浅谈大跨度钢结构管廊整体吊装施工中的安全措施与应急预案

浅谈大跨度钢结构管廊整体吊装施工中的安全措施与应急预案

李炳强 李 硕

中国十九冶集团有限公司 四川成都 610063

【摘要】在城镇工业园区建筑工程施工中，大跨度钢结构空间管廊吊装施工往往存在较大的安全风险，因此，在施工安全管理活动中必须高度重视，如果钢结构吊装施工隐患不排除，施工安全措施控制不到位，将会产生机毁人亡的严重事故，造成严重的机械及生命财产损失等后果，如吊车站位地基承载力不够、构件吊点位置不准确、超重、高空坠落、高空落物伤人、气瓶爆炸、触电及指挥失控等均会造成人员伤亡、吊装设备倾覆等事故发生。因此，针对大跨度公共管廊整体吊装施工中容易出现的安全问题，从安全管理措施、保证措施、施工措施、应急预案等方面对大跨度公共管廊整体吊装安全事故，特别是重大事故，制订应对措施及应对预案，最大限度地避免发生各种事故，减少可能引发事故时的损失。

【关键词】大跨度钢结构；吊装施工；安全措施

本工程为武汉化学工业区公共管廊工程（一期工程二标段），位于武汉市化学工业区内，该标段为湖墩路东段，与一期的吴沙大道标段相交。该标段的桁架形式以12m标准跨为最多，其中最大跨度即为HDE050~051轴线之间的44m跨桁架（宽6m，高6.6m，整体重量约62t，吊装高度约13.1m）。

一、吊装前的危险源识别及控制措施

（一）主要危险源：1）高处坠落；2）起重伤害；3）物体打击;4) 触电；5）负荷试验。

控制措施：1.1）、吊装前编制安全专项施工方案及技术交底;1.2）、安全培训、身体检查合格;1.3）、正确合理使用安全防护用品（安全带、安全帽、安全绳等）;1.4）、遇有大雾、雷雨、大风等恶劣天气，或夜间照明不充足时停止作业。2.1)、起重指挥、操作人员符合条件，持证上岗;2.2) 、检查使用的起重机械按规程规定保养、维护、使用情况，起重工具按规程规定检查和试验合格;2.3) 、风力达到六级及以上时停止吊装施工作业。遇有大雾、雷雨、大风等恶劣天气，或夜间照明不充足时停止作业;2.4) 、专人检查落实吊装索具设置;2.5) 、严格遵守“十不吊”规定;2.6) 、起重机械安装完毕后，按要求进行负荷试验合格;3.1) 、吊装前构件上杂物清理干净，传递工具时使用安全绳（安全绳使用干燥的麻绳或尼龙绳）;3.2) 、高处作业使用的工具应摆放在安全位置，使用时系保险绳;3.3) 、危险区域设围栏及警告标志，设专人监护;3.4) 、螺栓、螺帽等零星小件应放入专用容器内。4.1）、三级配电、二级保护供电；4.2）、电线（缆）绝缘良好；4.3）、吊物区内不拖拉带电电缆；电器、设备、工具绝缘良好；4.4）、与外电线路保持安全距离；4.5）、由专职电工接电。其它重要事项：了解场地状况及地耐力（须见检测报告）；检查吊装机械设备合规性手续；严格按照《吊装安全专项施工方案》进行施工；所有操作人员听从统一指挥，注意监控，过程连续，一次就位。

专项安全方案论证：由于该段管廊跨长达到44m，因此按规定超过36m（含36m）属于超危大分部分项工程，必须根据实际施工方法编制行之有效的《安全施工专项方案》，经项目部及两级公司技术负责人审核签字后，组织外部专家（5人以上）进行本危大方案论证，论证通过后方可按方案组织施工，确保施工过程与方案的一致。

（二）管廊拼装施工技术主要安全要点

管廊桁架的拼装选用两台25T汽车吊，严格按照图纸尺寸进行。对于桁架拼装场地铺垫碎石压实并满足平整度，桁架拼装时下垫路基板和枕木，用拉线钢尺及水准仪控制其相关数据符合设计规范要求，整体按1/500设计起拱度控制。

（三）管廊桁架吊装吊具、钢丝绳、卡环的选择

44m跨管廊桁架整体重量约为64t(其中桁架重约62t，钢索重约2t)，地坪绝对标高22.0m,桁架顶部标高为35.100m，吊装选用1台260T汽车吊钢丝绳锁扣吊装，吊装工况按其性能的80%考虑，工作半径控制在8m范围内，主臂长度控制在30.6m范围内。1台260T汽车吊在主臂为30.6米、工作半径为8米这一工况下，其额定起重量为85.3t（参见260T汽车吊工况表），按其额定起重量的80%，即68.24t大于64t，满足要求。吊点位置经计算选在节点5和节点8最佳位置，选用4根同种规格尺寸的钢丝绳吊装，钢丝绳与桁架接触的四角加垫管皮，以防钢丝绳损坏。吊装前，必须检查吊具的完好情况。

钢丝绳及卡环的选用：44m桁架重约62t，采用4根钢丝绳吊装，每根钢丝绳从桁架下弦主梁缠绕，1根钢丝绳长度为13米（含缠绕长度）。

故吊装总重力T=62×10=620KN，单根钢丝绳承载力（重力方向）T=620/4=155KN，钢丝绳与水平夹角为57°。

钢丝绳的受拉力Q=T/sin57°=155/0.84=184KN。

吊装钢丝绳选用4根φ52mm 6×37+1钢丝绳，钢丝绳选用8倍的安全系数，根据实用五金手册第六版可知：

钢丝绳破断拉力总和 =钢丝绳最小破断拉力*1.249=1490×1.249=1861.01KN。

根据建筑施工手册第四版可知：

钢丝绳允许拉力=钢丝绳破断拉力总和*换算系数（0.82）=1861.01×0.82=1488.81KN。

钢丝绳安全载重力=钢丝绳破断拉力/安全载重系数（8.0）=1488.81/8 =186KN＞184KN。

因此，所选用的φ52mm6×37+1型钢丝绳满足安全使用要求。

卡环选用4个20t卡环满足安全使用要求。

（四）吊装过程的安全控制注意事项

1）现场监护的工作范围

施工作业区域内凡从事管廊钢支架高空作业、管廊地面拼装施工作业点（包括涉及的各类容器、管道、沟槽、集水井、污水池涉水作业）、地下坑道内部作业，摸清情况，进行隐患排查，制定隐患清单，确定责任人限时整改，对每个施工作业班次必须有安全监督管理人员跟班跟点作业或班组人员担任安全监护员，对每项施工任务进行现场安全监护安全检查做到全面全员全过程无死角控制，隐患整改率为100% 。

2）、安全监护的内容

a、施工前的要求

检查、督促施工人员是否正确穿戴劳防用品及施工区域的防护用具（如安全带、安全帽、安全绳等），认真检查、核实施工前的安全措施是否落实，措施签证手续是否齐全，施工标志牌、安全警告牌是否落实到位，各种机具、机电设备是否安全可靠；应认真检查施工区域（作业点）的安全设施、设备是否配备完好、牢靠，如各种机械、电气设备、监测防护设备、通讯设备、红白带、栏杆、消防器材等。

b、施工中要求

安全监护员应严守岗位，及时了解当班施工情况，检查各种安全措施是否变动，确认后方能继续施工；发现违章、冒险作业，应及时劝阻， 直至其纠正为止；在施工中如发生重大事故或恶性险肇事故，应负责保护现场并立即汇报。

c、施工后要求

负责督促有关施工班组做到工完料清及原有安全设备、设施恢复原样，确保正常运行。

二、吊装施工中的安全措施

1、管廊桁架吊装必须由专业指挥人员统一，任何其他作业人员不得干预指挥人员，并且服从指挥人员指令；2、吊装作业前必须对吊车、钢丝绳、卡环等检查确认后方可进行作业；3、吊装前应与吊车司机进行沟通交流，指挥人员和吊车司机达成意见一致，避免作业过程中出现分歧；4、非施工作业人员不得进入吊装区域；5、桁架吊装时应在两端拉设揽风绳，防止管廊桁架碰撞刚架；6、管廊桁架起吊后，不得马上进行吊装作业，应先吊起来离地面300～500mm，持荷处于静止状态5分钟，停留30分钟，期间及时检查吊车支脚和钢丝绳无异常后再稳步进行，后续吊装作业才开始慢慢起吊，起吊过程中严格听从起重工统一指挥，协调同步，保证管廊桁架平稳地吊装就位。

三、高处作业安全技术措施

1、高空作业人员应搭设安全可靠的临时作业平台，作业平台搭设在桁架上下平面相对应的刚架处，并保证其安全可靠性； 2、高空作业人员必须正确佩戴系挂安全带；3、高空作业人员应在桁架基本吊装就位后再靠近作业；4、高空作业人员应身体健康。

四、焊接施工安全技术

为了防止触电事故的发生，除按规定穿戴防护工作服、防护手套和绝缘鞋外，还应保持管廊结构表面干燥和清洁。

五、操作过程应注意下面几方面问题

a、焊接工作开始前，应首先检查焊机和工具是否完好和安全可靠，如焊钳和焊接电缆的绝缘是否有损坏的地方，焊机的外壳接地和焊机的各接线点接触是否良好。不允许未进行安全检查就开始操作。b、在狭小空间和管廊结构内施工时，施工照明应配置安全电压照明，为防止触电，必须穿绝缘鞋，脚下垫有橡胶板或其他绝缘衬垫；最好两人轮换工作，以便互相照看，否则就需有一名监护人员，随时注意施工人员的安全情况，一遇有危险情况，就可立即切断电源进行抢救。c、身体出汗后而使衣服潮湿时，切勿靠在带电的钢板或工件上，以防触电。d、工作地点潮湿时，地面应铺有橡胶板或其他绝缘材料。e、更换焊条一定要戴皮手套，不要赤手操作。f、在带电作业的情况下，为了安全，焊钳不得夹在腋下去搬被焊工件或将焊接电缆挂在脖颈上。g、推拉闸刀开关时，脸部不允许直对电闸，以防止短路造成的火花烧伤面部。h、电焊机二次回路线严禁使用钢筋或角钢作为回路线，严禁搭接在电缆架、运行管网上。

六、施工现场安全用电规则

现场施工用开关箱（盘）、配电箱必须分级设置，即总电源箱为第一级，其余依次为第二级或第三级，强调“一机一闸一漏一箱”制度，配电箱进出线要敷设合理、位置规范，免受机械损伤，有防止雨水沿导线流入箱内的措施，移动配电箱的进出线必须采用橡皮绝缘软电缆，供电管理由专业电气人员负责，所有电气操作人员，必须要有“特种作业人员操作证”，方能对电气设备进行操作、维护、检修，严禁无证操作，避免可能发生的误操作。

1、下列操作，必须切断电源才能进行：1.1、改变焊机接头时；1.2、更换焊件需要改接二次回路时；1.3、更换保险装置时；1.4、焊机发生故障需进行检修时；1.5、转移工作地点搬动焊机时；1.6、工作完毕或临时离开工作现场时。

2、气焊和气割安全技术：1.1、施工时应注意防火、防爆，现场应配备足够防火器材。1.2、高处气焊和气割作业应防坠落和落下的火星引然可然物或设备箱体，采取隔离措施配置消防器具并安排专人监护。1.3、在通风不良的环境作业应防急性中毒。1.4、氧气瓶和乙炔瓶之间的距离不应小于10m。

七、应急预案

根据《中华人民共和国安全生产法》对事故应急救援的有关规定，结合建筑行业高危作业，不可预见因素较多、施工环节复杂、安全生产事故控制难等特点及施工现场实际，应制定事故应急救援和处置预案，《预案》的组织原则是：项目部成立应急救援工作组，按个人服从组织，下级服从上级，一般工作服从应急工作；事故应急救援机构的组成：设置通讯联络组、治安保卫组、抢险抢修组、医疗救护组、交通运输组、物资供应组、后勤服务保障组等各专业应急救援组组成的事故应急救援指挥部，并设应急救援指挥部办公室，其人员构成、职责分工应明确，事故一旦发生，各分指挥部应服从公司指挥部的统一指挥，及时、准确通报相关事故信息、数据、资料等，同时及时投入应急抢险工作中，将事故损失减少到最低。

结语

随着我国城镇工业经济的不断深化和发展，大跨度空间钢结构管廊工程在今后的各类工程中将不断涌现，因此对大跨度空间钢结构管廊安装施工安全问题，必须引起高度的重视，工程技术人员必须对钢结构施工从技术上、质量上、施工环节上、安全控制上把屋好安全质量关，确保大跨度空间钢结构管廊施工保质保量安全地顺利完成，以发挥大跨度空间钢结构管廊的先进性、经济性、安全性和合理性功能。

【参考文献】

[1]高层建筑大跨度钢结构连廊设计分析[J]. 林雍凯,李睿,李进波.建材发展导向. 2021(16)