摘 要：在桥梁工程中，对于大跨度以及架设支架较难的梁桥，多选用整孔预制箱梁整体吊装的施工方法。而箱梁吊装架设是整个预应力混凝土连续箱梁桥施工中非常重要的环节，因其属于高危险作业，特别是应用汽车吊进行吊装，如果在作业过程中稍有疏忽就会发生起重事故。为此，必须对预制箱梁吊装时的受力状态和安全性能进行严格控制，否则，不仅容易引发安全事故，严重的还会机毁人亡，甚至有可能影响到全桥的顺利竣工。基于此，现本文先针对桥梁工程吊装作业中发生安全事故的诱因展开分析，并以某跨河大桥引桥及水库桥2座桥的预应力混凝土箱梁吊装工程为例，着重研究预制箱梁吊装的安全技术控制方法，以供相关同类型项目作参考。
关键词：桥梁工程；箱梁吊装；事故分析；安全技术；控制措施
0 前言
预应力混凝土连续箱梁的吊装施工在桥梁工程项目中，是技术性较强、危险性较大且易发事故几率的特殊作业之一，其必须建立周全的专项施工方案和统一的部署，并在指挥有道和多方相互协调配合的基础上，才能够顺利完成安全吊装就位的任务。而在吊装作业的众多起重机械当中，汽车吊比桥式类型起吊机的危险性要大，容易导致失稳“翻车”，严重造成经济损失，甚至人员伤亡，同时对社会也产生不良的影响。为此，有必要先从容易引起吊装作业安全事故的原因进行研究，并根据各种桥型的结构、跨径、吊重以及周边地形情况，严格控制桥梁预制箱梁的吊装安全技术，进而加强安全生产的力度。
1 吊装作业安全事故分析
在工程施工中，汽车吊作为吊装作业的起重机械是较常应用的，其机动性较好、工作效率高、转移快、方便灵活，但也存在不足之处，吊装作业时需支腿，不能在松软或泥泞上工作，且施工作业过程中较易出现安全事故。所以，对汽车吊这种吊装设备应加以重视，严格按规范操作，作为重点来抓。以下就汽车吊在吊装作业时易出现翻车、坠臂、折臂等起重事故问题进行详细分析，尽可能杜绝事故再次发生。
1.1 翻车事故
在吊装作业时，造成翻车事故的原因有几方面：其一，是支腿问题，如支腿接触地面的软硬不一，就会造成支腿不在一个水平面上而出现下陷翻车。其二，是超载问题，因吊装物品的起重量是随起重臂的倾角变化而变化的，若在操作前没有认真估算物品的重量，而超负荷运行，就会使起重机失去平衡翻车。其三，是回转过快问题，一般情况下起重机是不会翻车的，但在回转过程中，由于回转会产生离心力，回转越快，离心力越大，如果再加上转到顺风等不利于稳定的方位上，就会加大了翻车的可能性。其四，是变幅、伸缩臂操作时出现错误程序，如果处于起吊满负荷时，只能收回起重臂，即大幅度变小幅度或长起重臂变短起重臂，禁止伸臂或落臂，否则就会翻车。其五，也不能忽视转盘连接螺栓的可靠性，如果吊装前没有作认真细致检查，一旦转盘连接螺栓连接连续被切断，就会引起上车翻倒事故发生。
1.2 坠臂、折臂、斜吊事故
对于坠臂的问题，若是无机械试变幅机构，常因变幅绳拉断而导致；若是液压变幅机构，会因平衡阀或油管出现问题而导致坠臂。另外，在安装或检修长大吊臂过程中，需要在吊臂下面垫上枕木，不然会因吊臂自重失稳而导致起重机向前倾倒。对于折臂的问题，通常会因起重臂小幅度仰角过大，如果再加上惯性的作用，就会使起重臂发生折臂事故。还有，起升绳超卷扬或变幅机构如果超过行程，都有可能向后折臂。对于斜吊的问题，斜吊相当于在起重臂端作用一个水平力，增加了倾翻力矩，同时也使钢丝绳拉力增加，因而必须禁止歪拉协斜拽。
1.3 触电事故
通常起重机的触电事故是因违章作业造成的。其一，吊装作业时，吊具、吊物、起重臂及钢丝绳要注意与输电线的间距，不能小于规定值。其二，在捆绑挂钩完成后起吊过程中，切记不能用手扶持吊物或牵拉钢丝绳，有可能导致触电的伤害。其三，地处空旷野外吊装时，如果突发雷雨天气，必须起吊臂收回放平，以防雷击事故发生。
从以上吊装作业过程中发生的各种事故因素可以看出，大多数都是由于操作技术不过硬，安全意识薄弱，以及各项工作不到位，对一些细节上存有忽略，才会造成不必要的安全事故发生。因此，如果应用汽车吊进行预制小箱梁的吊装作业，就更不能掉以轻心，务必要因地制宜制订好相应的吊装方案，且选用安全可靠的施工技术，才可以使箱梁吊装架设顺利完成。
2 工程实例
本标段为某水库桥和跨河大桥引桥2座桥的砼小箱梁吊装工程。其中水库桥桥梁跨径组合为3×（4×25m）+（12.5+3×19+12）m，全桥共4联，总跨度381.5m，桥宽9m；桥梁上部结构第1～3联采用25m预应力混凝土简支小箱梁，共12跨，每跨3片，全桥预制小箱梁共有36片。跨河大桥位于道路起点，全长454m，宽17m，两侧引桥采用25m跨简支变连续小箱梁结构，共10跨，每跨7片，全桥预制小箱梁共有70片。两座桥共计吊装预制小箱梁106片。
3 吊装方式选型及吊装参数确定
本工程桥梁预制箱梁只有1种规格，25m预制中、边梁，重量均为56吨，总共需要吊装106片的预制箱梁（如表1所示）。
在梁片架设时，汽车吊的摆放位置必须经过周密的部署，要在满足起吊重量的范围内，按照汽车吊性能的参数，最终确定吊装作业半径、允许起吊重量、主臂伸出长度以及主臂与水平线的最小夹角。
据现场条件，该跨河大桥引桥桥墩高度5～7m不等，桥墩宽度17m；同时另一座水库桥桥墩高度7～20m不等，桥墩宽度8m左右；因而，吊机只能就位于桥墩旁进行作业，吊装半径需取13m～22m的范围，起梁高度最大为30m，注意作业半径不能小于13m和主臂长度需30m。根据以上吊装起重机额定能力起重表参数，采用2台220t汽车吊吊车架设，25m预制中、边梁吊装半径最大为16m，当超过16m后，吊车移位平行后再吊装。（如图1所示）
4 箱梁吊装安全技术分析
4.1 吊装场地准备
（1）箱梁吊装的施工现场必须要平整、坚实，同时吊装作业场区的有关施工面必须满足起重机站位的布置。值得注意的是，在吊机支腿范围内的地基土体必须符合标准要求，若检测到场地土质不达标时，需进行换填处理，其填筑压实度必须达到相关设计要求。本工程施工区域地势较为平整开阔，工地两旁还有施工便道，且空中没有障碍物。为保证箱梁的吊装质量，需对施工现场进行夯实处理；压实后还须用仪器检测地基的承载能力，必须满足要求后方可进行施工，地基承载力须＞14t/ m2。
（2）本工程施工便道也平整开阔，不影响运梁车的进场。为确保吊车吊装过程中的安全性，需要对其支腿的受力进行验算。通过吊车支腿反力计算得出吊机受力最大的支腿地基承载力14t/m2后，并利用仪器测出吊车站位的路基为10cm厚的混凝土，现以10cm厚的C25混凝土为例，C25轴心抗压是20.1Mpa=20.1N/mm2=20.1×1000000N/m2于20.1×100000千克（五个零，除以10，重力加速度），也就是20.1×100t，2010t，即2010t/m2；因混凝土为10cm厚，所以需乘以0.1，由此推算得出，每立方米的10cm厚C25混凝土的设计抗压能力约为201t/m3（垂直地面方向）。而吊车最受力支腿下面的地基承载力为14t/（m2 *0.2m）=70t/m3(0.2为钢板箱厚度)，可见，70t/m3<201t/m3能满足吊机最大受力支腿。
（3）对于吊装的工程测量，必须精确放样出每片预制小箱梁的架设所在位置，并且用墨线或油漆在支座以及桥墩台上，标记出箱梁具体安装位置的中线及边线。同时，按照吊车的工作半径能力，准确划分每次吊装箱梁的区域。
4.2 箱梁运输注意事项
箱梁运输采用专业的运输车辆、专业的运输队伍，在运输全程有工程抢险车一路跟踪，以防不测。在存放箱梁区实施运送前，先要确定其均已达到90%混凝土强度，且已经预应力张拉合格后，方可将预制箱梁运至施工现场。运输时，需注意运行平稳、均匀，以及箱梁的倾斜度。为避免运输途中转弯时，避免造成预应力砼箱梁与转厢出现位移及错位情况，需在车厢板加设钢架护栏，并用木楔卡死，如发现问题应及时处理。
4.3 吊车吊装技术要点
（1）安装顺序：先对水库桥进行吊装，再吊装跨河大桥引桥，两条线桥均小墩号往大墩号方向吊装。
（2）规范吊点的选择。首先，箱梁两个吊点位置距离两侧梁端的长度必须一致，均位于箱梁支座中心线附近，确保箱梁的重量平均分配到两台吊车上；其次，箱梁施工时顶板吊点位置需设置凹槽，吊梁时钢丝绳卡进槽口，保证吊装时箱梁不会打滑和施工安全。（如图2所示）
（3）吊车根据本工程的吊装区域顺序安排就位后，全支腿伸开支立。为保证吊车支腿的稳固性，还需下垫2m*2m*0.2m的钢板，经调试完毕后，做好起吊准备。起吊前，还要对箱梁实施检查，尤其梁底的检查，如出现缺陷应马上修补，无误后方可进行起吊安装。此外，还要对机具设备、长度等逐一进行检查，确认是否符合设计要求，不准超负荷吊装。此外，在吊装试吊时，认真仔细观测各阶段的吊重，以确保安全吊装。
（4）吊装时，相关领导及专职安全员必须现场指挥和监督。运送箱梁的车就位后，需人工穿好起吊钢丝绳，以及挂好吊车起吊勾，吊钩中心线需位于箱梁的重心，禁止斜吊，注意在吊车启动吊臂时，要确保每股钢丝绳均匀受力。在专人指挥下稳妥缓慢起吊，运梁车离开后，将箱梁顺直吊运到指定的安装点上空，然后准确平稳放到橡胶支座上。注意，箱梁吊装的顺序需遵循：由每跨的外边梁向内边梁进行架设。箱梁放稳后，用撬棍伸入梁底戳捣橡胶支座，检查确认箱梁重量是否由四只橡胶支座均匀承担；若出现某只橡胶支座松动，则证明承托不匀，必须重新起吊箱梁，根据设计要求加设环氧树脂将橡胶支座垫高，再缓慢放下，并重新复核确保与橡胶支座密贴。
（5）箱梁吊装时，必须按中跨、边跨的顺序进行架设，注意吊车所处的位置严禁起吊大臂与水平夹角＞45º，禁止大臂再伸长。两台吊车需同时、同速进行吊运，待梁身就位盖梁上部后，立刻检查是否合格，并支撑好木方。注意严禁交叉作业，每一榀箱梁必须及时采取焊接、加固措施，防止箱梁倾翻，造成安全事故。
5 吊装安全措施
（1）吊装前若用旧钢丝绳，必须先检查破损度，严禁使用每节距内折断的钢丝超出5%，即便选用新的钢丝绳，也要进行严格检验。
（2）箱梁起吊前，需在钢丝绳与箱梁接触的拐角处设垫衬。起吊至距离作业地面0.1m处停吊，待检查确保安全可靠后，方可继续起吊。
（3）当架设点与运梁拖车距离大于吊车在相应起吊重量下的作业半径时，吊车需来回移机起吊梁片，直至将梁板就位于指定位置。
（4）若吊装设备突发机械故障，必须及时抢修，待完全排除后方可继续作业，应定期检查设备，以免影响吊装进度。
6 总结
总的来讲，在进行起重吊装作业过程中，必须设专人负责现场指挥工作，特别是起重前务必严格检查参与设备的各个部件安全可靠，并严格按规范要求操作，绝不出现超荷起吊。如果遇到施工场地受限、箱梁跨度较大的情况下，必须要规划好桥梁构件运输的路线、安装的位置、架桥设备导梁的稳定性，以及做好构件强度的分析和计算工作，才能够避免吊装事故的发生，更高效地顺利完成安全吊装。
参考文献
[1]GB6067-2010.起重机安全规程[S].北京:中国标准出版社,2010.
[2]JGJ276-2012.建筑施工起重吊装安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3]GB/T23723.1-2009.起重机•安全使用[S].北京:中国标准出版社,2009.
论文作者:骆志东,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第08期
论文发表时间:2019/7/16
标签：作业论文; 吊车论文; 重臂论文; 事故论文; 翻车论文; 钢丝绳论文; 支座论文; 《工程管理前沿》2019年第08期论文;