塔梁同步施工安全防护设计

塔梁同步施工安全防护设计

【摘要】塔梁同步施工作为一种新兴的施工技术，相对于以往先塔后梁的施工方法具有节约工期、降低成本等优势，但由于同步施工会增加高空作业的工作点，施工安全性潜在较多不利因素，所以同步施工的安全防护显得极其重要。

【关键词】斜拉桥；塔梁同步；施工控制；安全防护

一、引言

随着社会发展，交通压力的增大，城市大跨度桥梁会逐渐增多。钢桁梁斜拉桥具有跨度能力大、公铁两用性好、结构美观等特点将更加适用于城市桥梁。斜拉桥采用的施工方法各具特色，归根结底都属于分节段施工，随着施工过程的进行，桥梁结构受力和线型都在不断地发生变化。斜拉桥施工的最终目标是达到一个合理的成桥状态，即在二期恒载施工完毕时，保证桥梁的整体内力和变形处于理想的状态。塔梁同步施工作为一种较新的施工方法，无论在工期、成本等方面都具有较大优势，但由于同步施工会增加高空作业的工作点，施工安全性潜在较多不利因素，所以同步施工的安全防护显得极其重要。

二、项目简介

重庆东水门长江大桥正桥为公轨两用桥梁，下层为双线轨道交通，上层为双向四车道汽车通道（城市次干道），主桥桥跨布置为（222.5+445+190.5）=858m，双塔单索面部分斜拉双层钢桁梁斜拉桥。

两个索塔均采用天梭形结构，塔高分别为162.5m、172.6m。包括上塔柱、中塔柱、下塔墩。整个桥塔在横桥向平面内有外、中、内三条轮廓线，每条轮廓线均由圆曲线和直线组合而成。塔柱采用单箱单室结构形式，塔墩采用单箱多室结构形式，塔柱壁厚1.0m，塔墩壁厚2.0m。

全桥共55个节间，桁宽15m，主桥上桥面全宽24.0～39.2m。渝中区侧边跨由于上层公路线形与下层轨道线形不平行，桁梁设置为变高度外，其他主桁采用等高度的三角形桁式，除索塔处节间长度为14.5米外，其余等节间布置，节间长度16m。主桁杆件为焊接箱形截面，采用整体节点，上、下层桥面采用正交异性钢桥面板。

3.安全防护施工方案

采用塔梁同步施工方法，在索塔上横梁施工完成前挂设3对斜拉索。为确保施工过程中的质量与安全，重点做好塔偏的控制和双层作业安全防护工作。

3.1塔偏的控制

因为结构存在不对称性，且斜拉索张拉时，左右两根斜拉索拉力正负误差的存在，均会造成塔偏。经过监控单位的计算，当对称的第一对斜拉索拉力正负误差达到最大的5%时，塔偏也将达到最大值30mm。

为有效控制塔偏，保证索塔结构的质量与安全，将加强监控与监测力度，并采取以下控制措施：

（1）张拉第一对斜拉索之前，安装好第9节钢锚箱。

（2）张拉斜拉索时，严格控制张拉力，对称同步张拉。

（3）斜拉索张拉完成后，由监控单位根据监测数据进行分析计算，在调整钢桁梁线性时，整批张拉调整索力，以减小塔偏。

（4）在索塔牛腿处、下横梁底面、索塔顶安装棱镜，用以监控测量，根据监控测量的数据，指导索塔主筋的放样及模板的调整，保证索塔节段间的顺接。

3.2双层作业安全防护控制

为确保斜拉索施工过程中人员安全及PE套管的质量与安全，将采取以下措施：

（1）斜拉索张拉施工时，设置了3道安全防护。第一道为爬架平台底面密闭防护；第二道为钢锚箱平台密闭防护；第三道为双层作业安全防护平台。

（2）梁端张拉设备位于钢桁梁上层桥面板下方，且远离索塔，最近的一对斜拉索与索塔中心线间的水平距离为54m多，平面位置已错开。

（3）在斜拉索张拉施工中，为避免索塔施工时的焊花损伤斜拉索PE套筒，在塔端附近的斜拉索PE套筒上包裹防火布。

（4）斜拉索PE套筒进场后存放在专门区域内，为确保其不被焊花损伤，特在远离索塔施工区域的下游区段设置禁火区域，并用帆布进行覆盖。

3.3双层防护平台结构设计

3.3.1主塔防护平台

为确保东水门长江大桥的总体施工工期，无索区节间钢梁采用塔梁同步施工，即在主塔施工的过程中，在墩旁托架上完成无索区钢梁的架设。根据主塔横撑的安装位置与墩顶钢梁架设时架梁吊机的站位关系，需要安装主塔第二道横撑后，才能开始墩顶节间钢梁的架设。

P2主塔爬模施工至第25节段（P1主塔爬模施工至第27节段），利用塔吊

安装主塔第二道横撑并拆除第一道横撑后，在主塔第二道横撑位置安装安全防护平台，确保塔梁同步施工时上下两层立体交叉作业的安全，才能开始墩顶节间钢梁的架设。

安全防护平台布置在P2中塔柱第23节段（P1主塔第25节段）节标高+270.452m，的位置，与第二道主塔横撑组成一个立体防护平台；第二道主塔横撑安装完成后，在横撑上安装HW414*405型钢作为防护平台的纵桥向主要承重结构，采用槽10作为防护平台横桥向的小分配梁，分配梁上再满铺墩身钢模钢板作为防护平台的直接受力结构。为了防止高空坠物下落后不出现二次坠落，在花纹钢板上满铺脚手木板和彩钢板作为高空坠落物的缓冲平台。

3.3.2钢梁架设防护篮

钢梁架设时在已架钢梁下弦杆和检查轨道上布置前后吊挂点，吊装防护篮，作为钢梁架设防护平台。防护篮主要由防护支架、前吊点、后吊点、滑道梁、安全网及人行道等附属结构组成。防护支架采用钢管焊接而成，前后吊点为焊接结构，上带轴承。前吊点安装在钢梁下弦杆上，后吊点与防护支架焊接为一体，并悬挂在检修道纵梁I25a下翼缘板上。防护篮，移动走行时前吊点轴承不动，防护支架滑道梁在其上滑移，同时后吊点通过轴承沿检修道纵梁滚动滑移。走行动力采用拖拉，走行时上下游侧应同步移动。防护篮走行到位后进行钢梁腹杆、上弦杆及桥面板安装。

四、结束语

塔梁同步施工作为一种新兴的施工技术，相对于以往先塔后梁的施工方法具有节约工期、降低成本等优势，在重庆东水门长江大桥的建设中，加入了同步施工中的安全防护设计，降低了高空作业的风险性，提升了城市桥梁施工的文明形象，具有很好的社会效益和经济效益。