋件和预埋钢筋较多，很多情况下需要搭设和加固内腔室作业平台，施工难度大。

（四）主梁施工

在主梁施工中，特别是挂篮悬浇作业时，如现场监管不力，易造成施工人员操作不当或违规操作，盲目赶进度，危大工程不按专项施工方案实施，从而导致出现诸多安全隐患。如挂篮采用精轧螺纹钢作为前吊带；后锚精轧螺纹钢未套pvc管；开口销用盘条取代或没有被外滑梁劈开；外滑梁弯曲变形未及时发现；反压横梁未按规定安装，影响挂篮行走安全；临时用电线路乱搭乱接；现场未配备消防灭火器；施工工人在高处或临边作业时未按要求佩戴个体防护用具等。

（五）斜拉索施工

高塔斜拉桥上的斜拉索大多数采用高强平行钢绞线索，不仅安装和施工困难，而且在设计、制作、运输等过程中也困难重重。因为斜拉索的牵引力和拉应变会对整个主梁造成很大影响，如何有效地保证其运动状态指标的准确性也是施工中需要控制的一个难点。

三、高塔斜拉桥施工安全对策分析

针对以上高塔斜拉桥施工中存在的安全问题，分析安全技术方面的对策。

（一）钢栈桥水上作业平台

从本质安全方面考虑，提高钢栈桥水上作业平台的设计刚度。一方面，要求钢栈桥水上作业平台不仅能够满足承载重型履带吊机和大吨位混凝土运输车的安全通行荷载要求，还应具备较大安全储备；另一方面，对钢栈桥水上作业平台的基础设计刚度要求能承受较大的水流和漂浮物的撞击。

为解决通航水域运输问题，南北两岸栈桥采取错位布置的形式，北岸栈桥设置在上游23.25m处，南岸栈桥设置在下游23.25m处，通航孔的21#、22#和23#墩则仅设置水上施工平台。所有平台均按使用功能分区划分为作业平台和辅助平台，作业平台主要以能满足旋挖钻机作业的要求设置，辅助平台以满足材料堆放、运输、吊装等要求设计。

（二）水中承台施工

为确保主墩承台钢套箱封底的施工质量和安全，封底混凝土分两层浇筑完成。封底浇筑前，应按3m×3m的原则布设测点并在浇筑时做好测深记录，在套箱转角处应增设测点，同时加大测深频率，严格控制钢筋混凝土浇筑厚度，准确掌握混凝土向导管扩散情况，为混凝土导管的移位和使用提供依据，且及时复核封底混凝土方量。严格控制新型密闭式多层封底结构钢筋混凝土的整体浇筑施工质量，确保其均匀性好，不得在浇筑施工中出现任何薄弱渗漏部位，以免施工造成较大渗漏。

（三）高处作业

斜拉桥施工过程中大多是高处作业，必须保证作业区域的人员和设施设备安全。如已搭设支架，应在支架外侧设置密网安全网和兜底平台，可将所有施工作业在安全网或平台内进行；各类垂直运输设备的所有安全装置应齐全有效，且应一定程度上能抵抗雷击、强风、暴雨等不利因素对施工作业的影响。在日常安全管理中，注意严格检查及验算塔吊、电梯、支架等各种施工设备在安装、使用、拆卸各个阶段的强度及稳定性，加强施工安全技术保障。

（四）索塔施工

斜拉桥索塔的塔座、塔柱、横梁等部位结构的强度和稳定性确保索塔施工安全的重点。怀郁高速西江特大桥根据桥梁结构特点，设计中索塔的上下塔柱都要求安装双层刚劲性骨架，以此有效保证钢筋的稳固性。索塔施工时采用液压爬模方式实施，主要采取以下安全技术管控措施：

1.强化防护设施和平台设计。为确保高空作业人员安全，需对作业平台采用回形全封闭式外防护网，平台板采用3mm厚花纹钢板且下方带肋；分别在主平台、液压平台和吊平台各设置一层翻板，并设挡脚板；各层平台均设上下人孔，人孔周围设护栏，人行通道采用不小于0.6m宽带扶手定型爬梯，爬梯与平台呈60°；为防止杂物从缝隙或接口处掉落，平台与墙面接口处需采用合页护栏，并采用定型翻板封堵缝隙。

2.严格管控外平台模板移动施工。外平台模板移动前应及时调整模板倾斜角度；移动结束后，为防止风荷载引起平台晃动，需及时将后移装置与主梁连接的销轴插好就位。

3.限制操作平台荷载。操作平台上各类荷载必须均匀分布，不得超载。

4.统一指挥。爬升和拆除施工中必须统一指挥，指令只能由爬模总指挥一人发出，操作人员如发现不安全问题应及时处理，并立即向总指挥报告。

5.严控爬模拆除。爬模装置拆除应由上至下进行，按“非承重结构-承重结构”顺序拆除，所拆除材料不得随意扔掷。拆下的模板等材料须堆码整齐，场地需清理干净，以防钉子伤人。

6.强化台风季节安全检查。在大风和台风期间禁止塔身施工，必须将塔身模板与塔身混凝土锚固牢固，各平台结构也必须固定；台风过后必须细致开展安全检查，若有任何损伤必须修复或补强后方能继续施工。

7.在夜间、雷雨、六级大风以上(含六级)、大雾、大雪等视线不良及恶劣气候环境情况下，不得开展爬模升降和模板移动等危险性较大的作业。

（五）主梁挂篮悬浇施工

为保障主梁施工的安全稳定，施工时必须保证横截面的平整度和稳定性，主梁线形测量值应与实际所测量值相符。对主梁采取挂篮悬浇法施工时，保证挂篮主桁安装的稳定性，主桁两侧需对称拉设八字钢丝绳，以防倾覆，注意在0#块浇筑前应事先预埋好钢丝绳拉钩。在挂篮前移行走必须缓慢进行，挂篮后部各设一组溜绳；滑道必须铺设平整、顺直，不得偏移，并随时注意观察，发现问题及时处理。同时，注意做好对挂篮施工不平衡荷载的控制措施，主梁悬浇时，混凝土浇筑必须对称开展；已完成浇筑的桥面堆载材料必须对称，禁止乱堆乱放；在已浇筑的边、中跨两测桥面设置测量监控点，监控主梁前后左右四个点的高程变化，及时解决出现的问题。此外，在施工过程中，起重机械所有起重索具都必须达到六倍以上的安全系数；其他施工作业必须严格按专项施工方案和安全操作规程实施。

（六）斜拉索施工

斜拉索是保证斜拉桥安全运行的关键部件，安装前应检查拉索、防护和锚具质量，安装过程中不得撞击，防止对索体及其防护套、索端锚头及螺纹造成损伤。斜拉索锚具预埋管应附有角度偏差修正装置，以及时消除角度偏差。对斜拉索编束时，应采用梳状板，防止扭绞。斜拉索的牵引及张拉应对称于主塔，且对称于桥中线均衡开展，索塔顺桥向两侧的拉索和横桥向的拉索必须对称同步张拉。斜拉索安装期间，应按图纸规定，在箱梁斜拉索锚具预埋管处，设置体外减震器连接装置，以便加装体外减震器，有效抑制各类风致振动。

四、结语

大型高塔斜拉桥施工持续时间长、涉及技术多、施工难度大、安全风险高，各关键环节的质量安全技术控制直接影响桥梁整体结构安全性能。随着高速公路施工标准化要求的不断提高，严控施工技术重难点，做好各项安全技术措施十分必要。施工单位可充分利用装配化、智能化等“四新”技术，通过自动化换人、科技化减人等手段，将更多工艺化、信息化、智能化的施工技术与现场管理、安全生产工作相结合，有效提高工作效率、降低施工成本，显著降低施工安全风险。