中交第三航务工程局有限公司宁波分公司浙江省宁波市315000
摘要：随着我国高速铁路建设的发展，我国高速铁路已经开始进入山区时代，如大西南地区。在这些地区修建高速铁路，为了满足整体铁路线性坡度的要求，受地形地质的影响，桥梁墩身比较高。在考虑施工周期、成本投入等方面，墩身施工通常采用拖泵泵送混凝土、塔吊调运使用材料、施工升降机载人载物、液压爬模等机械设备相互间配合，但如何在高墩上合理布局和管理上，提高设备运行安全系数，确保施工进度有序进行，提高经济效益。本文从高墩施工前期设备选型、技术分析，过程监管等方面，介绍了高墩施工设备合理布局及管理的重要性。
关键词：高速铁路；高墩；设备；合理布局；管理
1、工程概况及课题研究背景
新建黔江至张家界至常德铁路（代建段）站前工程1标，标段范围为DK3+500（DYK3+300）～DK12+550，全长9.05km，设计速度120km/h；以及阿蓬江特大桥（DK18+567.65～DK19+928.1），长1360.45m，设计速度200km/h。本工程位于重庆市黔江区以东经济开发区境内，其中：桥梁7517.41m/8座（包括单线桥梁2110.8m），隧道298m/1座，涵洞118.65横延米/5座，箱形桥456顶平米/2座。
本文主要研究阿蓬江特大桥主桥（DK18+998.45~DK19+510.25）主墩施工过程中投入设备的合理布局及管理。本桥为一次双线，线间距4.4m，设计行车速度200km/h全线最高桥梁，桥面至沟底140m，桥址位于“U”形河谷地段，水域宽度约290m，实测最大水深约10m。阿蓬江特大桥主桥（135+240+135）m矮塔斜拉桥，主墩墩高123.5m，基础采用36根2.5m钻孔桩，其中14、15号主墩桩长75m，主塔总高度为171.7m。
整桥高墩在施工过程中需要投入塔吊、施工升降机以及泵送混凝土输送管道等配套设施，如何合理布置才能满足施工、安全、质量的要求，就必须从源头抓起。我组织并协同项目部工程技术人员通过初期开展设备策划会，结合施工组织设计及施工工艺要求、调查市场设备供应情况等方面，合理配置设备，选择满足要求的设备型号，并通过设备管理，针对大型设备进场验收、安装、调试、使用的全过程管理控制，确保施工进度有序进行。
1.1塔吊、施工升降机选型普遍存在的问题
建设初期，由于没有充分考虑后期施工的需要，设备选型方面存在问题，导致施工时安全事故时有发生。例如：塔吊在选型过程中，只考虑到墩身施工模板的重量，未对后期连续梁施工0#块模板重量做充分考虑，吊装起重量安全系数不高，易造成超重超载现象发生，造成安全事故发生；再者由于升降机分单笼和双笼，根据现场安全需要双笼更具有安全保险，由其是在高墩施工中，若有一台出现故障，可乘备用机继续施工，在便于设备维修的同时不影响施工进度。
1.2泵送混凝土管道布置的不合理
高墩施工泵送混凝土管道在以前施工过程中，通常利用塔吊标准节，顺势而上至墩顶，但由于拖泵在泵送混凝土过程中，产生强烈的震动，容易造成管道磨损的同时，对塔吊整体安全性能造成危害，各部件螺栓、附着连接紧固性及焊缝等，为此我项目部在管道布置初期就充分考虑此类现象。
1.3塔吊、施工升降机附着预埋件位置的选择存在安全隐患
高墩身施工通常采用预埋钢板、焊接、螺栓连接等方式，固定标准节附着支撑，但在实际施工中，如何控制焊接质量、防腐措施是否规范，需要我们在日常监管过程中，严格执行相关规定，特种作业人员持证上岗，并通过日常专业知识考核等措施，同时及时排除安全隐患，杜绝事故发生。
2、各种类型设备选型、合理布局的措施
2.1通过市场调查、参数对比，合理配置相关设备
项目建设初期，依据项目部阿蓬江特大桥施工组织设计中设备投入配置表、高墩施工施工工艺、工法，以及配置模板、挂篮情况综合考虑，对比分析设备性能参数，进一步核实塔机载荷特性、施工升降机载荷等数据，选择能够满足施工要求的机械设备。
2.1.1选用QTZ160塔机为水平起重臂，小车变幅，上回转自升多用途塔机。该塔机工作方式多，适用范围广，工作速度高，调速性能好，其中回转机构、变幅机构采用力矩电机和行星减速器，工作更加平稳可靠，附着式在独立式的基础上，增加塔身标准节和附着装置即可实现，起升高度可达200m。：
2.1.2选用SC200施工升降机用于施工配合，依据实际现场布设，当采取双笼升降机时，安装位置不能满足施工要求，为此项目部根据时间情况进行调整，采取单笼升降机布设。
表1SC200施工施工升降机性能参数表
2.2依据现场实际工作条件，合理规划设备分布位置
阿蓬江特大桥主墩为变截面矩形空心，上部为单箱双室变截面预应力连续箱梁，墩身高123.5m，按高度方向分成28个节段，每个节段为4.5m，墩身最大截面为25.82m*15.94,墩身最小截面为17.6m*9.2m，如图4、5所示。承台尺寸为40m*37m，加台尺寸为30.86m*20.9m，塔吊基础尺寸为2m*2m。为杜绝因设备布置不合理，影响施工进度现象的发生，项目部多次组织研讨会，层层分析，并详细分析阿蓬江特大桥主墩15#主墩承台基础、墩身截面、墩身高度以及所选塔机、升降机外形尺寸、附着预埋件位置、墩身施工时液压爬模施工位置，采用CAD三维立体制图，确定最佳合理位置。
图3墩身最小截段断面为17.6m*9.2m
通过针对15#墩整体结构分析，最终确定塔吊安装位置为承台上且紧靠加台边、施工升降机安装在加台上，这样能够有效缩短因墩身变截面变化导致附着支撑件逐渐伸长，增强设备安装稳定性能，确保施工安全。
图5设备最终安装位置（侧面图）
2.3泵送混凝土管道安装控制要点
泵管走向应垂直布设，且不应固定在塔机标准节上，避免泵送时管道震动造成标准节钢结构螺栓松动，为此我们采用预埋钢板、卡扣式独立固定，采用双螺帽紧固加强，确保固定牢靠。每个4.5m设置固定支架，管卡位于支架紧固U型卡上侧，同时便于因堵管、爆管造成管道损坏时维修工作，作业空间面较大；增加水平管和垂直管路交接处设置液压混凝土控制截止阀，便于清洗泵管及泵堵管等事故处理。
2.4预埋件、支撑件安装控制重点
在重庆黔江地区，夏季多雨、空气潮湿，易造成焊缝生锈，降低焊接应力，因此在设备钢结构螺栓连接、支撑件焊接时，严格要求安装单位必须安排有经验、技术熟练焊工进行焊接，确保焊接质量满足要求，同时针对焊缝处做好防腐工作，涂刷防锈漆；所有支承件应尽量减少焊接接头，焊接接头应采取同材料钢板补强焊接，多面施焊，确保钢结构强度满足要求。
2.5采取有效措施，排查安全隐患
为确保设备正常运行，施工生产有序推进，我们在设备管理方面采取多项措施，从设备进场到出场全过程控制，具体采取以下措施：
1）工程建设初期，针对大型特种设备在资质审核、进场验收、安拆方案、调试、试运行过程中，层层把关，严禁淘汰、老旧设备进入施工现场。
2）针对设备日常安全检查、监管过程中高标准、严要求，牢固树立安全生产理念，夯实安全管理基础，建立健全设备档案资料，准确记录设备每次发生的故障现象，分析原因，处理方法，所更换配件规格型号、参数等内容，通过档案清楚的分析设备的运行状态，准确掌握易损件磨损情况，有做到全覆盖、无死角，杜绝安全事故的发生。
3）塔吊、施工升降机钢结构螺栓、垂直度、安全限位装置、钢丝绳等进行重点检查，并采取多项有效措施：1、所有附着连接螺栓采取双螺帽紧固，防止因设备作业时震动造成螺栓松动；2、利用垂直仪与全站仪相结合的方式定期检测塔吊、施工升降机垂直度偏差；3、定期安排人员检查泵送管道磨损情况；4、建立健全日常检查制度，定期检测安全装置、钢丝绳磨损情况，严格执行相关规定等。
4）制定详细的设备维修保养计划，充分利用设备空闲时间，安排维修保养工作，定期检查，发现问题及时下发整改通知单，限期整改并复查，有效的预防设备故障的发生。
3、各种类型设备合理布局后对高墩施工实施效果
3.1调高工作效率，节约成本
在阿蓬江特大桥高墩施工中，通过合理布局设备位置，优化施工工序，一方面大大提高工程施工的工作效率，缩短工期、节省劳动力的同时也减少了高墩桥梁施工中的安全隐患；另一方面可减少塔吊、施工升降机的租金和使用成本，提高经济效益。
3.2有效排除安全隐患，杜绝安全事故发生
通过项目部严格管理，安装全过程控制，重点排查安全隐患，积极落实整改，各类安全事故得到有效遏制，整个项目未发生一起安全机械伤害事故。
4、设备使用过程中仍需解决的问题，加强日常监管
因每台设备存在一定的设计缺陷，为此我们需要在日常管理过程中，首先加强操作人员岗前培训，技术交底到位，同时实时掌握操作人员变动情况；再者加强日常检查力度，督促厂家专业维保人员定期检查相关安全装置，发现问题及时排除设备故障。例如：塔吊钢丝绳滚筒虽设计防脱绳装置，但仍无法完全避免此类事故，当钢丝绳脱槽后被滑轮组边缘剪切易造成钢丝绳断裂，因此要加强日常监管力度。
5、结束语
随着我国逐渐进入市场经济，国民建设和改革开放的不断加深，建筑业也不断在发展，
高墩施工越来越多，类似阿蓬江特大桥技术标准高、工期紧、施工难度大的施工工程逐步增加，项目部相关技术人员一定要通过合理优化设备配置，合理布局设备作业位置，进一步加强设备使用过程管理，可为加快施工进度提供前期条件，提高经济效益。
参考文献
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