浅谈锦屏一级水电站雾化区高边坡悬挑排架安全管理过程控制--陈鹏飞-字数5102-26

1锦屏一级水电站雾化区高边坡悬挑排架安全管理过程控制陈鹏飞杨士亮鲜绍毅（中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司四川成都611130）【摘要】安全施工管理是企业的生命，安全教育要警钟长鸣，安全管理要持续改进，安全监督要长抓不懈，以科学的管理制度，严谨的技术方案去控制企业的命脉是安全管理的核心。现以锦屏一级水电站大坝泄洪雾化区悬挑排架搭设、使用、拆除为例，浅谈一下我们对高陡边坡排架安全管理的控制措施。【关键词】锦屏电站雾化区高陡边坡悬挑排架安全管理过程控制1、工程概况锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州雅砻江大河湾干流河段，是雅砻江下游规划梯级开发的龙头水库，主要任务是发电。工程枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝（包括水垫塘和二道坝）、右岸泄洪洞、右岸引水发电系统及地面出线场等组成。水库正常蓄水位EL1880m，死水位EL1800m，正常蓄水位以下库容77.65亿m3，调节库容49.1亿m3，属年调节水库。电站装机6台，单机容量600MW。大坝泄洪雾化区两岸边坡最大高度330余米，多为80度以上近垂直边坡。大坝左岸高边坡及泄洪雾化区左右岸边坡工程地质条件极其复杂，支护工程施工难度高，安全风险十分突出，在国内乃至世界水电建设史上也是非常罕见的，施工极具挑战性。支护工程施工的重要设施——钢管脚手架，在搭设、使用、拆除过程中存在严重的超高空作业、上下交叉作业等施工危险，对工程的安全管理提出了严峻的考验。2、边坡悬挑排架的结构特点及安全风险分析2.1、边坡悬挑排架的结构特点大坝泄洪雾化区边坡悬挑排架采用下部减载结构作为基础，上部Φ48×3.5mm钢架管搭设而成，其结构特点有：（1）雾化区高陡边坡地质复杂，存在多处倒悬结构及断裂带，在排架搭设、施工、拆除过程中极易出现排架侧向变形、位移变形、整体垮塌等现象，从而极易造成2严重的人员伤亡及财产损失。（2）由于锦屏一级水电站雾化区边坡支护施工工期紧、施工难度大、材料运输困难，在施工过程中与二道坝、水垫塘施工区域存在严重的交叉作业，极易出现物体打击、高空坠落等伤害。（3）由于施工人员违章作业易造成排架超载使用的现象。使排架结构造成变形，影响排架的整体稳定。2.2安全风险分析由于排架搭设范围广、使用频率高，在排架搭设、使用、拆除期间极易出现排架整体变形、作业人员高空坠落等安全风险。安全风险分析如下：（1）本工程采用系统安全中常用的分析方法—故障树分析法(FTA)进行定量分析。根据导致排架事故发生的原因绘制故障树逻辑图（图一）。经过多次重复计算可得故障树的最小路集，最小路集为：{X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X15,X16}{X2,X3,X4,X5,X6,X7,X11,X12,X13,X14,X15,X16}{X1,X2,X6,X7,X15,X16}只要这三个路集有一个存在，则顶上事件“排架事故”就不会发生，通过对以上三个路集组成的成功谱进行分析,可以得出成功谱结构重要度顺序：X2=X6=X7=X15=X16X3=X4=X5X1=X8=X9=X10X11=X12=X13=X14由成功谱结构重要度可知“设计不合理（X2）”、“排架与建筑物拉结不合格（X6）”、“剪刀撑设置不合格（X7）”、“立杆基础不合格（X15）”、“立杆间距设置不合格（X16）”等因素是导致排架事故的最基础要素，在排架管理中应特别对以上问题进行控制。3图一：排架事故故障树逻辑图（2）根据《重大危险源辨识》（GB18218—2000）的有关原理，对泄洪雾化悬挑排架进行危险源评定，评定结果为危险施工单元综合安全指数C=61%﹤80%，为重大危险源。3雾化区高边坡悬挑排架安全技术措施左右岸雾化区边坡支护施工工期紧，任务重，由于存在大量的倒悬结构，造成在排架的搭设和拆除过程中施工难度大，安全风险极为突出，为了从结构上满足要求，首要就是加强对排架的技术措施控制。主要有以下几方面：（1）悬挑排架减载基础平台，左右岸雾化区倒悬部位排架高差在200m以上，根据现场实际情况及脚手架有关规定，在倒悬部位每24m高度设置脱层减载结构，脱层结构采用8#、12#的槽钢制作，脱层结构平台宽度不小于3.5m，上支撑8#槽钢入岩深度为5.5m，下支撑8#槽钢的入岩深度调整为2.0m，支撑平台上固定3根12#的槽钢（通长布置、与排架立杆间距对应、凹槽向上）作为排架立杆基础，每根立杆对应槽钢部位焊接Φ28mm、L＝0.15m螺纹钢筋对立杆进行固定。脱层结构整体采用Φ18钢丝绳斜向上拉与系统锚杆（Φ28/6m、Φ32/9m）双面焊接进行稳定加固，钢丝绳间距4为2m。悬挑排架基础平台结构见图二图二：减载结构（2）排架搭设，排架搭设均采用Φ48×3.5mm钢架管搭设，搭建宽度根据现场地形确定，排架横向间距1.2m，纵向间距1.5m，步距1.8m，排架内侧立杆距岩面距离0.3m～0.5m，其横向搭建宽度不能小于2.7m，纵向搭建宽度不小于30m，排架连墙件采用刚性连接，间排距按照2步2跨进行布置，柔性拉锚连墙件按照4步3跨进行布置，排架横向设置斜撑，纵向布置剪刀撑，剪刀撑跨度不大于6m，与水平成45°。（3）排架安全防护，因悬挑排架施工范围广，上下高差大，与下部水垫塘、二道坝施工存在严重的交叉作业，且排架施工人员在施工过程中易造成高空坠落等伤害，根据现场实际需要，在顺江方向每隔60m设置一道钢爬梯；排架搭设每上升15m设置水平安全通道，并挂设安全网；通道临空面采用竹条板搭建防护挡墙；排架临空面使用密目网进行封闭。见图三：图三：悬挑排架安全防护体系54、雾化区高边坡悬挑排架安全管理措施4.1、在高陡悬挑排架施工前，根据建设单位的要求，对排架的搭设参数、稳定计算上报相关措施，经监理部门和设计单位批准后方可施工。在施工过程中应严格按照技术参数进行搭设、使用及拆除，对未按技术措施进行施工的队伍和个人进行处罚处理。现场安全管理人员坚持每天对不同区域排架的搭设过程、使用中排架的稳定及拆除工作进行控制，防止出现未按技术措施进行施工造成的人员伤亡及财产损失等事故。4.2、排架搭设所使用的钢管、扣件、钢筋、槽钢安全防护设施等材料必须符合国家有关标准，对不符合要求材料禁止使用。在施工过程中，现场管理人员要经常性检查减载基础平台所使用的槽钢是否有变形，钢管的垂直度是否符合要求，扣件扭矩是否达到设计标准。4.3、在排架搭设、拆除施工前，由现场安全管理人员对施工队伍进行安全技术交底工作，交底内容应涉及到排架搭设、拆除的施工方法，施工过程中的安全注意事项，交底要有详细记录。4.4、排架在使用期间，安全领导小组特别制定了安全教育计划。根据作业队伍居住相对分散，施工工期紧等实际情况，采用“坝坝电影”的形式，由领导和专职安全人员利用夜间时间分别对作业队伍进行安全教育工作。通过这种教育形式，让协作队伍管理人员及作业人员能够更好预知施工中的安全风险，避免施工安全事故。在现场管理方面，现场管理人员对作业人员的违章行为现场进行安全教育，对性质恶劣的及时进行处罚。4.5、安全领导小组针对高陡边坡排架范围广（约4万㎡）、施工中危险源多（主要是排架坍塌、倒塌，人员、物体的高空坠落）、施工任务紧、施工难度大等特点，特别加强了对雾化区排架安全的巡查力度，主要分两种形式：一是每周一次由安全部组织，项目经理带队，各部门负责人参加进行的排架隐患排查及整改落实情况复查；一是现场专职安全管理人员每天一次或多次的巡查。对巡查过程中发现的安全隐患及时要求作业队伍整改或停工整顿。4.6、因高陡悬挑排架在施工过程中存在的交叉作业严重现象，且施工范围广、施工期6间雨水多、风力强等问题，极易出现人员的高空坠落、物体打击及排架的整体垮塌等危害，雾化区排架施工作为重大危险源进行管理，特制定排架事故应急救援体系。(见图四)图四：排架事故应急救援体系5排架的搭设、拆除保障措施5.1排架的搭设保障措施5.1.1、严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头尽量错开在不同的高程中设置。5.1.2、排架搭设前由施工技术员按搭设方案的要求，拟定书面操作要求，向班组进行关闭NYY救援行动应急恢复应急结束（关闭）申请救援扩大应急现场清理解除警戒善后处理事故调查总结评审事故发生接警警情判断响应级别应急启动信息反馈报警中心人员到位网络开通信息应急资源调配现场指挥到位人员救助工程抢险警戒与交通管制医疗救护人群疏散环境保护现场监测专家支持事态控制YN7安全技术交底，班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。搭设过程中由施工技术员与安全员共同实行现场监控，每次作业层锚索造孔开孔之前必须经过检查验收，方可开始作业施加施工荷载。架子未经检查、验收、除架子工外，严禁其他人员攀登。5.1.3、验收合格的架子任何人不得擅自拆改，不得任意解掉架子与柱连接的拉杆和扣件，需局部拆改时，要经架子计算负责人同意，由架子工操作。5.1.4、架子上不准堆放成批材料，不得超载，不得将模板，混凝土材料等集中堆放在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备，零星材料可适当堆放。雨后要检查架子的下沉情况，发现地基沉降或立杆悬空要马上用木板将立杆楔紧。5.1.5、作业所用材料要堆放平稳,高处作业地面环境要整洁，不能杂乱无章，乱摆乱放，所用工具要全部清点回收，防止遗留在作业现场掉落伤人。5.1.6、排架的材料使用，构造形式，尺寸要求，组架形式及与结构物连接点均必须符合施工图要求，钢管的尺寸，表面质量和外形应分别符合《建筑施工扣件式钢管排架安全技术规范》(JGJ130-2001；J84-2001)的规定。5.2排架的拆除保障措施5.2.1、操作时必须有工长带领，指导，由低到高，逐步增加，不得任意单独上架子操作，要经常进行安全技术教育。5.2.2、明确使用个人防护用品和采取安全防护措施。进入施工现场必须戴好安全帽，在无可靠防护2m以上处作业必须系好安全带，使用工具要放在工具套内。5.2.3、操作工必须经过培训教育，考试，体检合格，持证上岗，任何人不得安排未经培训的无证人员上岗作业。5.2.4、接受任务后，必须根据任务特点和交底要求进行认真讨论，确定支搭方法，明确分工。在开始操作前，组长和安全员应对施工环境及所需防护用具做一次检查，消除隐患后方可开始操作。5.2.5、在高处(距地高度2m以上)作业时，必须佩带安全带.所用的杆子应栓2m长的杆子绳。安全带必须与已绑好的立，横杆挂牢，不得挂在铅丝扣或其他不牢固的地8方，不得走过档(即在一根顺水杆上不扶任何支点行走)，也不得跳跃架子。在架子上操作应精力集中，禁止打闹和玩笑，休息时应下架子。5.2.6、绑横杆时，必须2～3人配合操作，由中间一人结杆，放平，按顺序绑扎。递杆、拉杆时，上下左右操作人员应密切配合。5.2.7、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，严禁悬挂起重设备。5.2.8、脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：主节点的纵横向水平杆，纵横向扫地杆。6、排架安全监测方案6.1、为监测雾化区高排架的侧向拉应力的变化情况，在每片排架的顶部设备3个锚杆应力计来进行监测（间距10m）；锚杆应力计安装在Φ32mm、L＝9.0m砂浆锚杆上，采用小横杆与锚杆的固定方式采用焊接。6.2、因锦屏一级水电站主要分为雨季和风季施工，且雾化区山体断裂带较多，裂隙发育，排架施工过程中易出现整体垮塌等危害，为了使排架搭设、使用、拆除等施工处于受控状态，在现场针对悬挑部位排架安装有6台监控设备对排架整体使用情况进行不间断监控。同时要求在悬挑排架使用期间，每2天使用全站仪对排架进行变形监测。若发现异常情况，则立即启动应急响应程序对危险源进行消除。7悬挑排架阶段性安全施工管理成果7.1、本施工排架采用减载结构进行减载处理，在高危部位设置水平及垂直的立体安全防护，在管理过程中利用锚杆测力计及现场监控设备对排架进行整体监控，使排架在整个搭设、使用、拆除过程中处理受控状态。安全教育方面除了采用常规的“安全技术交底”等方式外，还采用了“坝坝电影”的方式深入基层，对施工人员进行安全培训，得到了很好的效果。7.2.在排架施工期间，未出现任何安全事故。通过使用先进的安全评