廖汝鋒
鋼筋籠吊裝工程作為危險(xiǎn)性較大的工程,是地下連續(xù)墻順利施工的關(guān)鍵,更是項(xiàng)目安全管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章主要研究了廣西荔浦-玉林公路平南三橋地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,用LEC法則對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行了分析,提出了相應(yīng)的安全管控措施和方法,并闡述了實(shí)際應(yīng)用情況,以期為其他類似工程提供參考借鑒。
地下連續(xù)墻;鋼筋籠吊裝;安全管理
U443.16+4-A-22-074-4
0?引言
廣西荔浦—玉林高速公路平南三橋是主跨為575 m(凈跨548 m)的中承式鋼管混凝土拱橋,建成后將成為世界上最大跨徑的拱橋。地下連續(xù)墻是北岸拱座基礎(chǔ)的重要組成部分,外徑為60.0 m,劃分為40個(gè)槽段,墻身厚1.2 m,槽段墻身高29.0~35.0 m,嵌入中風(fēng)化泥灰?guī)r≥4.0 m。這是國(guó)內(nèi)首次將地下連續(xù)墻應(yīng)用于大跨徑拱橋基礎(chǔ)。
平南三橋地下連續(xù)墻施工采用的槽段鋼筋籠最大重量為35.45 t,最大長(zhǎng)度為37.15 m,在胎架上整體加工成型,體積大、重量大、起吊下設(shè)難度大,且均為異型鋼筋籠,是本項(xiàng)目鋼筋籠吊裝施工的難點(diǎn)。
1?地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.1?工序
根據(jù)下設(shè)最大鋼筋籠時(shí)的工況選擇吊車,配置180 t履帶吊(主吊)及80 t履帶吊(副吊)各1臺(tái),雙機(jī)抬吊,180 t履帶吊車承載主要荷載,80 t履帶吊配合作空中翻轉(zhuǎn)。為減少鋼筋籠運(yùn)輸過(guò)程的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn),采用現(xiàn)場(chǎng)組裝、焊接鋼筋籠的方式加工,即按照鋼筋進(jìn)貨、驗(yàn)收→鋼筋籠下料、加工→吊環(huán)、吊桿焊接→掛扣→起吊→翻身→下放的程序進(jìn)行。
1.2?鋼筋籠起吊吊點(diǎn)設(shè)計(jì)
鋼筋籠主吊(180 t履帶吊)吊點(diǎn)為8個(gè),布置在鋼筋籠的上方;副吊(80 t履帶吊)吊點(diǎn)布置在鋼筋籠的上、中、下部。吊點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。
主吊具、副吊具采用具有自動(dòng)平衡重心功能的“鋼扁擔(dān)”起吊架,起吊后不必解鋼繩,一次將鋼筋籠吊起。主吊荷載按100 t設(shè)計(jì),配置4個(gè)25 t單門滑輪;副吊吊具按75 t荷載設(shè)計(jì),配置4個(gè)17 t單門滑輪。
1.3?鋼筋籠吊裝
(1)鋼筋籠的平移。水平運(yùn)輸時(shí),要避免鋼筋籠在地面拖拉、碰撞,以免導(dǎo)致鋼筋籠變形。首先由兩臺(tái)履帶吊共同將鋼筋籠水平起吊。先將鋼筋籠吊離地面30 cm左右,停機(jī)檢查吊點(diǎn)的可靠性及鋼筋籠的平衡情況,確認(rèn)正常后開(kāi)始緩慢移動(dòng)主吊及副吊,將鋼筋籠運(yùn)輸至槽孔前的施工平臺(tái)上。具體吊運(yùn)方式見(jiàn)圖2。
(2)鋼筋籠下設(shè)。在孔口起吊時(shí),副吊抬起鋼筋籠后逐步往主吊車平穩(wěn)移動(dòng),通過(guò)鋼扁擔(dān)保持吊點(diǎn)的平衡,直至鋼筋籠整體豎起后荷載全部轉(zhuǎn)移到主吊車上,對(duì)準(zhǔn)槽段中心軸線下設(shè),避免碰撞孔壁。
2?鋼筋籠吊裝風(fēng)險(xiǎn)分析
鋼筋籠吊裝作業(yè)是本項(xiàng)目地下連續(xù)墻施工中的關(guān)鍵和危險(xiǎn)工序。鋼筋籠吊裝施工過(guò)程中,涉及可能造成的事故類型包括物體打擊、機(jī)械傷害、高處墜落、起重傷害、觸電、交通事故及火災(zāi)等。在項(xiàng)目開(kāi)工前,依法開(kāi)展了施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,依據(jù)《平南三橋施工風(fēng)
險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告》對(duì)地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行估測(cè),采用LEC法并結(jié)合作業(yè)條件危險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析法進(jìn)行分析,確定以下風(fēng)險(xiǎn)為不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。
(1)物體打擊。鋼筋籠起吊前如果未認(rèn)真檢查清理鋼筋頭、電焊條及其他雜物,或者存在漏焊、虛焊的構(gòu)件,在起吊后這些物件從高處掉落,易導(dǎo)致物體打擊事故。
(2)高處墜落。若項(xiàng)目管理人員、機(jī)械操作人員攀爬到履帶吊頂端及大臂等進(jìn)行設(shè)備檢查、保養(yǎng)時(shí),未系掛安全帶或無(wú)防護(hù)欄桿等,加之檢修時(shí)鞋底會(huì)沾有黃油、機(jī)油等,有打滑墜落的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)機(jī)械傷害。由于地下連續(xù)墻鋼筋籠在拼焊成整體后,需要履帶吊從鋼筋籠胎架上吊起并負(fù)載行駛至相應(yīng)的槽段內(nèi)下放,在這一過(guò)程中如出現(xiàn)作業(yè)場(chǎng)地不夠平整堅(jiān)實(shí)、操作原因未保持整機(jī)水平、不可控的陣風(fēng)、靠近地基承載力不足的路肩水溝邊等現(xiàn)象會(huì)造成履帶吊傾覆后傷及附近作業(yè)人員的事故。未停機(jī)檢修履帶吊的傳動(dòng)部件,司索工在掛扣鋼絲繩、卡扣時(shí)突然起吊等情況也會(huì)造成機(jī)械傷害。
(4)起重傷害。本項(xiàng)目鋼筋籠最大吊重達(dá)到35.45 t,最長(zhǎng)鋼筋籠達(dá)到35.15 m,吊點(diǎn)、吊鉤多,起吊翻身難度大,一旦發(fā)生鋼絲繩、卡扣斷裂、脫鉤等情況,后果極其嚴(yán)重。本項(xiàng)目的鋼筋籠采用兩機(jī)抬吊的方式,如果主吊和副吊配合不當(dāng),吊點(diǎn)焊接不牢靠,都有可能造成籠體散架變形甚至傾覆。
(5)交通事故。場(chǎng)站內(nèi)施工、管理人員往來(lái)頻繁,渣土車、材料運(yùn)輸車等施工車輛及裝載機(jī)、挖掘機(jī)、銑槽機(jī)等設(shè)備都較大,受場(chǎng)地限制,各類設(shè)備之間難免會(huì)有因干擾帶來(lái)的交通安全事故風(fēng)險(xiǎn)。
(6)觸電、火災(zāi)。觸電主要由于機(jī)手操作不當(dāng)或施工用電布設(shè)不合理,履帶吊碾壓到電線電纜,電線破皮、短路造成漏電、觸電或引起電器火災(zāi)。施工現(xiàn)場(chǎng)有高壓線經(jīng)過(guò)時(shí),如在吊裝過(guò)程中操作不當(dāng),也可能觸碰高壓架空線導(dǎo)致觸電。履帶吊運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度較高,有可能會(huì)引燃艙內(nèi)的機(jī)油、柴油等易燃物品造成火災(zāi)。
綜合以上分析,依經(jīng)驗(yàn)對(duì)各要素進(jìn)行賦值,則可知風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)結(jié)果(如表1所示)。
由表1可知,鋼筋籠起重過(guò)程中造成的起重傷害為高度風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)重點(diǎn)防控,制定風(fēng)險(xiǎn)消減措施。
3?安全控制及管理
3.1?吊裝前準(zhǔn)備工作
3.1.1?編制專項(xiàng)施工方案
履帶吊吊裝鋼筋籠作業(yè)按照現(xiàn)行的《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JTG F90-2015)要求屬于危險(xiǎn)性較大的工程,應(yīng)當(dāng)編制吊裝作業(yè)專項(xiàng)施工方案,按程序報(bào)審報(bào)批。
為保證本項(xiàng)目地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝安全,應(yīng)當(dāng)把吊車選型作為重要內(nèi)容,而起吊重量、起重高度以及履帶吊車負(fù)載行進(jìn)的距離等作為吊車選擇的主要因素(見(jiàn)圖3)。
除了吊車選型,還要重點(diǎn)考慮履帶吊行進(jìn)線路的地基承載力,鋼筋籠主副橫向吊點(diǎn)、縱向吊點(diǎn)設(shè)置驗(yàn)算,鋼絲繩選型及強(qiáng)度驗(yàn)算,卸扣、滑輪、扁擔(dān)及吊點(diǎn)焊縫等主要起重構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。
3.1.2?組織方案交底
在吊裝作業(yè)專項(xiàng)施工方案實(shí)施前,由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人向現(xiàn)場(chǎng)管理人員、班組長(zhǎng)及作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。項(xiàng)目部安排專人對(duì)吊裝專項(xiàng)施工方案實(shí)施情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,在檢查巡視中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的,責(zé)令整改并立即采取有效安全防護(hù)措施。
3.2?吊裝過(guò)程控制
3.2.1?吊裝流程
地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝主要流程為:履帶吊選型、就位→作業(yè)前檢查、驗(yàn)收→試吊→主吊、副吊同時(shí)起吊(副吊抬起后逐步前送,通過(guò)滑輪組保持吊點(diǎn)的平衡)→鋼筋籠空中翻轉(zhuǎn)(此時(shí)副吊負(fù)載慢速、平穩(wěn)地向主吊行進(jìn))→鋼筋籠豎起后重量全部轉(zhuǎn)移到主吊,副吊完全脫扣→主吊負(fù)載鋼筋籠駛向下放施工點(diǎn)→對(duì)準(zhǔn)槽軸線下放鋼筋籠(下放過(guò)程中逐步拆除卸扣)。
3.2.2?起吊的關(guān)鍵安全措施
(1)每次起重吊裝之前,由安全管理部聯(lián)合現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)員組織一線作業(yè)人員、班組長(zhǎng)等開(kāi)展危險(xiǎn)工序作業(yè)前的安全教育交底,分析存在的危險(xiǎn)因素,提出相應(yīng)的防范措施,并由雙方簽字確認(rèn)。
(2)考慮地下連續(xù)墻成槽及鋼筋籠吊裝、澆筑等的連續(xù)性,鋼筋籠的吊裝施工也可能會(huì)在夜間進(jìn)行,而夜間周圍環(huán)境可視性下降,作業(yè)人員容易犯困,難以集中精神進(jìn)行施工,增加了機(jī)械誤操作的幾率。為此,項(xiàng)目部一方面在施工現(xiàn)場(chǎng)加裝3頂高桿燈(每頂有8盞80 W的LED防水燈組成),保證夜間施工視線良好;另一方面采用安全員、現(xiàn)場(chǎng)施工員全程旁站監(jiān)督吊裝過(guò)程的方式,提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管控能力。
(3)封閉式管理。嚴(yán)格執(zhí)行施工作業(yè)范圍內(nèi)全封閉管理,拱座周圍用刺鐵絲、隔離欄柵等封閉,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、管理人員均需經(jīng)過(guò)項(xiàng)目部統(tǒng)一的安全教育培訓(xùn),錄入人臉識(shí)別信息后,才允許從員工安全通道內(nèi)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。在吊裝作業(yè)前,吊車作業(yè)范圍內(nèi)全部清場(chǎng),除起吊作業(yè)相關(guān)人員須配合吊車作業(yè)外,其余人均須離開(kāi)。
(4)充分授權(quán)給起重指揮員。堅(jiān)持在吊裝作業(yè)過(guò)程中以指揮員為管理控制中心,機(jī)械操作員除了要執(zhí)行任何人發(fā)出的“叫停指令”外,其他所有指揮信號(hào)均以起重指揮員為單一指令源,任何人(包括領(lǐng)導(dǎo))若要對(duì)機(jī)械操作員下達(dá)指令,必須通過(guò)起重指揮員,由指揮員正式下達(dá),以此保證唯一的起重指揮信號(hào)源,避免指揮信號(hào)出現(xiàn)混亂而造成危險(xiǎn)。
(5)重視危險(xiǎn)環(huán)節(jié)的控制。雙機(jī)抬吊讓鋼筋籠在空中轉(zhuǎn)身的過(guò)程以及180 t主吊吊著鋼筋籠行進(jìn)的過(guò)程是吊裝過(guò)程中最危險(xiǎn)的兩個(gè)環(huán)節(jié)。雙機(jī)抬吊時(shí),副吊要通過(guò)吊機(jī)大臂將鋼筋籠緩慢向主吊機(jī)平穩(wěn)移送,通過(guò)鋼扁擔(dān)保持吊點(diǎn)的平衡。同時(shí)主吊不斷起升大臂,直至副吊把所有的重量全部轉(zhuǎn)移到主吊上。180 t主吊負(fù)載行進(jìn)時(shí),一定要使履帶吊與鋼筋籠整體平衡穩(wěn)定,避免鋼筋籠來(lái)回?cái)[動(dòng)碰撞到履帶吊機(jī)身,避免通過(guò)有坑洼、斜坡、陡坎等易造成履帶吊失穩(wěn)傾覆的地段。
3.3?安全管理重點(diǎn)
3.3.1?嚴(yán)格起重設(shè)備的準(zhǔn)入、驗(yàn)收
在履帶吊入場(chǎng)前,由機(jī)械設(shè)備部門組織工程管理部、安全管理部、技術(shù)管理部等部門的相關(guān)管理人員,針對(duì)設(shè)備的檢驗(yàn)合格證書(shū)、機(jī)械設(shè)備的性能檢驗(yàn)、機(jī)械設(shè)備人員的操作證書(shū)及安全培訓(xùn)等情況開(kāi)展入場(chǎng)前的檢查驗(yàn)收,對(duì)不符合安全要求的設(shè)備不予準(zhǔn)入,避免設(shè)備帶病作業(yè)。
3.3.2?經(jīng)常性開(kāi)展起重設(shè)備安全專項(xiàng)檢查
由機(jī)械設(shè)備部門組織工程管理部、安全管理部、技術(shù)管理部等相關(guān)管理人員,開(kāi)展經(jīng)常性的起重設(shè)備安全專項(xiàng)檢查。重點(diǎn)內(nèi)容包括:在回轉(zhuǎn)空間范圍內(nèi)是否有障礙物,鋼絲繩有無(wú)起毛斷絲,卡扣數(shù)量是否足量且正確安裝,起重限位器、超載限制器、聲光報(bào)警儀、風(fēng)速儀、插銷、360度監(jiān)控視頻儀等主要構(gòu)件使用狀態(tài)是否良好,機(jī)頂防護(hù)欄是否齊全,鋼絲繩卷線盤內(nèi)的鋼絲排布是否合理等。
3.3.3?履帶吊負(fù)載行駛管理
本項(xiàng)目的地下連續(xù)墻鋼筋籠為直接在拱座環(huán)形便道側(cè)組拼,履帶吊須在吊起鋼筋籠后負(fù)載行駛,將鋼筋籠吊運(yùn)至相應(yīng)槽段,最遠(yuǎn)端約為100 m。在此過(guò)程中,履帶吊吊重大、重心高、風(fēng)阻大、穩(wěn)定性差、機(jī)械操作難度大,是一個(gè)很危險(xiǎn)的過(guò)程,也是需要重點(diǎn)把控的過(guò)程。因此:(1)不宜長(zhǎng)距離負(fù)載行駛,在負(fù)載行駛時(shí)應(yīng)緩慢,應(yīng)將起重臂位于行駛方向的正前方,鋼筋籠離地面高度應(yīng)<500 mm,并由工人拉好牽引繩以防止鋼筋籠大幅晃動(dòng);(2)負(fù)載行駛前應(yīng)確保行進(jìn)路線遠(yuǎn)離溝渠、基坑,地面平坦、堅(jiān)實(shí);(3)轉(zhuǎn)彎應(yīng)慢速,分次轉(zhuǎn)彎(嚴(yán)禁在坡道上負(fù)載回轉(zhuǎn))。
3.3.4?履帶吊防雷、防風(fēng)及其他易忽略的安全隱患
3.3.4.1?防雷
按國(guó)家相關(guān)規(guī)范,高度>12 m的施工設(shè)備屬于易引雷的設(shè)備。180 t履帶吊垂直高度>40 m,所以雷雨天氣禁止進(jìn)行吊裝施工,禁止作業(yè)人員靠近履帶吊。
3.3.4.2?防風(fēng)
為保險(xiǎn)起見(jiàn),超過(guò)5級(jí)以上風(fēng)速,項(xiàng)目將暫停履帶吊作業(yè),并將履帶吊大臂下放到地面后鎖死,盡量降低高度以減少風(fēng)阻。日常作業(yè)結(jié)束后,起重臂的大臂角度也應(yīng)降至40°~60°,吊鉤應(yīng)提升到接近頂端的位置,各制動(dòng)器應(yīng)加保險(xiǎn)固定,操作室應(yīng)關(guān)門加鎖。
3.3.4.3?防汛
本項(xiàng)目臨近潯江,防汛應(yīng)急是一個(gè)回避不了的問(wèn)題。即應(yīng)如何在江河洪水上漲之前將材料設(shè)備尤其是履帶吊轉(zhuǎn)移到安全地帶?為此,項(xiàng)目專門制定了相應(yīng)的防汛應(yīng)急預(yù)案,科學(xué)設(shè)計(jì)了履帶吊的撤退路線及程序,并按最不利工況進(jìn)行了應(yīng)急演練,提高防汛應(yīng)急能力。
3.3.4.4?其他
夜間施工時(shí),視線不良,尤其要防止作業(yè)工人或管理人員??吭诼膸У跖赃呅菹ⅰ⑼媸謾C(jī)。暑天作業(yè),防止人員躲在履帶吊下方躲蔭。施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地有限,應(yīng)避免受到電動(dòng)車、摩托車等的交通干擾。為此應(yīng)做到:(1)要設(shè)置專職指揮員,配備口哨、手持簡(jiǎn)易警示牌、紅旗等在旁邊監(jiān)護(hù)指揮,保駕護(hù)航;(2)要堅(jiān)決執(zhí)行電動(dòng)車、摩托車、自行車、小轎車等一切非施工車輛不得進(jìn)入拱座施工現(xiàn)場(chǎng)的要求,減少交通干擾;(3)要在履帶吊內(nèi)加裝360°監(jiān)控?cái)z像頭及雷達(dá)報(bào)警裝置等輔助設(shè)施,提高履帶吊操作的本質(zhì)安全水平。
4?實(shí)施情況及效果
通過(guò)項(xiàng)目全體參建人員的精心組織和不懈努力,本項(xiàng)目北岸地下連續(xù)墻20個(gè)Ⅰ期槽及20個(gè)Ⅱ期槽的鋼筋籠均安全、順利地吊裝到位,吊裝入槽就位的一次成功率達(dá)到100%,沒(méi)有出現(xiàn)鋼筋籠變形、散架,鋼絲繩脫鉤、斷裂等問(wèn)題,安全生產(chǎn)始終保持可控、在控狀態(tài),達(dá)到了預(yù)期的效果。
5?結(jié)語(yǔ)
綜上所述,地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝施工過(guò)程難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。項(xiàng)目部加強(qiáng)研究鋼筋籠吊裝專項(xiàng)方案的編制、評(píng)審及交底,建立健全項(xiàng)目的隱患排查治理體系、安全培訓(xùn)教育體系、過(guò)程監(jiān)督旁站體系,筑牢風(fēng)險(xiǎn)防御體系等均是行之有效的管理理念。
平南三橋北岸地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝實(shí)現(xiàn)全程安全施工,是地下連續(xù)墻工藝在國(guó)內(nèi)大路徑拱橋中首創(chuàng)應(yīng)用大背景下的成功實(shí)踐。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,地下連續(xù)墻工藝在大跨徑拱橋基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用也將更為廣闊,在創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也能為其他類似工程提供參考借鑒。
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