阳远才 蒋晓洪

（中国五冶集团有限公司 四川成都 610107）

1 引言

在大跨度空间结构中通常我们都会选择钢结构，因为与混凝土结构相比自重轻、稳定性好。但同时由于钢结构的特性，在钢结构施工中需要大量用到吊装、焊接、登高作业等。给作业人员带来了一定的安全隐患。为了保证施工过程中的安全，就需安全专项方案与先进的技术来保障。

2 案例介绍

某博物馆为大型综合性博物馆，地上四层，地下一层，地下局部设有夹层，采用钢筋混凝土筒体-钢桁架-钢筋混凝土框架组成的混合结构体系，建筑高度31.2m。

钢屋盖总重量约7800t，采用地面整体拼装，4个核心筒顶设置32台350t千斤顶计算机控制液压整体提升的施工方式，桁架提升到设计标高位置后，连接桁架上、下弦及桁架腹杆。

整个钢结构屋盖结构形式复杂且跨度大，而且由于主桁架截面高度高，杆件截面大，主桁架构件重量较大；且由于结构整体长宽尺寸限制，导致构件安装的作业半径均较大，钢结构安装极其困难并且涉及液压提升及卸载。给安全管理带来很大的难度。

3 大跨度钢结构安装中安全管理问题

图1 钢结构整体效果图

在大跨度钢结构施工过程中，高处作业在屋盖施工期间安全技术管理难度较大，这就要求施工单位在制定安全施工计划时综合分析，对安全管理中的重点、难点内容严格控制。

（1）人员意识问题，由于作业人员对安全的不重视，现场管理人员的玩忽职守，觉得一点点小问题没事情，导致小隐患成为大隐患，最终酿成事故如：工人在作业时安全帽未按要求系帽带，高处作业未按要求系挂安全带等。

（2）机械设备问题，钢结构工程因跨度大、体量大因而需要采用大型工程机械及大量的工机具。但是因施工持续时间长、环境复杂容易受到外界环境的影响。如焊机因长时间露天露天作业导致绝缘失效触电等。

（3）交叉施工问题。从此次选择的工程案例结构看，属于大规模的空间钢结构，跨度大、高度高并且由于使用逆作法施工，在屋盖整体提升后钢结构在上边施工，土建在下边施工由于水平防护不到位，零件板或者焊条掉下去易造成砸伤。

4 安全管理的前期准备

对钢屋盖进行现场安全管理之前，需要做好一系列的准备工作。保证安全措施费落到实处的基础上项目安全责任制的建立及落实、劳动保护用品的发放及维修更换等。

（1）思想教育。对现场作业人员进行安全意识的教育是十分重要的，安全员时施工现场安全施工的监督者，要求其具有强烈的责任心和全面的安全知识，且需要有大型工程项目安全管理经验。安全员需不断地对自己的管理知识进行更新，从而不断提高其安全管理能力。

（2）执行准则。按照国家“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，项目部与项目管理人员、劳务班组签订安全生产责任书，制定安全生产目标责任制并定期进行考核，构建合理的安全体系。

（3）完善监督。在各个关键环节结合现场施工情况制定可行的安全监督管理措施，特别是安全管控重点位置。

（4）专业培训。针对本工程特点对安全员、施工员进行专业培训，包括技术培训和安全培训，培训完毕后进行考核。对作业人员进行安全交底、技术交底，特别是重大危险点源一定要交底到位，严禁无证上岗。

5 钢屋盖地面拼装阶段的安全技术

钢屋盖是整个博物馆钢结构的主要构成部分，钢桁架拼装时是施工过程中的一个事故高发时期，因此在制定施工安全技术管理方案时，把钢屋盖拼装作为其中一个重点内容，从多个角度制定按以此来规避拼装期间的安全问题。钢屋盖地面拼装有以下几个问题：

（1）施工用上人爬梯。桁架在拼装过程中桁架上下弦无安全通道。为了方便施工人员上下桁架。需要在上下弦适当的位置处配置自制的施工用爬梯，爬梯上部与主结构绑扎搭接或点焊牢固，并且在爬梯上部设置防坠器。

（2）生命线拉设（水平移动）由于高空作业的区域较多，需在主桁架、次桁架及部分次梁间上拉设安全绳。在拼装时由于四层桁架离地面不足2m暂不设置生命线，但是在提升之前应设置完善以备后续钢筋桁架楼承板安装使用。

（3）桁架焊接平台（挂笼）。桁架地面拼装过程中，焊缝较多，较大，对焊接工艺要求高。且有较多焊缝位置处于高空（大于地面2m以上），位置特殊。

图2 实际挂设效果图

6 屋盖提升阶段的安全技术

屋盖提升是整个项目的最重要的节点，也是决定项目的关键因素。通过实施风险控制策略来保证整个提升作业的安全进行。

（1）提升准备阶段。提升前拉设警戒线，设置专人看护。对作业人员做针对性交底，培训，严格按照专项方案执行。对提升钢绞线、提升器具、液压泵站、提升控制台进行检查，以及对施工场地供电系统进行检查。上述检查无误以后进行预提升。

（2）试提升阶段。由于钢屋盖体量大，在拼装时地面设置胎架需先将接触点脱离。然后按比例，进行20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%分级加载直至结构全部离地；在离开胎架30cm后需进行24h的空中悬停，并进行观测。在此期间做好安保措施严禁人员进入提升区域。

（3）正式提升阶段。严禁任何人员进入屋盖投影范围。正式提升之前检查无误签字确认后方可正式提升。专人负责观测设备和结构变化，对提升场地进行保护，严禁无关人员进入提升场地。同时关注天气情况。

（4）到位对口及卸载。降低提升速度，即将到位时精确测量各对口点距离。采用单台设备单独提升的调整的方式进行对口，完成对口后临时连接。设备设置安全措施，机械锁定钢绞线。保护好钢绞线防止被电焊、气割损伤。

（5）合拢焊接。由于所有对接口都在高空，须对所有作业人员做好安全交底和技术交底。高处设置焊接平台，高空焊接做好接火措施避免火星、铁块掉落伤人（见图3）。

图3 高空焊接及高空桁架合拢作业安全措施

7 钢结构施工期间的安全技术

钢结构安装是整个工程最主要的阶段，同时也是决定质量的关键因素。在钢构安装期间不能只重视安装质量，同时也要对安装过程中的安全进行控制。通过实施必要的安全方案措施来保证施工作业的安全进行。其中在这个过程涉及到的安全管理主要有以下几点：

（1）安装方面。在安装过程中常常会出现：物体打击、高坠、机械伤害、电气伤害、火灾气瓶爆炸等意外事故。作业人员在实际操作过程中必须严格按照博物馆的结构顺序做好安装任务。

（2）物的不安全状态。构件、材料的放置状态、机械设备的不利条件等。物的不安全状态是造成隐患变事故的另一个主要的原因。为了确保作业安全，使物保持在安全的状态下是保证安全施工的有一个重要环节。

（3）消防方面。预防电气焊火灾首先应制定电气焊管理制度，进行专项的电气焊作业安全、技术交底，办理动火审批手续，防火人员、设施到位并有效，在电气焊作业中，要设防火盆且防止火花飞溅坠落造成火灾或损伤设备等，使电气焊作业消防安全在可控状态下顺利进行。

（4）气候方面。本工程地处亚热带季风气候地区，夏季高温多雨，季节性气候显著。应高温天气长，应尽可能避免在太阳直射条件下进行露天作业，尽可能利用早晚时间进行施工，避开中午时间段的炎热天气。

8 结论

在钢结构施工过程中存在的安全风险甚多，为了保证施工顺利完成，施工单位需要在项目前期结合项目实际分析研究工程潜在风险，编制合理的安全专项方案，制定相应安全管理制度。过程中要充分调动各个职能部门的积极性，通过技术、制度、监督来确保施工过程中的安全。