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悬索桥施工安全风险管理探讨

2020-03-08冯宏江

工程技术研究 2020年9期
关键词:爬模门架围堰

冯宏江

(中交二公局第二工程有限公司,陕西 西安 710119)

1 工程概况

浙江省舟山市秀山大桥主桥为双塔三跨连续弹性支承体系悬索桥,其缆跨布置为269+926+362=1557m,梁跨布置为264+926+357=1547m;加劲梁采用钢箱梁结构形式,梁高3m;吊索标准间距18m;官山侧主塔基础采用扩大基础,秀山侧主塔基础采用承台加桩基础;锚碇均采用重力锚形式。

2 施工过程中的主要安全风险

(1)自然环境恶劣:秀山悬索桥地处海岛之间,风大、浪高、流急且流向多变,受潮汐和天气影响明显,有效工作日较少。

(2)海上交通运输风险:秀山主塔及锚碇施工区域位于海上,日常所有人员、设备、材料等全部要通过海上运输来解决。

(3)桩基施工属于海上、深水作业,作业平台桩基不易固定,受潮汐影响大。

(4)锚碇、主塔承台钢围堰体积大,吊装、定位受海浪、潮汐影响,潜水作业、起重吊装作业风险大。

(5)塔身均采用液压爬模,需多台施工升降机、塔吊配合,船舶设备使用频率高,海水、海风增加了设备使用的潜在风险。

(6)施工场地狭窄,导致上下交叉作业较多,高处坠落、物体打击事故发生的概率较大。

3 施工过程中的风险管控

(1)与地方气象局、海事部门建立联系,签订信息通知协议,通过短信将海洋预报发放至项目管理人员手机。项目安全管理部门则利用内部微信管理群,每日上午7点左右将3d内的天气预报发至微信群,使施工现场能合理安排施工任务。同时,定期对船员和施工人员开展水上交通安全教育,对人员运输实行登记制度,防止人员遗失;租赁手续齐全、船内环境舒适的船舶作为交通运输船,在船周增设临边护栏,方便施工人员上下的同时,防止人员意外落水;制定船舶检查制度及船舶航行制度,确保海上交通运输安全。

(2)钻孔平台及围堰施工。组织测量人员认真复核桩基、平台处的河床地貌地形,精准确定管桩的长度和埋深;栈桥、平台及围堰所使用的钢管(砼)桩在打插前,结合安插位置,充分考虑海水、海水土壤、海洋微生物的腐蚀,通过涂刷覆层和阴极保护的方式加以保护;平台搭设采用“钓鱼法”从岸上或已平整场地向水中逐根施工,过程中及时在平台周边及桩孔孔口四周加设双层防护栏杆,围栏上挂安全网,配备救生圈、救生绳等应急救援器材[1];钻孔过程中,设置安全警示标志标识牌,夜间在栈桥及平台四周悬挂红色爆闪灯具。

(3)大桥主塔承台双壁钢围堰平面呈圆形,直径为28m,钢围堰总高约8.3~17.1m,下部设置为裙摆单壁钢围堰结构。钢围堰施工属于水上、高空作业,作业人员必须穿好救生衣、防滑鞋,系好安全带;潜水作业前对空压机、氧气压力、输氧管气密性、潜水装备完好性等进行全面检查,确保万无一失。钢围堰首先进行岸侧试拼,过程中采取加设斜撑、拉设缆风绳等有效措施对钢围堰进行固定,防止倾倒;根据钢围堰的重量,选择合适的浮吊船、钢丝绳、卸扣等,并做好浮吊船进场验收,仔细审查浮吊船及浮吊船操作人员的证明资料。钢围堰正式吊装、运输前,通过海事部门划定施工海域,做好封航、警戒准备工作,详细掌握天气、风力情况,选择在六级风及以下的天气进行。钢围堰起吊离地面约10cm时,暂停起吊,将起动设备全部刹住制动,静止30min后,确认钢围堰及浮吊、吊具无异常后再次起吊、运输,过程中严格执行吊装方案,专人指挥,信号明确。

(4)大桥锚碇及主塔扩大基础施工。由于基坑往往深达数十米,开挖前,结合边坡高度、稳定性、边坡变形及地质勘察资料,坚持“自稳定为主,加固为辅,排水、防护并重”的综合处理原则,制定合适的基坑开挖方法。施工中严格按照审批后的方案放坡开挖,全程做好周边土体稳定性的监控量测。采用机械开挖时,遵循先上后下的施工顺序,每开挖一层做一层边坡防护,排水沟、截水沟等排水设施衔接顺畅,出现转折时均采用圆弧型转角,杜绝积水。基坑深度超过3m后,各班组严格控制下坑工作人数,下班之后复核班组人数;坑内作业时,严密监视地质或坑壁变化情况,如有沉陷、涌水等异常情况,立即停止作业,撤离人员,查明原因、消除隐患后方可继续作业。

(5)主塔施工多采用整体液压自动爬模系统。液压爬模属于定型产品,进场前,首先严格审查供应商相关资质材料及产品技术参数,同时组织公司工程技术、安全管理、设备管理等人员对爬模的材质、装配、保险装置、液压系统等部件进行系统核查、试拼,确保满足设计方案[2]。由于塔柱施工区域有限,存在交叉作业风险,施工过程中,凡人员进出的通道口,均搭设安全通道,在塔柱高处落物坠落半径范围内(包括处于塔吊回转范围内的通道),搭设顶部能防穿透的防护棚;液压爬模四周采取封闭式防护,未经允许禁止私自拆卸,爬模顶层平台护栏高度应≥1.2m;相邻架体之间爬模平台不能兼顾的地方,搭设临时跳板,增设防护栏杆,确保爬模在正常使用阶段塔柱各侧面平台之间能互相连通,临时跳板形成的通道宽度≥100cm,临时跳板两端必须与架体固定牢固;跳板与横梁之间用连接钢筋压紧,每隔1m用钢筋压紧一次;标注每层平台最大荷载重量,严格控制平台堆物。作为安全管理重点,在塔柱施工过程中,液压爬模操作人员应保持相对固定,降低由于人员更换导致操作、配合不当而引发事故的概率。

(6)施工升降机、塔吊等设备的管理。秀山大桥索塔高169m,作为运输人员、物资、构件的主要设备,施工升降机、塔吊等特种设备必须符合国家相关行业要求,产品必须具有“三证”,安装、拆卸单位必须具备有效资质,安装、拆卸人员、电梯司机持证上岗。特种设备安装完成,并由具有相应资质的检测检验单位检验合格后,方可投入使用。使用过程中,按照产品说明,及时开展日常保养、维修,还要确保操作人员对相关的机械设备的理论知识有一定的了解和掌握,以便能够及时发现机械设备运行过程中出现的异常情况;特种设备需要接高、爬升或转场时,由专业技术人员按规定进行操作。

(7)秀山大桥主索鞍单体最大吊重约35t,散索鞍单体最大吊重36t,项目本着安全、经济、适用、方便的原则,采用门架+卷扬机起吊系统。门架均设计成钢桁架形式,各构件之间采用栓焊结合的方式连接。门架焊接时焊缝必须满足规范要求,对重要焊缝采用超声波无损探伤检测仪进行检测;门架单元构件加工完成后,首先由工程技术、安全、质检相关部门组织联合验收,合格后再进行拼装,拼装前要对加工好的门架构件进行防护,避免较大变形而无法拼装或损伤门架构件;门架拼装完成后,及时安装门架人员上下的爬梯扶手,临边护栏立即安装,顶层平面铺设密目铁网。索鞍吊装应选择无雨、无风或微风天气进行,严禁六级以上大风天气吊装。工程技术人员对参与索鞍吊装人员进行安全技术交底,告知吊装过程中的注意事项和存在的安全风险,技术、质检、安全等管理人员对吊点、吊具进行交叉检查。吊装过程中,指挥人员和操作人员的对讲机保持同一频道,确保吊装指挥信号不受干扰;垂直提升过程中,提升速度控制在4m/min以内,索鞍提升到高过塔顶指定位置后,待索鞍平稳后再纵移到指定位置,索鞍下放过程严格控制下放速度,确保索鞍平稳放到塔顶位置;确定位置已放好、门架已不受力后,安排吊装作业人员解除吊点上卸扣。

(8)猫道是悬索桥施工时架设在主缆之下、平行于主缆的线形临时施工便道,是施工人员进行施工作业的高空脚手架,是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构的施工平台。参与猫道架设的所有作业人员应全部佩戴安全绳、穿防滑鞋;猫道架设施工前,对所有手拉葫芦、卷扬机等设备进行检查验收,合格后投入使用;所有机械设备定人、定机、定岗,并定期对设备进行检查、维护和保养。猫道承重绳、扶手绳锚固完成后,定期对承重绳及其锚固系统进行检查,及时修复异常现象。

(9)主缆架设施工时,牵引卷扬机、转向滑轮、放索器等必须锚固牢靠,施工过程中安排专人及时复查和检测。索股提升后,严禁任何施工人员进入提高的索股下方。放索支架周边设置警戒区域,增加围挡措施,防止闲杂人员进入;索股牵引速度一般控制在15~25m/min,当索盘上的缠绕圈数<5圈时,及时联系各方停止牵引,由人工回盘放索;放索过程中,当因人员处理不同步产生“呼啦圈”现象时,及时停机,使用木质工具进行处理,不得直接用手操作。两侧主缆索股架设对称同步,相差不超过1束。

(10)秀山大桥的钢箱梁使用跨缆吊机进行安装。跨缆吊机安装前,在地面先进行试拼装与拆除,完成试拼装以及相关调试工作后,进行模拟缆上行走、试吊,通过对每台跨缆吊机进行安装质量检测、运行状况检验、加载试吊(对拉)试验及100%持荷观测等,检查跨缆吊机的设计、加工制造及配套装置等是否达到设计技术性能及质量要求,是否满足实际施工的需求;再依次吊装行走模块、尾端锚块,采用手拉葫芦悬挂于塔顶门架上,然后再整体吊装插入段模块和中间段模块。作为非标起重设备,跨缆吊机安排专门人员操作,中途严禁随意更换操作人员。钢箱梁必须在海域平潮期内进行起吊作业,若准备工作做好后,平潮期已过则不得进行起吊;吊装过程中船舶指挥人员和船长须一直保持高度集中、密切配合,并采用动态微调点动的方式控制运梁船的位置,确保吊具精准就位。在吊具、钢丝绳安装过程中以及钢箱梁起吊时,钢箱梁运输船始终保持稳定,吊具、钢丝绳与钢箱梁连接完成,并经技术管理人员确认无误后,方可垂直起吊钢箱梁。

4 结束语

悬索桥施工较为复杂,过程中面临的安全风险众多,文章仅从平台围堰、锚锭、主塔、索鞍、主缆、吊索及机械设备等主要方面讨论了施工过程中相应的安全管理要求,但随着新材料、新工艺、新技术的不断出现,安全管理还需要随之不断调整和跟进,消除安全隐患,保护广大人民群众的生命安全。

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