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摘要：针对爬模施工中的各种安全防护技术，以武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥为例，采用了相应的安全防护技术，保证了索塔爬模的安全施工，可作为同类施工的参考。
关键词：爬模施工，安全防护
爬模施工是将传统的高层建筑施工的爬升柱、操作平台、脚手架和翻模施工有机结合的新型施工技术，具有操作简单、投资小、施工进度快、作业人员相对安全和劳动强度低、施工质量容易保证的优点，近年来被广泛应用于索塔、高桥墩和大型房屋柱体施工中。但因涉及的相关技术多、技术要求高且应用时间不长等原因，其安全技术尚不够成熟。对此，本文以武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥为例，阐述该系统在施工过程中的安全防护技术。
一、工程概况
武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥，为一座主跨138m的独塔双索面预应力混凝土箱梁斜拉桥，起止桩号为K2+177.500～K2+437.500。
本桥索塔顺桥向为柱式结构、横桥向为“A”型，钢筋混凝土结构。塔高101.7m（从承台顶面算起），其中桥面以上高79m，桥面以下高22.7m。
主塔由塔座、下、中、上塔柱及下、中、上横梁等部分组成。塔座高2m，下塔柱高20.7m，中塔柱高39m(不含塔柱与中横梁顶结合段)，上塔柱高31.3m(不含塔柱与横梁结合段)。主塔下塔柱采用翻模施工，中塔柱以上部分内模采用翻模，外模采用液压爬模施工。
二、爬模系统组成
1、爬模结构构造组成
液压爬模系统主要由模板系统、操作平台系统、液压爬升系统和电气控制系统等部分构成。爬模总体构造见右图。
2、爬模的安全防护系统
（1）爬升机构的安全保护
液压爬模的爬升机构，主要由带有爬升梯档和导轨与附着其上的上下换向盒和液压油缸等组成，并通过上换向盒上端的连接轴与爬架的竖向主承力架连成为整体。上下换向盒均设有能够自动导向的棘爪，改变换向盒的棘爪方向,实现提升爬架或导轨的功能转换。换向盒的上下轭能够自动导向，在实际升降过程中始终有一个爬升箱内的承力块交替地支撑在导轨梯档块上，实质上它既是升降机构也是防坠机构。
（2）爬升机构的防倾装置
导轨始终穿过两个附墙装置，附墙装置既有防倾覆功能，同时在主承力点的附墙装置内有一个导向锁定板，它控制了导轨的倾斜间距；架体通过上下换向盒抱住导轨，在架体爬升和固定状态下，换向盒都对架体有防倾作用。
（3）架体与结构面的防护及架体间的防护
在爬模水平梁架上绑小横杆，在小横杆上铺设脚手板，通过附墙撑控制脚手板离墙的防护距离，要求脚手板离混凝土墙面的距离均应小于100mm。
各单独独立的架体在搭设的过程中留有100mm的空隙，以保证单独架体的爬升。为安全防护，在相邻架体的空隙处、架体平台与墙体间隙处铺设翻板，当架体爬升时将翻板翻开，架体爬升到位后，应立即将翻板铺好，并用安全网将各独立架体连接好。
（4）爬模各操作平台的连接
在铺设架体各平台时，在每个独立的架体中部的水平位置中间留700×1000mm的洞，用钢管向下层平台搭设梯子，将各平台连接，使架体上下有一个通道，在各平台洞口处用翻板将洞口封好，制作如下图。
（5）分段位置架体的防护
由于架体是分段分片爬升，在每个架体端口的各个平台的相对标高1200mm处加设一道护身栏杆，并设踢脚板，以防止人员和物料的坠落。
(6）架体防雷措施
由于架体处于高空之中，可用导线将架体与主体结构的避雷带连起来以达到防雷作用。
(7）液压爬模安全防火
由于液压爬架使用液压油作为动力介质，加之塔身施工需要电焊、气割的工具，容易产生明火，故应做好架体的防火措施。
三、爬模操作人员安全要求
1、爬模施工属于高空特种作业，操作人员必须经专业安全技术培训，持证上岗。未经培训的无证人员严禁上岗作业。
2、操作人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0、无色盲、无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病。
3、正确使用个人安全防护用品，必须正确佩带安全帽和安全带，穿防滑鞋。作业时精力要集中，团结协作，统一指挥。不得“走过挡”和跳跃架子，严禁打闹玩笑、酒后上班。
4、操作人員在进场后，应接受三级安全教育及爬模施工安全技术交底。
5、操作人员必须遵循安全技术操作规程的规定进行作业。
四、爬模安装安全防护技术
1、安装前检查现场所有的零部件质量和数量，符合要求后方可安装使用。
2、准确预埋好爬架附墙装置的预埋件孔位，是确保顺利爬升的重要环节，应严格控制预埋件垂直于塔身外表面，孔位前后左右偏差±2mm。
3、正常情况下，当塔身混凝土强度达到15Mpa要求后，即可在预埋爬锥上安装附墙装置。先将受力螺栓预拧紧，待校正埋件挂座位置后用力拧紧受力螺栓，以保证其安全性。
4、架体支承跨度的布置，不能超过液压油缸的顶升能力。两附着点直线布
置不应大于5m。
5、架体的平台横梁悬挑长度，整体式爬架不得大于1/2水平支承跨度或2.5
米，根据本工程的结构特点，四个角的部位采用悬挑，在搭设悬挑部位架体的时候须将悬挑部位上下通联，并将其向架体中间部位拉接，以保证其稳定性。
6、竖向爬模挂架和防倾导向装置的垂直偏差应不大于5‰或30mm。
7、爬模模板操作平台高度为6.0m。最上层平台为钢筋绑扎平台，设计荷载为3KN/M2 。可以堆放少量材料。另一平台为模板对拉杆操作平台，设计荷载为1.5KN/M2。
8、爬模安装到位后，为保证施工安全，应及时按有关脚手架安全技术规范要求，铺设脚手板及安全网。铺设脚手板时应考虑架体单元体之间爬升时留有100mm左右的间隙，以防止爬升时相互碰撞。架体的底层和外围侧面，以及爬升时的架体开口端，爬升到位后用合页盖好，翻板盖好后，用插销锁紧，避免翻板掀开后零散物品坠落，并用安全网进行全封闭防护。
9、爬模安装完毕后，应由设备所有单位与安装使用单位的有关人员，共同对安装完的爬模进行安装检查验收，双方验收合格签字后方可投入使用。
五、爬模爬升安全防护技术
1、爬模在爬升开始前，应对爬模系统作全面检查，拆除所有障碍物，确认符合要求后方可进行爬升。
2、施工期间应确保爬模的防坠、防倾装置必须灵敏、可靠、有效，电控液压爬升系统应操作平稳、安全可靠，超载保护和爬升同步的功能。
3、爬模爬升时，架体上不允许堆放与爬升无关的杂物。
4、爬模爬升时严禁操作人员停留在正在爬升的架体上，专业操作人员可站立于未爬升架体或其它有安全保护措施的位置进行操作。
5、提升导轨时，必须将爬模下挂架的钩头钩挂在附墙装置的承重销上，通过操作电控液压爬升装置将导轨爬升到上一层的附墙装置上。
6、提升架体时，应拔出爬模下挂架与附墙装置的安全销，用电控液压爬升装置将架体爬升到上一层的附墙装置上，再将爬模下挂架钩挂在附墙装置上，插好安全销。
7、爬升过程中应实行统一指挥、规范指令，爬升指令只能由一人下达，但当有异常情况出现时，任何人均可立即发出停止指令。
8、爬架爬升到位后，必须及时按使用状态要求进行附着固定。在没有完成架体固定工作之前，施工人员不得擅自离岗或下班，未办交付使用手续的，不得投入使用。
9、遇六级（含六级）以上大风、大雨、浓雾和雷雨等恶劣天气时，禁止进行爬升和拆卸作业，夜间禁止进行爬升作业。
10、正在进行爬升作业的爬架下面，严禁有人进入爬架下方区域活动，并应设专人负责监护。
六、爬模拆除安全防护技术
1、严禁在夜间进行爬架的拆除工作。
2、拆除前划定作业区域范围，并设警戒标识，禁止与拆除无关的人员进入。拆除爬模时应有可靠的防止人员与物料坠落的措施，严禁抛扔物料。
3、爬架拆除人员应配备工具袋，手上拿钢管时，不准同时拿扳手，工具用后必须放在工具袋内。拆下来的脚手杆要随拆、随清、随运、分类、分堆、分规格码放整齐，要有防水措施，以防雨后生锈。
4、爬模架体拆除时：拆杆和放杆时必须由2~3人协同操作，拆大横杆时，应由站在中间的人将杆顺下传递，下方人员接到杆拿稳拿牢后，上方人员才准松手，严禁往下乱扔脚手料具。
5、拆除工作因故不连续时，应对未拆除部分采取可靠的固定措施。
6、拆除爬模架子时有管件阻碍不得任意割移，同时要注意扣件崩扣，避免踩在滑动的杆件上操作。
7、拆架时扣件必须从钢管上拆除，不准有松动的扣件遗留在被拆下的钢管上。
8、拆除中途不得换人，如更换人员必须重新进行安全技术交底。
七、结束语
索塔施工是控制全桥的关键工程，是全桥施工安全控制的重点和难点。武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥索塔爬模施工中采取的科学的安全防护技术，保证了索塔的施工安全，其成功的经验将为国内同类型桥梁施工提供一些借鉴。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：爬模施工，安全防护
爬模施工是将传统的高层建筑施工的爬升柱、操作平台、脚手架和翻模施工有机结合的新型施工技术，具有操作简单、投资小、施工进度快、作业人员相对安全和劳动强度低、施工质量容易保证的优点，近年来被广泛应用于索塔、高桥墩和大型房屋柱体施工中。但因涉及的相关技术多、技术要求高且应用时间不长等原因，其安全技术尚不够成熟。对此，本文以武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥为例，阐述该系统在施工过程中的安全防护技术。
一、工程概况
武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥，为一座主跨138m的独塔双索面预应力混凝土箱梁斜拉桥，起止桩号为K2+177.500～K2+437.500。
本桥索塔顺桥向为柱式结构、横桥向为“A”型，钢筋混凝土结构。塔高101.7m（从承台顶面算起），其中桥面以上高79m，桥面以下高22.7m。
主塔由塔座、下、中、上塔柱及下、中、上横梁等部分组成。塔座高2m，下塔柱高20.7m，中塔柱高39m(不含塔柱与中横梁顶结合段)，上塔柱高31.3m(不含塔柱与横梁结合段)。主塔下塔柱采用翻模施工，中塔柱以上部分内模采用翻模，外模采用液压爬模施工。
二、爬模系统组成
1、爬模结构构造组成
液压爬模系统主要由模板系统、操作平台系统、液压爬升系统和电气控制系统等部分构成。爬模总体构造见右图。
2、爬模的安全防护系统
（1）爬升机构的安全保护
液压爬模的爬升机构，主要由带有爬升梯档和导轨与附着其上的上下换向盒和液压油缸等组成，并通过上换向盒上端的连接轴与爬架的竖向主承力架连成为整体。上下换向盒均设有能够自动导向的棘爪，改变换向盒的棘爪方向,实现提升爬架或导轨的功能转换。换向盒的上下轭能够自动导向，在实际升降过程中始终有一个爬升箱内的承力块交替地支撑在导轨梯档块上，实质上它既是升降机构也是防坠机构。
（2）爬升机构的防倾装置
导轨始终穿过两个附墙装置，附墙装置既有防倾覆功能，同时在主承力点的附墙装置内有一个导向锁定板，它控制了导轨的倾斜间距；架体通过上下换向盒抱住导轨，在架体爬升和固定状态下，换向盒都对架体有防倾作用。
（3）架体与结构面的防护及架体间的防护
在爬模水平梁架上绑小横杆，在小横杆上铺设脚手板，通过附墙撑控制脚手板离墙的防护距离，要求脚手板离混凝土墙面的距离均应小于100mm。
各单独独立的架体在搭设的过程中留有100mm的空隙，以保证单独架体的爬升。为安全防护，在相邻架体的空隙处、架体平台与墙体间隙处铺设翻板，当架体爬升时将翻板翻开，架体爬升到位后，应立即将翻板铺好，并用安全网将各独立架体连接好。
（4）爬模各操作平台的连接
在铺设架体各平台时，在每个独立的架体中部的水平位置中间留700×1000mm的洞，用钢管向下层平台搭设梯子，将各平台连接，使架体上下有一个通道，在各平台洞口处用翻板将洞口封好，制作如下图。
（5）分段位置架体的防护
由于架体是分段分片爬升，在每个架体端口的各个平台的相对标高1200mm处加设一道护身栏杆，并设踢脚板，以防止人员和物料的坠落。
(6）架体防雷措施
由于架体处于高空之中，可用导线将架体与主体结构的避雷带连起来以达到防雷作用。
(7）液压爬模安全防火
由于液压爬架使用液压油作为动力介质，加之塔身施工需要电焊、气割的工具，容易产生明火，故应做好架体的防火措施。
三、爬模操作人员安全要求
1、爬模施工属于高空特种作业，操作人员必须经专业安全技术培训，持证上岗。未经培训的无证人员严禁上岗作业。
2、操作人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0、无色盲、无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病。
3、正确使用个人安全防护用品，必须正确佩带安全帽和安全带，穿防滑鞋。作业时精力要集中，团结协作，统一指挥。不得“走过挡”和跳跃架子，严禁打闹玩笑、酒后上班。
4、操作人員在进场后，应接受三级安全教育及爬模施工安全技术交底。
5、操作人员必须遵循安全技术操作规程的规定进行作业。
四、爬模安装安全防护技术
1、安装前检查现场所有的零部件质量和数量，符合要求后方可安装使用。
2、准确预埋好爬架附墙装置的预埋件孔位，是确保顺利爬升的重要环节，应严格控制预埋件垂直于塔身外表面，孔位前后左右偏差±2mm。
3、正常情况下，当塔身混凝土强度达到15Mpa要求后，即可在预埋爬锥上安装附墙装置。先将受力螺栓预拧紧，待校正埋件挂座位置后用力拧紧受力螺栓，以保证其安全性。
4、架体支承跨度的布置，不能超过液压油缸的顶升能力。两附着点直线布
置不应大于5m。
5、架体的平台横梁悬挑长度，整体式爬架不得大于1/2水平支承跨度或2.5
米，根据本工程的结构特点，四个角的部位采用悬挑，在搭设悬挑部位架体的时候须将悬挑部位上下通联，并将其向架体中间部位拉接，以保证其稳定性。
6、竖向爬模挂架和防倾导向装置的垂直偏差应不大于5‰或30mm。
7、爬模模板操作平台高度为6.0m。最上层平台为钢筋绑扎平台，设计荷载为3KN/M2 。可以堆放少量材料。另一平台为模板对拉杆操作平台，设计荷载为1.5KN/M2。
8、爬模安装到位后，为保证施工安全，应及时按有关脚手架安全技术规范要求，铺设脚手板及安全网。铺设脚手板时应考虑架体单元体之间爬升时留有100mm左右的间隙，以防止爬升时相互碰撞。架体的底层和外围侧面，以及爬升时的架体开口端，爬升到位后用合页盖好，翻板盖好后，用插销锁紧，避免翻板掀开后零散物品坠落，并用安全网进行全封闭防护。
9、爬模安装完毕后，应由设备所有单位与安装使用单位的有关人员，共同对安装完的爬模进行安装检查验收，双方验收合格签字后方可投入使用。
五、爬模爬升安全防护技术
1、爬模在爬升开始前，应对爬模系统作全面检查，拆除所有障碍物，确认符合要求后方可进行爬升。
2、施工期间应确保爬模的防坠、防倾装置必须灵敏、可靠、有效，电控液压爬升系统应操作平稳、安全可靠，超载保护和爬升同步的功能。
3、爬模爬升时，架体上不允许堆放与爬升无关的杂物。
4、爬模爬升时严禁操作人员停留在正在爬升的架体上，专业操作人员可站立于未爬升架体或其它有安全保护措施的位置进行操作。
5、提升导轨时，必须将爬模下挂架的钩头钩挂在附墙装置的承重销上，通过操作电控液压爬升装置将导轨爬升到上一层的附墙装置上。
6、提升架体时，应拔出爬模下挂架与附墙装置的安全销，用电控液压爬升装置将架体爬升到上一层的附墙装置上，再将爬模下挂架钩挂在附墙装置上，插好安全销。
7、爬升过程中应实行统一指挥、规范指令，爬升指令只能由一人下达，但当有异常情况出现时，任何人均可立即发出停止指令。
8、爬架爬升到位后，必须及时按使用状态要求进行附着固定。在没有完成架体固定工作之前，施工人员不得擅自离岗或下班，未办交付使用手续的，不得投入使用。
9、遇六级（含六级）以上大风、大雨、浓雾和雷雨等恶劣天气时，禁止进行爬升和拆卸作业，夜间禁止进行爬升作业。
10、正在进行爬升作业的爬架下面，严禁有人进入爬架下方区域活动，并应设专人负责监护。
六、爬模拆除安全防护技术
1、严禁在夜间进行爬架的拆除工作。
2、拆除前划定作业区域范围，并设警戒标识，禁止与拆除无关的人员进入。拆除爬模时应有可靠的防止人员与物料坠落的措施，严禁抛扔物料。
3、爬架拆除人员应配备工具袋，手上拿钢管时，不准同时拿扳手，工具用后必须放在工具袋内。拆下来的脚手杆要随拆、随清、随运、分类、分堆、分规格码放整齐，要有防水措施，以防雨后生锈。
4、爬模架体拆除时：拆杆和放杆时必须由2~3人协同操作，拆大横杆时，应由站在中间的人将杆顺下传递，下方人员接到杆拿稳拿牢后，上方人员才准松手，严禁往下乱扔脚手料具。
5、拆除工作因故不连续时，应对未拆除部分采取可靠的固定措施。
6、拆除爬模架子时有管件阻碍不得任意割移，同时要注意扣件崩扣，避免踩在滑动的杆件上操作。
7、拆架时扣件必须从钢管上拆除，不准有松动的扣件遗留在被拆下的钢管上。
8、拆除中途不得换人，如更换人员必须重新进行安全技术交底。
七、结束语
索塔施工是控制全桥的关键工程，是全桥施工安全控制的重点和难点。武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道工程跨京广铁路桥索塔爬模施工中采取的科学的安全防护技术，保证了索塔的施工安全，其成功的经验将为国内同类型桥梁施工提供一些借鉴。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。