藍(lán)玉品 張德贊 石明忠

摘要：文章以烏蘭木倫河3號橋工程為例，介紹了鋼管支架施工中鋼拱橋上部結(jié)構(gòu)的安全管理系統(tǒng)。通過使用LCD評價法對項目的風(fēng)險源進(jìn)行分析和評價，確定工程相應(yīng)風(fēng)險等級，并通過安全技術(shù)交底、安全教育培訓(xùn)及帶班領(lǐng)導(dǎo)班前喊話提高安全教育效果，制定吊裝安全驗收和支架安全驗收制度，采取有限空間氣體監(jiān)測制度以及其他安全管理制度，實(shí)現(xiàn)施工過程零事故。該工程上部結(jié)構(gòu)施工安全管理方法的成功應(yīng)用可為類似結(jié)構(gòu)拱橋的安全管理提供經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼拱橋;上部結(jié)構(gòu);安全管理;風(fēng)險識別;驗收制度

中圖分類號：U445.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.13282/j.cnki.wccst.2021.01.009

文章編號：1673-4874（2021）01-0032-04

0引言

2020-03-02福平鐵路天馬山大橋施工現(xiàn)場發(fā)生事故致2死4傷;2020-06-29蘇家梁、焦家畔風(fēng)電工程發(fā)生吊車吊臂折斷事故致1死3傷。在鋼結(jié)構(gòu)拱橋施工工程中吊裝頻繁，安全問題不容忽視。橋梁施工的安全管理是施工進(jìn)度的重要保障，也是橋梁施工的基礎(chǔ)[1]。對于市政橋梁施工安全來說，主要包含兩個方面的涵義：（1）施工人員的安全;（2）橋梁本身工程的安全[2]。烏蘭木倫河3號橋（下文簡稱“3號橋”）項目上部結(jié)構(gòu)施工采用矩陣式鋼管支架作為上部結(jié)構(gòu)的托架，在施工過程中存在人員和鋼構(gòu)件的安全風(fēng)險。為此，制定一系列安全管理措施保障3號橋施工順利進(jìn)行。

1工程概況

烏蘭木倫河3號橋是國內(nèi)首座雙飛翼景觀特大橋梁，跨徑布置為（5+74+200+64+5）m，屬于中承式復(fù)式鋼箱拱橋，橋面變截面寬度為42～65m。橋梁上部主拱結(jié)構(gòu)為飛翼式鋼箱拱，向道路中心線外傾斜17°，副拱結(jié)構(gòu)為內(nèi)傾式鋼箱拱，向道路中心線內(nèi)傾45°。全橋共54個主拱吊裝節(jié)段，63個副拱吊裝節(jié)段，49個鋼箱梁吊裝節(jié)段。3號橋項目采用支架法進(jìn)行橋梁建設(shè)，涉及起重吊運(yùn)的主要工程包括：鋼箱梁及拱肋支架吊裝、鋼箱梁節(jié)段吊裝、拱肋節(jié)段吊裝等。焊接涉及鋼箱梁和拱肋的內(nèi)外側(cè)焊接、支架焊接與拼裝等，主要使用二氧化碳焊機(jī)、乙炔或丙烷氣割、等離子焊機(jī)等施工用具。

2上部結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險識別

3號橋項目存在大量的上部鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工作業(yè)。根據(jù)公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范（JTG F90- 2015），單件起吊重量在100kN及以上的起重吊裝工程、鋼箱梁吊裝、跨度≥150m的鋼拱肋安裝施工等屬于危險性較大工程[3]。3號橋項目主梁最重節(jié)段起吊重量為2035kN，跨度為338m，本項目拱肋最重節(jié)段起吊重量約為1500kN，跨度為192m，屬于危險性較大分項工程。同時涉及到大量的有限空間作業(yè)、高處作業(yè)，使用的氣瓶和焊機(jī)數(shù)量多，給各類氣瓶及臨時用電的安全管理增加難度和施工風(fēng)險。因此，3號橋項目使用LCD評價法對上部結(jié)構(gòu)施工過程進(jìn)行風(fēng)險分析和評價。

2.1LCD風(fēng)險評價法

LCD評價法主要由發(fā)生事故的可能性L（見表1）、事故產(chǎn)生的后果C（見表2）、風(fēng)險等級D（見表3）組成[4]，評價公式為L×C=D。D值劃分為4個事故風(fēng)險等級[5]。

2.2LCD風(fēng)險評價結(jié)論

項目存在的較大風(fēng)險源有：鋼管支架搭設(shè)（D=25）、鋼結(jié)構(gòu)吊裝（D=30）、有限空間作業(yè)（D=25）等。同時施工現(xiàn)場使用大量乙蚊丙烷氣體進(jìn)行鋼管切割，大量的焊機(jī)用于支架焊接和鋼結(jié)構(gòu)焊接，在支架平臺上施工作業(yè)的時間較長。因此，通過LCD評價法得出臨時用電、氣瓶管理和高處作業(yè)三個內(nèi)容的風(fēng)險等級D=20，為一般風(fēng)險等級。其風(fēng)險值與較大風(fēng)險等級（D=25）相差5個數(shù)值，風(fēng)險性較高。

根據(jù)LCD評價法，3號橋項目得到以下結(jié)論：增加人員的安全技術(shù)交代和安全培訓(xùn)教育形式，豐富教育途徑，將當(dāng)日帶班領(lǐng)導(dǎo)班前喊話加入班前教育中，提升班前教育效果。建立安全驗收制度，對吊裝作業(yè)、支架進(jìn)行安全驗收。加強(qiáng)有限空間作業(yè)監(jiān)管，對有限空間作業(yè)內(nèi)的氣體進(jìn)行實(shí)時連續(xù)監(jiān)測。加強(qiáng)氣瓶管理、臨時用電的安全監(jiān)管。

3安全技術(shù)交底和安全培訓(xùn)教育

3號橋項目在指揮中心建立BIM+VR展廳，在安全技術(shù)交底及安全培訓(xùn)教育中采用文字加實(shí)景展示，多角度、多方法、多模式進(jìn)行安全技術(shù)交底和安全培訓(xùn)教育。施工作業(yè)人員或者管理人員通過文字、圖形、VR體驗、BIM展示（三維模型）多渠道了解3號橋項目狀況和人員作業(yè)場所的實(shí)際情況。讓人員有極大的興趣去進(jìn)行了解和學(xué)習(xí)安全施工技術(shù)和安全知識，從而提高安全教育效果。

3號橋班前安全教育采用當(dāng)日領(lǐng)導(dǎo)帶班制，先對所有當(dāng)日施工作業(yè)人員進(jìn)行班前喊話，再由各自現(xiàn)場管理人員對各自管理的班組進(jìn)行針對性的班前安全教育和個人勞保用品檢查。相較于普通的班前教育，增加領(lǐng)導(dǎo)喊話環(huán)節(jié)，讓施工作業(yè)人員感受到領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注。同時，帶班領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督班前教育的執(zhí)行情況，避免班前教育未做到人員全覆蓋，避免班前教育無效果和流于形式。勞務(wù)隊負(fù)責(zé)人、項目領(lǐng)導(dǎo)和管理人員在開始作業(yè)前，對當(dāng)日的施工情況、可能存在的問題或者前一日施工遺留問題進(jìn)行面對面溝通、交流、解決，極大地提高了問題處置效率。

4安全驗收制度

鋼管支架和鋼箱梁鋼箱拱施工存在大量起重吊裝工作，最高吊裝高度達(dá)到72m，最大起重重量達(dá)到203t，起吊最高支架節(jié)段為34m，吊裝的安全形勢嚴(yán)峻。最高高度為68m的矩陣式鋼管支架作為承托鋼箱拱的受力結(jié)構(gòu)，支架平臺作為人員操作平臺，支架結(jié)構(gòu)的安全性不容忽視。因此，3號橋項目制定安全驗收制度，確保吊裝安全順利進(jìn)行。

4.1起重吊裝前安全驗收

工程項目所在地區(qū)氣候多變，晝夜溫差大，時常有九級陣風(fēng)。根據(jù)施工作業(yè)人員的特點(diǎn)、施工場地和施工機(jī)械的特性，將吊裝安全驗收分為吊裝環(huán)境安全驗收、機(jī)械設(shè)備安全驗收、人員狀況安全驗收。

4.1.1環(huán)境安全驗收

工程項目所在的吊裝環(huán)境對吊裝安全影響較大，每次吊裝前對吊裝所在區(qū)域的溫度、風(fēng)速、風(fēng)向進(jìn)行檢測，對起重機(jī)所在的場地穩(wěn)固性進(jìn)行驗收，確保吊裝作業(yè)時的環(huán)境因素符合方案要求，吊裝時的天氣不會對吊裝作業(yè)安全產(chǎn)生威脅。

4.1.2機(jī)械設(shè)備安全驗收

對吊裝所使用的汽車吊、履帶吊的卷揚(yáng)機(jī)、液壓裝置、制動裝置、防沖頂裝置、支腿穩(wěn)固性等進(jìn)行檢查。核對起重機(jī)械的性能是否符合施工方案要求，核對實(shí)際起重半徑的最大起重重量是否大于起重構(gòu)件的重量。對吊裝的構(gòu)件、吊耳、吊具進(jìn)行安全驗收，達(dá)到施工方案要求，方可進(jìn)行吊裝。

4.1.3人員狀況安全驗收

針對吊裝人員進(jìn)行吊裝前的資格審查，確保人員操作資格滿足規(guī)范要求。檢查是否有指定人員進(jìn)行吊裝指揮，吊裝指揮所需的工具是否可以正常使用。對駕駛起重吊裝設(shè)備的人員進(jìn)行酒精測試，符合要求方可進(jìn)行駕駛操作。

4.2支架安全驗收制度

3號橋項目支架最高為68m，其本身也作為一個重大風(fēng)險源進(jìn)行監(jiān)管。在鋼箱拱或鋼箱梁吊裝前，對支架進(jìn)行安全驗收，確保支架的安全性符合要求。

4.2.1支架垂直度驗收

支架垂直度是支架安全的一個重要指標(biāo)，需對支架垂直度進(jìn)行安全驗收。項目使用激光測量、靠尺法等多種方法測量，但激光測量法在地面投射的激光點(diǎn)過大、模糊并且出現(xiàn)異常抖動，不能測量數(shù)據(jù)，而靠尺測量的精度無法達(dá)到測量要求，最終選擇鉛錘線法進(jìn)行測量。采用鋼絲作為鉛錘線，增加底部重量，減少橫向風(fēng)對測量數(shù)據(jù)的影響。測量出垂直度后，與施工方案中數(shù)值進(jìn)行對比，符合要求或誤差值在允許范圍內(nèi)即為驗收合格，方可進(jìn)行下一步施工流程。

4.2.2支架平臺驗收

支架平臺是人員上下支架的休息平臺，同時也作為施工操作平臺，對其安全性要求較高。平臺護(hù)欄材質(zhì)采用角鋼作為立柱，立柱間隔≤200cm，使用直徑≥16mm的螺紋鋼作為欄桿，兩道欄桿間隔為60cm，欄桿總高度為120cm。由于頂層或次頂層的支架平臺作為鋼拱結(jié)構(gòu)施工操作平臺，人員施工作業(yè)時間較長，平臺高度較高，因此，頂層和次頂層支架平臺采用3道欄桿，欄桿總高度達(dá)到150cm。支架平臺擋腳板高度≥20cm，擋腳板穩(wěn)固無缺失。按規(guī)定平臺上不得堆放雜物。在支架平臺驗收合格后允許進(jìn)行下一步施工流程。

4.2.3支架焊接質(zhì)量驗收

在進(jìn)行下一步施工流程前對支架各處焊接接口進(jìn)行檢查驗收，確保支架各處焊口焊接質(zhì)量符合施工要求，支架各處連接桿安裝準(zhǔn)確無遺漏，支架的安全性和使用功能達(dá)到施工要求。支架焊縫焊腳尺寸滿足要求，焊縫飽滿無氣孔、咬邊現(xiàn)象，支架各處焊口無漏焊、缺焊現(xiàn)象。支架各處連接桿安裝偏差滿足要求。對驗收過程中不合格的地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注、拍照，發(fā)布在工作群，并督促整改。根據(jù)檢查問題的數(shù)量設(shè)置整改時間，整改結(jié)束后再根據(jù)標(biāo)記及圖片進(jìn)行復(fù)檢，并將整改后的圖片發(fā)布在工作群完成信息閉合，復(fù)檢合格后方可進(jìn)行下一步施工流程。

5有限空間作業(yè)安全管理

鋼箱梁和鋼箱拱內(nèi)部為有限空間，由于結(jié)構(gòu)及施工要求，無法在每個工作面開設(shè)通風(fēng)孔。當(dāng)鋼箱梁內(nèi)部焊接施工時，焊接所產(chǎn)生的大量煙塵、一氧化碳、二氧化碳無法及時排出作業(yè)空間，導(dǎo)致存在作業(yè)人員中毒窒息的風(fēng)險及箱梁爆炸的風(fēng)險。因此，3號橋項目有限空間安全氣體檢測的重點(diǎn)是施工過程中的氣體監(jiān)控檢測。

在進(jìn)行施工作業(yè)前，由現(xiàn)場管理人員及安全管理人員到現(xiàn)場進(jìn)行氣體檢測，填寫有限空間作業(yè)申請表。管理人員檢查施工作業(yè)人員的勞保用品是否佩戴齊全，勞保用品性能是否完好。檢查合格后方可進(jìn)入有限空間。

在施工作業(yè)過程中由管理人員進(jìn)行連續(xù)性氣體檢測，采用儀器檢查和活體檢測雙重檢測方法實(shí)時監(jiān)控作業(yè)場所氣體變化，為施工作業(yè)人員提供雙重保障。拍攝檢測圖片，填寫有限空間作業(yè)申請表，保留監(jiān)測數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工做好氣體波動分析。根據(jù)氣體監(jiān)測的數(shù)據(jù)變換，采取相應(yīng)的措施，保證人員的生命安全。檢測儀器發(fā)出預(yù)警時，立即停止作業(yè)，人員退出作業(yè)場所或增加通風(fēng)措施。檢測儀器發(fā)出報警，人員立即佩戴防毒面罩并撤離報警區(qū)域，管理人員采取相關(guān)應(yīng)急措施，確保人員在有限空間中的作業(yè)環(huán)境保持在安全狀態(tài)下。

在該制度下，3號橋項目成功實(shí)現(xiàn)氣體實(shí)時監(jiān)控和氣體預(yù)警。在上部結(jié)構(gòu)施工過程中，成功預(yù)警57 次，無報警情況發(fā)生。在人員接收到監(jiān)測儀器的預(yù)警時，及時增加抽風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，保障了施工作業(yè)人員的安全，確保施工進(jìn)度不受影響。

6其他安全管理制度

在上部結(jié)構(gòu)施工過程中，需要進(jìn)行鋼箱梁和拱肋內(nèi)外側(cè)焊接作業(yè)，同時因工期緊張，大量的人員同時進(jìn)行氣割和焊接作業(yè)。因此，臨時用電、危險氣體管理、高處作業(yè)在LCD評價法中風(fēng)險等級D=20，評價結(jié)果為一般風(fēng)險。項目為風(fēng)險等級D=20的內(nèi)容制定相應(yīng)安全管理制度，確保施工安全。

6.1臨時用電安全管理

3號橋項目橋面施工作業(yè)面較為緊湊，施工中使用大量焊機(jī)、打磨機(jī)等機(jī)器，施工用電需求大，最多時上部結(jié)構(gòu)施工區(qū)域同時有18個二級電箱，大約有120 個三級電箱。橋面上有大量的吊裝作業(yè)，而電箱所用的電纜無法進(jìn)行架空和埋地。3號橋項目根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用了電纜線套PC管明鋪于橋面兩邊的形式。在日常臨時用電的巡查中，增設(shè)電纜巡查，檢查電纜外部套管是否損壞，從而避免出現(xiàn)電纜損壞導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)帶電等電氣安全事故。

6.2危險氣體安全管理

進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加工和焊接所需的二氧化碳?xì)馄俊⒀鯕?、乙炔、丙烷的氣瓶?shù)量較多，將使用中的氣瓶集中放置在固定點(diǎn)，氣管容易纏繞，氣管距離過長，氣瓶風(fēng)險增大，不利于施工的進(jìn)行。因此將氣瓶放置在氣瓶推車中使用，既方便氣瓶的搬運(yùn)，也有防暴曬措施和傾倒措施，隨施工點(diǎn)進(jìn)行移動，便于進(jìn)行施工作業(yè)。氣瓶管理主要采用曰常安全巡查手段，檢查氣瓶是否放置在推車中，氣瓶安全附件是否齊全，確保氣瓶安全使用。

6.3高處作業(yè)安全管理

在支架搭設(shè)和上部結(jié)構(gòu)安裝時，人員需在高處進(jìn)行焊接作業(yè)，因此，3號橋項目制定相應(yīng)的安全管理制度。對高處作業(yè)人員進(jìn)行作業(yè)前的酒精測試，作業(yè)前檢查施工人員的安全帶是否安全可靠，增加對高處施工作業(yè)巡查，要求管理人員到支架上進(jìn)行安全作業(yè)監(jiān)督。

7結(jié)語

本文以烏蘭木倫河3號橋為例，詳細(xì)闡述了鋼管支架施工中鋼拱橋上部結(jié)構(gòu)的安全管理系統(tǒng)。通過技術(shù)交底和安全培訓(xùn)教育、安全驗收制度、有限空間作業(yè)安全管理制度、其他安全管理制度四個方面，介紹項目中的重點(diǎn)安全管理內(nèi)容，為同類型橋梁的施工安全管理提供寶貴經(jīng)驗，并得出以下結(jié)論：

（1）根據(jù)LCD評價法評估得到鋼管支架施工鋼拱橋上部結(jié)構(gòu)的各風(fēng)險的風(fēng)險等級，為項目明確安全管理的重點(diǎn)。

（2）通過文字、圖形、VR體驗、BIM展示等多維度、多模式的技術(shù)交底和安全培訓(xùn)教育，可明顯提高交底及培訓(xùn)質(zhì)量。

（3）通過起重吊裝安全驗收、支架安全驗收、有限空間氣體連續(xù)監(jiān)控排查風(fēng)險，消除隱患;通過加強(qiáng)危險氣體、臨時用電、高處作業(yè)的安全管理，降低風(fēng)險，避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]王作恒.橋梁施工現(xiàn)場安全管理探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（1）：127.

[2]劉歡歡.市政道路橋梁施工安全管理存在的問題及預(yù)防對策[J/OL].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）工程技術(shù)，2018-01-15.

[3]JTGF90-2015，公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范[S].

[4]齊維霞，高靜.安全風(fēng)險辨識及評價中存在的問題探討[J].科技風(fēng)，2019（19）：235.

[5]王孟飛，屈英杰，劉振乾.LEC法在建筑施工企業(yè)安全評價中的應(yīng)用[J].安全，2018（8）：31-33.