机场工程跨既有轨道交通大跨度钢连廊滑移施工的监理安全管理

0 前 言

近些年来，我国机场改扩建进入迅猛发展时期，目前上海、杭州、乌鲁木齐、西安、合肥等多个城市的机场改扩建工程正在进行当中。这些改扩建工程受机场周边环境的制约，既要满足机场不停航营运，又要受正在运营的地铁、市政高架、高速公路等交通配套的制约，因此对这些机场改扩建工程施工的安全管理是重中之重。本文以国内某机场新建旅客过夜用房项目（以下简称“该工程”）为例，从项目前期风险评估、建设过程中方案论证及施工安全管理等方面进行阐述，尤其是重点针对该工程风险性最大的跨既有轨道交通的钢连廊施工，从钢连廊提升、滑移安装工程实际出发，就施工期间采用的监理安全管理方法进行论述。该工程采用的监理安全管理方法，现场实用性强，保证了施工现场安全工作有条不紊地开展，确保了工程施工节点进度的实现，可为国内其他跨既有轨道交通施工的工程项目安全管理提供相关经验，

1 概 况

1.1 工程概况

该机场新建旅客过夜用房占地面积约18 794 m2，总建筑面积13.6万m2，包括：东、西侧塔楼，建筑高度为34.8 m，共6层，结构形式为混凝土结构；楼前高架，两侧为混凝土高架结构，中间跨越市政快速路、轨道交通线，为钢箱梁结构（33 m＋50 m＋35 m）。

南北连廊位于过夜楼东、西塔楼之间，建筑面积3 475 m2，跨度50 m，共2层，分布在主体结构2～4层结构位置（＋6.620 m、＋13.520 m和＋19.550 m处）。南北连廊横跨2条轨道交通线，结构形式为钢结构，外立面为玻璃幕墙。

1.2 风险评估

由于该工程周边环境复杂，建造制约条件苛刻，早在开工之前，监理方即应业主委托对工程进行了一次风险评估。重点从工程建设阶段风险分析入手，从东西塔楼、南北连廊、楼前高架的建设风险进行分析，并对周边环境关键节点风险，包括对既有机场运营、轨道交通线、市政快速路等方面的影响，逐一进行分析，得出了一个工程综合风险评价（见表1）。其中，工程建设风险如下：桩基工程风险（3级风险），基坑工程风险（3级风险），混凝土结构工程风险（3级风险），劲性钢结构工程风险（3级风险），钢结构工程风险（4级风险）；幕墙工程风险（4级风险），墩台立柱工程风险（3级风险），混凝土桥梁工程风险（4级风险），钢桥梁工程风险（4级风险）。这其中，4级风险排序依次为钢结构工程风险（4级风险）、幕墙工程风险（4级风险）、钢桥梁工程风险（4级风险）、混凝土桥梁工程风险（4级风险）。

根据综合风险评估，该工程建设阶段风险水平最高的前两项为钢结构工程和幕墙工程，均为南北钢连廊所包含的分项工程，因此从该工程开工之初，监理即把南北钢连廊施工的安全控制作为本工程监理安全管理的重中之重。

2 钢连廊概况及方案介绍

2.1 方案概述

该工程钢连廊垂直分布于6.88 m至19.25 m。北连廊为钢桁架＋钢框架结构体系，2个主受力桁架统一分布于三层结构层之间，下部部分为吊结构。北连廊构件类型包括桁架、钢柱、主梁和次梁，南连廊钢结构构件截面形式主要为焊接箱型截面和焊接H型截面，板厚8 mm～60 mm，主要材质为Q355B，用钢量约400 t。

根据现场钢连廊跨越轨道交通线的现状，钢连廊的施工采用滑移法。滑移法方便灵活，是目前国内钢结构施工中常用的方法之一，但施工方法复杂、体量大、安全施工要求高。连廊钢结构依次在楼前高架上拼装，先北后南，采用移动提升架将钢连廊整体提升、滑移、下降至安装位置。

2.2 方案重点、难点分析

（1）主体结构跨越轨道交通线，保护难度大。南北向钢连廊及高架箱梁底距离轨道交通线触网较近。上部钢结构施工时，必须保证轨道交通线正常运营，做到不停航施工，防护措施难且量大；避开运营时间施工，每日非运营时间仅约3 h，且非运营时间有轨道交通试车，每周仅有2个晚上可以作为施工窗口期，施工时间不连续且短暂，将大大降低工效。

（2）钢结构施工需要大量施工措施，对设备、材料等资源组织要求高。该工程钢连廊采用顶推滑移，施工过程中需要大量钢箱梁、轨道等措施材料，对设备、材料等资源组织要求高。施工时间多为夜间施工，工效将有所降低。

（3）钢桁架跨度大、自重大、安装难度大、风险高。钢桁架跨度48 m，桁架自身截面高6 m，增加了单榀桁架侧向失稳风险，造成整个桁架安装安全风险较高。

（4）钢连廊距离轨道交通线触网近，保护作业难。连廊边缘建筑完成面距最近的电力柱中心点大于2 m，距离改造后架空地线高度最近仅400 mm。

3 钢连廊施工的监理安全管理

3.1 强化方案审核与交底

监理在方案审核方面，主要从以下三个方面进行把关。

3.1.1 方案的针对性与可操作性把控

该工程钢连廊施工自身风险较高，同时由于工程位于机场核心位置，钢连廊又横跨运营中的轨道交通线，施工方案要充分考虑对机场不停航及营运中的轨道交通线的保护。在方案编制审批过程中，监理方在机场业主的牵头下组织施工单位参与数次机场业主方和轨道交通线运营管理方的专题讨论会，充分听取、了解各方要求并就拟采取的相关安全措施行了沟通，保证了方案编制不走弯路，方案中的各项防护措施、吊装滑移的工序安排及作业时间安排等顺利得到各方的认可，保证了钢连廊施工专项方案的针对性和现场可操作性。

3.1.2 方案的技术性与合规性把控

该工程钢结构连廊滑移安装属于超规模危大工程，而且由于风险等级高，专业性强，监理方将该方案在施工单位上级技术主管部门签字同意报审后提级管理，由公司总工程师组织公司钢结构专家对方案进行审核，出具意见后汇总，再提交总监理工程师（以下简称“总监”）进行审批。同时，严格按照超规模危大工程管理规定，要求施工单位组织专家方案论证会，对方案进行论证，并严格监督方案按专家意见落实完善后，最终完成方案审核。

3.1.3 方案的现场指导性与执行性把控

督促施工单位编制方案的技术人员对施工人员进行针对性交底，履行交底人与被交底人签字。督促施工单位认真执行定期检查制度，对不按照方案施工的不合格项坚决整改。同时，监理内部也根据施工方案有针对性地编制了钢连廊施工监理实施细则，对监理人员进行针对性交底，确保施工方案的现场指导性与执行性。

3.2 主要风险源识别

根据施工方案及监理细则，监理针对胎架拼装、钢连廊拼装、外脚手架搭拆、滑移架拼装、移动提升架试运行、钢连廊滑移等不同施工阶段的特点，阶段性地进行安全分析，进行主要风险源的识别（见表2），从而使监理的安全控制措施可以重点、高效的实施，做到有的放矢。

3.3 建立完善的监理安全保障体系

结合工程实际情况建立监理安全保障体系（见图1），由于钢连廊施工的专业性特点，强调专业监理工程师的一岗双责，即不仅现场安全监理人员管安全，钢结构专业监理人员也要管安全。同时，根据工程特点，除常规专业组（安全监理组、钢结构监理组）外，设置了轨道交通运营保障组、测量技术组、钢连廊验收组及滑移技术组等，更有针对性地保障连廊滑移施工安全受控。

图 1 监理安全保障体系

3.4 加强重点工序及主要风险点的监理过程把控

监理通过对该工程方案的研讨分析及对主要风险源进行识别，对钢结构连廊施工的安全过程控制主要从以下几个方面重点把控。

3.4.1 起重机械及移动提升架审查控制

该工程起重机械主要选用3台150 t汽车吊及1台500 t汽车吊，其中，2台150 t汽车吊（行驶重量55 t）由500 t汽车吊（超起＋165 t配重＋主臂工况）吊装至楼前高架上，负责在楼前高架桥面进行胎架搭设、连廊拼装以及临时支撑搭设。钢构件及移动提升架组装构件采用150 t汽车吊以及500 t汽车吊作为吊装机械，将其吊装至楼前高架上。钢连廊于楼前高架上拼装成整体，采用屋面移动提升架进行整体吊装。屋面移动提升架采用4点提升，4个提升点各设置额定提升重量为200 t的穿心千斤顶。

监理在设备使用前现场核查相关的起重设备资料（产品合格证、检测合格证、检测报告及入场验收报告等内容）。为保证移动提升架安装拆除及施工全过程始终处于受控状态，监理根据移动提升架安装、拆除及使用过程的特点，重点监控如下内容：移动提升架安装、拆除专项施工方案；移动提升架安装单位、使用单位的资质证书、安全生产许可证和特种作业人员的特种作业操作资格证书；特种设备制造许可证、产品合格证，起重机械制造监督检验证书、备案证明等文件；辅助机械资料及特种作业人员证书；移动提升架安装、拆卸；移动提升架验收及检测；移动提升架的使用。

3.4.2 吊点设置、钢丝绳、地耐力的验收控制

关于吊点设置、钢丝绳及地耐力的检查，监理均在吊装前进行检查。吊点是根据起重物的外形、重心及工艺要求来选择设置的，监理要求在该工程吊装方案中对大型重要构件吊点的设置必须予以明确。过程中，按照方案检查吊点设置是否符合方案要求。对钢丝绳及接头的安全性检查，监理不仅在重要构件吊装前进行检查，在平时安全巡检过程中也进行抽检，如出现钢丝绳断丝数、锈蚀，或表面磨损程度及死弯、结构变形绳芯挤出等情况不符合规范规定的，第一时间要求施工单位予以更换。关于起重机作业区路面地耐力的验收，首先要检查其是否符合起重机说明书要求，同时对相应的地耐力报告结果进行审查。目测作业道路应平整坚实，行驶或停放时应与沟渠、基坑保持5 m以外，且不得停放在斜坡上。当地面平整与地耐力不能满足要求时，应采用路基箱、道木等铺垫措施，以确保机车的作业条件。如吊机或移动提升架的下部结构无法承受整体荷载，须按照设计要求进行结构梁放大或进行下部临时加固。

3.4.3 起重作业安全把控

吊装前，起重机司机应清楚施工作业中所起吊重物重量，并有交底记录。司机必须熟知起重机车起吊高度及幅度情况下的实际起吊重量，并清楚起重机车中各装置的正确使用方法，熟悉操作规程，做到不超载作业。作业面应平整坚实，支脚全部伸出垫牢。起重机车应平稳不倾斜。不准斜拉、斜吊。重物启动上升时应逐渐动作缓慢进行，不得突然起吊形成超载。多机抬吊共同工作时，必须随时掌握各起重机起升的同步性，单机负载不得超过该机额定起重量的80%。起重机首次起吊或重物重量变换后首次起吊时，应先将重物吊离地面200 mm～300 mm后停住，检查起重机的工作状态，在确认起重机稳定、制动可靠、重物吊挂平衡牢固后，方可继续起升。同时，吊装作业还应满足“十不吊”要求。

3.4.4 对跨越轨道交通线的保护

该工程南北向钢连廊底距离轨道交通线触网较近，上部钢结构施工时，必须保证轨道交通正常运营，做到不停运施工。因此钢连廊施工时是否对轨道交通线采取保护措施，且是否满足各方审批通过的专项方案要求，是监理检查的重点。

在实际施工过程中，在钢结构施工及滑移阶段，在楼前高架上整体拼装钢连廊时，在高架临边设置围护栏杆，围护栏杆外挂安全网，确保拼装时不会有物品落至轨道交通线轨行区内；在钢连廊拼装阶段，加强现场监管，严格控制起重机械在起吊构件时不会转至轨道交通线轨行区上方；在钢连廊整体提升及滑移时，在钢连廊两侧搭设封闭措施，确保钢连廊内无物体坠落；在主楼两侧结构外侧搭设安全隔离围挡。此外，当涉及相关区域作业时，均须提前报备，征得轨道交通公司审核同意后方可开展工作。

3.5 滑移前验收把控

监理将钢连廊滑移前的验收分为两个阶段：一是钢连廊结构本体的验收，在钢连廊结构施工工作完成后进行；二是移动提升架安装后，连廊钢结构准备提升滑移之前对移动提升架及各项辅助设施进行验收。

第一阶段是钢连廊结构本体的验收，包括钢连廊本体结构施工质量、滑移要求增设临时支撑质量、整体结构的挠度、吊装工作状态下的结构尺寸偏差、结构内部滑移状态下可能出现脱落物等，要做好记录。

第二阶段是滑移前对移动提升架及各项辅助设施的验收。移动提升架安装后，除了对临时支撑架、轨道梁、轨道及移动提升架的安装等设施进行验收外，还包括对设备本身、设备与连廊钢结构的连接节点等系列设施的验收，均须做好记录。对移动提升架提升检测：连廊钢结构在离地悬停时，进行提升点位移、结构关键部位应力应变、结构变形、荷载、基础沉降、现场风速等检测；连廊钢结构就位之后，对该结构和基础进行检查和检测。具体验收项目，见表3。

3.6 滑移过程流程分解及监理过程旁站

该工程钢连廊提升、滑移、下落就位共分为六步（北连廊滑移距离远、难度大，以北连廊为例）。

流程一：屋面龙门吊组装完成、检查合格后，将提升装置与钢连廊桁架上弦杆4个提升点进行连接，主要是通过液压千斤顶的钢绞线与提升点的补强吊耳连接，此时连廊梁顶标高为27.470 m。

流程二：启动提升装置，将北连廊整体向上缓慢提升1.5 m，使得连廊梁顶标高为28.970 m。

流程三：待整个连廊处于静止状态时，启动行走机构。4台行走机构同步牵引北连廊整体向北行走78.3 m，使得行走机构3、4落在G轴与16、17轴柱顶交汇处，此时连廊梁顶标高仍为28.970 m。行走机构使用夹轨器加紧轨道，保证整台设备包括连廊保持不动。

流程四：启动提升装置，使得北连廊缓慢下落8.22 m，此时连廊梁顶标高为20.750 m。

流程五：松掉夹轨器，再次启动行走机构，4台行走机构同步牵引连廊向北滑移27 m。行走机构3、4落在K轴与16、17轴柱顶交汇处，此时连廊梁顶标高仍为20.750 m。行走机构同样使用夹轨器加紧轨道，进行限位。

流程六：启动提升装置，北连廊缓慢下落1.5 m，安装就位，此时连廊梁顶标高为19.250 m，梁底标高为6.370 m，距离架空地线及电力杆仅有400 mm的安全距离。

按照上述流程，监理根据现场位置合理设置滑移、下降监测点的点位（如图2所示）。在滑移过程中，监理及施工单位各司其职，全程跟踪检查、测量、记录、指挥滑移过程并做好相应记录（详见表4）。

图 2 钢连廊滑移监测点位图

3.7 滑移后施工安全管理

钢连廊就位后，所有施工防护措施的搭设、整浇层混凝土的浇筑等均安排在轨道交通夜间停运期间进行。底部采用悬挑钢平台满铺花纹钢板和防火石棉布密闭，下部再拉设两道安全网。施工区域与外部之间搭设全密封围挡。

钢连廊屋面钢梁上搭设施工吊篮进行施工，低区搭设活动架辅助施工。室内上端钢梁设置吊点挂装葫芦吊吊装玻璃，室内搭设移动式活动架辅助。后期施工段尽量安排在夜间轨道交通停运期间进行。施工完成后，安全设施的拆除均安排在夜间轨道交通停运期间进行。

通过各方严谨准备、精心组织，从2021年9月第一批钢构件进场开始，到2022年1月，短短132 d，该工程钢连廊施工已全部安全、高效完工。安装完毕后，经监理验收复测，该钢连廊的安装精度、整体挠度及施工质量均符合设计及规范要求。

4 结 语

该机场新建旅客过夜用房项目地处机场航站区的核心位置，其苛刻的周边环境决定了该工程的建造风险与难度之大。施工监理单位在承接该工程之初，即意识到对工程的安全控制将是监理工作的重中之重。在开工之前，监理对该工程进行了全阶段风险评估，理出了该工程的各分部分项工程以及部分重要工序的风险等级，识别出重要的风险源并制定了针对性应对措施。本文重点介绍了针对跨越营运中的轨道交通线的大跨度钢连廊施工，而监理采取的有针对性的安全管理措施，保证了现场钢连廊滑移施工安全、有序、高效的进行并顺利完成。希望此文能为类似项目的监理安全管理积累相应经验。