大型悬索桥施工安全风险分析
2018-02-22
悬索桥具有的跨径大、材料耗费较少、桥型轻巧优美等特点，越来越受人们的欢迎。悬索桥的主要结构由锚碇、主塔、主缆、加劲梁（或称钢箱梁）组成，与普通的桥梁有相似但也有不同的地方。悬索桥的施工既包括悬索桥引桥（梁桥）施工部分，如：栈桥搭设施工、桩基开挖施工、承台建造施工、墩身施工、箱梁制作与吊装施工、桥面铺装施工等分部分项的施工；同时又具有悬索桥特有的锚碇施工、主塔施工、索鞍吊装、猫道架设与拆除、主缆架设、吊索与索夹安装、钢箱梁吊装等分部分项的施工。
下面从悬索桥特有的锚碇施工、主塔施工、索鞍吊装、猫道架设、主缆架设、吊索与索夹安装、钢箱梁吊装等分部分项施工中，对颇为复杂的悬索桥施工进行安全风险分项，为施工安全管理做好准备。
一、锚碇施工安全风险分析
锚碇作为悬索桥主缆荷载的传递与承重的重要结构，从锚碇的分部分项施工来看存在了大量的挖掘，钻、铣、凿、锤等施工作业，钢筋制作、钢筋笼运输、钢筋笼吊装作业；模板的运输、拼装、安装与拆除作业，混凝土浇筑、养护作业，以及锚固系统施工作业。而这些作业环境特点是：作业场所狭窄、作业人员混杂、施工设备繁多、临时用电较多，施工过程稍有不慎，便易发高处坠落、物体打击、起重伤害、触电、坍塌事故。
二、主塔施工安全风险分析
主塔施工涵盖了：基础、承台、系梁、塔座、塔柱、横梁、塔身以及桥梁基础设施施工等分部分项施工。在这些分部分项施工环节里，由于施工方案与施工安全技术措施的设计、施工过程的安全、施工作业环境、施工气候条件以及各种施工作业的安全措施落实等诸多因素的存在与影响，施工过程的疏忽大意势必易发高处坠落、物体打击、起重伤害、触电等安全事故。
三、索鞍吊装施工安全风险分析
悬索桥的索鞍吊装包括主索鞍、散索鞍的吊装施工，由于悬索桥的主索鞍、散索鞍等构件属于大型的构件，这些构件是悬索桥梁的主缆支撑、定位构件，其重量较大，主、散索鞍的鞍体重量达几十吨甚至近百吨，构件的体积较大，最大的长宽高可达近10米、宽度与高度可达4～5米，起吊的高度一般在20～40m左右。因此索鞍等大型构件的吊装施工易发生起吊伤害（甚至导致机毁人亡的严重事故）、高处坠落、物体打击、触电身亡等安全生产事故。
四、先导索过江（海）、猫道搭设与拆除施工安全风险分析
悬索桥在完成锚碇、索塔、索鞍等施工后，马上要进入主缆的架设，在主缆架设前，必须进行先导索过江（海）与猫道搭设等施工流程。在先导索牵引过程中，使用的船只、卷扬系统、指挥与牵引施工的作业人员，必须在规范、可靠、可行的施工方案要求进行，并且要在海事部门严密的封航措施配合下，才能得以顺利完成。在索道牵引、猫道架设与拆除作业中，长时间的高空、水上作业，必须在严谨、可行的施工方案与施工前的安全技术交底的前提下，方能顺利完成先导索过江（海）及猫道架设与拆除施工。这些作业往往容易发生：车辆伤害、淹溺、物体打击、高处坠落、触电安全事故。
五、主缆架设施工安全风险分析
悬索桥梁主缆索股牵引依靠牵引系统完成，大桥主缆架设一般采用门架式单线往复式牵引系统。主牵引卷扬机布置于两岸锚碇后方，放索机构布置于其中一锚后方地面上。牵引系统由主牵引、辅助牵引等两部分组成：主牵引部分为一锚碇锚块、另一锚碇后锚面间牵引，采用两台卷扬机进行牵引；辅助牵引部分为放索支架于一锚后锚面间短距离的牵引，直接采用布置与锚块的卷扬机作为动力。由于主牵引、辅助牵引分别在陡峭的锚面间安装放索支架、在锚面安装牵引绳索，锚面的支架支撑地面平整压实问题、高处焊接作业的站立稳妥、钢丝绳的安全可靠性、施工人员的安全防护用品的佩戴、卷扬机与手拉葫芦等设施的安全可靠性、猫道上的高空（高处）作业与水上作业均受到天气条件的影响等诸多方面的因素，直接影响了施工作业的安全，稍有疏忽大意，将极易发生高处坠落与跌伤、高处坠物（物体打击）、起重伤害、淹溺等事故。
六、吊索与索夹安装施工安全风险分析
悬索桥上的几十甚至上百对的主缆夹与吊索是将钢箱梁、桥面系等恒载荷及钢箱梁的活载荷传递给主缆，同时保持主缆的形状，使钢丝受力较为均匀的重要结构。在主缆夹与吊索的安装施工中，使用平板车、驳船将索夹运送到塔底及锚碇处向塔顶逐套安装。在索夹的吊运、安装时，需要拆除猫道门架，保留固定在散索鞍门架、塔顶门架之间的天车承重索，需要安装简易的天车梁。为了保证悬索桥主缆的工艺要求，必须保证索夹安装过程的温度稳定。因此，吊索与索夹的安装存在着起重伤害、物体打击、淹溺、触电等施工安全风险。
七、钢箱梁吊装施工安全风险分析
钢箱梁的吊装，集中了水上、陆地、高空等多层面的立体作业，是悬索桥施工中作业风险极大、施工情况复杂、作业工序较多、施工周期较长、使用设备繁多施工。由于钢箱梁的吊装施工一般采用：跨缆机、卷扬机、滑轮组、拖轮、平驳船等设备，施工过程受到施工周期、海面潮汐、天气变化、施工环境等多方面的影响，非常易发高处（高空）坠落、物体打击、起重伤害、水上淹溺、机械伤害、船只碰撞等特大或重大安全事故。
八、结语
悬索桥施工具有工期长、难度大、设备多、变化快、环境差、风险高的特点。但在施工前对可能产生的重大风险进行合理的评估，从而在施工组织设计与施工方案方面制定完善的安全管理措施，在施工安全基础管理方面构建合理完备的安全机构，对施工人员实施有效的安全教育与安全监管，在施工设备管理方面实行定人定责的规范管理，就能真正地从全员、全方位、全过程进行安全管理与控制，有效地控制安全风险，从而有效地降低悬索桥锚碇、主塔、索鞍、猫道、钢箱梁等分部分项易发的起重伤害、物体打击、高处坠落、触电身亡等安全事故，以安全低风险管理达到悬索桥高效的施工建设要求，保障悬索桥建设施工的顺利进行。
