桥梁移动模架施工安全管理

徐冬生

【摘要】在桥梁的施工装备中，移动模架作为重要的设备始终保持着最为广泛的应用。而安全问题始终是该设备使用过程中最为重要的关键焦点。本文通过移动模架工程事故结合设计与运行管理这两方面来进行分析，进而研究出安全管理方案。

【关键词】移动模架;安全;管理;施工

移动模架作为一种专用型的施工设备近几年被廣泛应用在桥梁的建设施工当中。随之而来的是安全事故隐患的增高。十套以上的移动模架在使用的过程中超过三分之一会出现安全事故。随着我国铁路的大力发展，工程对移动模架的数量需求也在不断增加。移动模架的安全问题成为必然的关注重点。

1、国内移动模架的应用现状

移动模架的承重托架脱落、吊杆断裂等安全事故都会造成不同程度的人员伤亡和经济损失，在国内外的装备中，安全事故也时常出现。引发事故的影响因素有很多，如设计、安装、施工现场、使用不当等，主要可以分为两个类型，一是装备本身是否可靠，二是后期的使用和管理是否到位。移动模架作为大型非标准装备并没有定型测试，无法对可靠性进行验证。

2、移动模架的结构与设计存在的缺陷

2.1结构方面

大部分事故发生时移动模架都处于空载行走的状态，其中大部分为尾部吊挂的下行式模架。移动模架的典型结构为支腿自移下行式移动模架，因配备支腿的自动移动功能而被广泛应用。但在设计中，支腿的作用为承重并且循环利用，对支承托架最为重要的部位则是支腿结构中悬臂部分。悬臂作为主要受力部分尤其需要在施工前进行安全检测和受力计算，这样才能够保障工程施工能够顺利进行。

2.2设计方面

大部分的安全事故主要与设计中存在的缺陷有关，包含以下几种因素：

计算预期内容与实际情况无法吻合、个别参数的选取或指标的取值不合理等。

2.2.1假定计算

企业在进行移动模架工况的过程中会按照习惯来将各个支点设置在同一平面上进行假定计算。主梁与各个导梁之间的连接并没有装配误差及非弹性变形的情况，在此基础上计算出空载行走时支点的最大反力数值，并以此作为最大悬臂负载能力值来对吊挂系统和支承托架进行设计。但假定计算并不能反映移动模架的实际施工情况，就会出现数值不吻合的情况。

2.2.2吊挂分析

移动模架的吊挂系统，假定轮箱与轨道之间的摩擦力趋近于零，则计算的过程只需要考虑竖向的拉力即可。通过横梁与吊杆来传递水平方向的力，就可以转化成弯矩和扭矩。吊挂系统也因此会在不同的平面内受到来自于不同方向的较为复杂的力量组合，这样就会造成构件被破坏。

吊杆AB与移动模架主梁都在同一个a平面中内，吊杆的上下两个端头都受到一对大小相等并且方向相反的水平力作用即W摩阻力和FC牵引力，能够在一定程度上对整个吊挂系统起到平衡作用，在计算的过程中可以认为吊杆下端受到主梁所施加的弯矩M=F"h作用。A点在a平面中受到的弯矩对横梁AC直线段产生了扭矩作用，以及会对横梁Ac段的扭矩会形成相互平衡的空间力偶作用。由此我们可以得知不计吊挂系统的水平阻力可能会形成我们无法可以预见的风险。

2.2.3支承托架的设计

在桥梁移动模架进行滑行时，主梁及托盘会产生摩擦力，这与千斤顶对托盘产生顶推力没有关联。虽然支承托盘虽然并没有过多的承重，但仍然要承受竖向与水平的负载力。设计师在设计的过程中往往只考虑竖向的受力，并没有考虑到水平方向的受力，这就造成了垮塌的情况出现。在支承托架的设计中，通常会忽略主梁与扭转外倾中出现的高度差，加大了支承托架的负载，造成主梁外倾且左右受力不均的情况。

2.2.4设计和系统

可靠性作为移动模架最主要的安全问题，采用集成系统能够有效提升移动模架的可靠性。将模架的结构和自动化控制系统等设备连接起来，形成一套集成体系，加入监测、物体探测和预警等技术，进一步保障模架的可靠安全性。采用自动化控制系统操作模式能够有效避免因人工操作而产生的不必要的人为失误，进而导致工程安全问题出现，严重还会造成人员伤亡，极大程度地影响到企业的经济利益。

3、桥梁移动模架安全管理运用

3.1联动与模架的极限状态

因移动模架存在着体积质量大和支点多的特点，因此构件之间的关联性则非常的强。在行走过程中，内力会产生变化，构件的状态也十分难以掌握。因此在施工过程中需要注意位移和内力是否发生变化。如：当尾部吊架行走在桥梁上时要注意：轨道内的水平阻力对吊挂系统构成了哪种破坏;轨道高程的变化对主梁内力以及托架支点的反力产生了什么变化等。

移动模架一旦出现破坏就会造成内力到达极限和构件变形等情况，在施工过程中构件受到外力作用会从最为脆弱的部分开始出现破坏情况，这是无法用安全系数来规范的，需要深入研究和分析构件施工中的具体状态，通过掌握规律来建立预警机制。一旦移动模架出现承重力超过预计指标计算机系统就能够第一时间发布预警，提醒工作人员尽快解决问题。

3.2可靠性与本质安全研究

大型设备的研制通常需要经历工程研制、设计确定、生产确定这三个阶段。确定后对设备定型能够一定范围内将生产标准化，增加设备的可靠性。设计能够确定研发的可行性和可靠性，通过使用来确保可靠性。设备不仅要可靠更要耐久，因此在设计的过程中也需要考虑到设备耐久的问题。

3.3创新与安全

近几年国内桥梁移动模架发展日新月异，造型和功能也在不断更新，但并不是所有设备都能够经过工程验证，这就造成了安全事故的发生。我国现阶段的移动模架生产企业多为民营企业，机制上较为灵活并且更容易创新，但施工经验方面并不充足，因此需要在研发的过程中对经验进行总结和不断的完善。

3.4制造与验收

通过施工可以发现，大多数桥梁移动模架的安全问题都是因为构架、材质存在问题以及焊接不到位而造成的。在设备制造的过程中，要尤为关注安全问题。这种大型设备无法进行批量的生产，也没有统一的标准，因此在校验方面无法满足可靠性。验收时没有标准也容易导致安全事故的发生。

3.5使用与维护

移动模架需要专业的技术人员进行操作，在施工使用中也需要做好安全管理工作。国内现阶段还没有自动化的桥梁移动模架，操作仍然需要技术人员来进行，这对移动模架的安全事故也产生了决定性的影响。

结论：

我国的桥梁事业正在进入上升期，移动模架的技术也随之提升，但施工技术与施工标准仍然存在着一定的差异，这就导致了移动模架的设计与质量存在着不到位的情况。操作人员的技术水平也良莠不齐，在移动模架技术更新时无法及时学习和掌握新技术，同样也会导致安全事故的出现。企业应当加强施工安全管理，这样才能够有效推动桥梁事业的持续性发展。