大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)安全技術(shù)管理

陽(yáng)遠(yuǎn)才 蔣曉洪

（中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司 四川成都 610107）

1 引言

在大跨度空間結(jié)構(gòu)中通常我們都會(huì)選擇鋼結(jié)構(gòu)，因?yàn)榕c混凝土結(jié)構(gòu)相比自重輕、穩(wěn)定性好。但同時(shí)由于鋼結(jié)構(gòu)的特性，在鋼結(jié)構(gòu)施工中需要大量用到吊裝、焊接、登高作業(yè)等。給作業(yè)人員帶來了一定的安全隱患。為了保證施工過程中的安全，就需安全專項(xiàng)方案與先進(jìn)的技術(shù)來保障。

2 案例介紹

某博物館為大型綜合性博物館，地上四層，地下一層，地下局部設(shè)有夾層，采用鋼筋混凝土筒體-鋼桁架-鋼筋混凝土框架組成的混合結(jié)構(gòu)體系，建筑高度31.2m。

鋼屋蓋總重量約7800t，采用地面整體拼裝，4個(gè)核心筒頂設(shè)置32臺(tái)350t千斤頂計(jì)算機(jī)控制液壓整體提升的施工方式，桁架提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置后，連接桁架上、下弦及桁架腹桿。

整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜且跨度大，而且由于主桁架截面高度高，桿件截面大，主桁架構(gòu)件重量較大；且由于結(jié)構(gòu)整體長(zhǎng)寬尺寸限制，導(dǎo)致構(gòu)件安裝的作業(yè)半徑均較大，鋼結(jié)構(gòu)安裝極其困難并且涉及液壓提升及卸載。給安全管理帶來很大的難度。

3 大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝中安全管理問題

圖1 鋼結(jié)構(gòu)整體效果圖

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，高處作業(yè)在屋蓋施工期間安全技術(shù)管理難度較大，這就要求施工單位在制定安全施工計(jì)劃時(shí)綜合分析，對(duì)安全管理中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容嚴(yán)格控制。

（1）人員意識(shí)問題，由于作業(yè)人員對(duì)安全的不重視，現(xiàn)場(chǎng)管理人員的玩忽職守，覺得一點(diǎn)點(diǎn)小問題沒事情，導(dǎo)致小隱患成為大隱患，最終釀成事故如：工人在作業(yè)時(shí)安全帽未按要求系帽帶，高處作業(yè)未按要求系掛安全帶等。

（2）機(jī)械設(shè)備問題，鋼結(jié)構(gòu)工程因跨度大、體量大因而需要采用大型工程機(jī)械及大量的工機(jī)具。但是因施工持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境復(fù)雜容易受到外界環(huán)境的影響。如焊機(jī)因長(zhǎng)時(shí)間露天露天作業(yè)導(dǎo)致絕緣失效觸電等。

（3）交叉施工問題。從此次選擇的工程案例結(jié)構(gòu)看，屬于大規(guī)模的空間鋼結(jié)構(gòu)，跨度大、高度高并且由于使用逆作法施工，在屋蓋整體提升后鋼結(jié)構(gòu)在上邊施工，土建在下邊施工由于水平防護(hù)不到位，零件板或者焊條掉下去易造成砸傷。

4 安全管理的前期準(zhǔn)備

對(duì)鋼屋蓋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全管理之前，需要做好一系列的準(zhǔn)備工作。保證安全措施費(fèi)落到實(shí)處的基礎(chǔ)上項(xiàng)目安全責(zé)任制的建立及落實(shí)、勞動(dòng)保護(hù)用品的發(fā)放及維修更換等。

（1）思想教育。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行安全意識(shí)的教育是十分重要的，安全員時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)安全施工的監(jiān)督者，要求其具有強(qiáng)烈的責(zé)任心和全面的安全知識(shí)，且需要有大型工程項(xiàng)目安全管理經(jīng)驗(yàn)。安全員需不斷地對(duì)自己的管理知識(shí)進(jìn)行更新，從而不斷提高其安全管理能力。

（2）執(zhí)行準(zhǔn)則。按照國(guó)家“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，項(xiàng)目部與項(xiàng)目管理人員、勞務(wù)班組簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書，制定安全生產(chǎn)目標(biāo)責(zé)任制并定期進(jìn)行考核，構(gòu)建合理的安全體系。

（3）完善監(jiān)督。在各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況制定可行的安全監(jiān)督管理措施，特別是安全管控重點(diǎn)位置。

（4）專業(yè)培訓(xùn)。針對(duì)本工程特點(diǎn)對(duì)安全員、施工員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，包括技術(shù)培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，培訓(xùn)完畢后進(jìn)行考核。對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全交底、技術(shù)交底，特別是重大危險(xiǎn)點(diǎn)源一定要交底到位，嚴(yán)禁無證上崗。

5 鋼屋蓋地面拼裝階段的安全技術(shù)

鋼屋蓋是整個(gè)博物館鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成部分，鋼桁架拼裝時(shí)是施工過程中的一個(gè)事故高發(fā)時(shí)期，因此在制定施工安全技術(shù)管理方案時(shí)，把鋼屋蓋拼裝作為其中一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，從多個(gè)角度制定按以此來規(guī)避拼裝期間的安全問題。鋼屋蓋地面拼裝有以下幾個(gè)問題：

（1）施工用上人爬梯。桁架在拼裝過程中桁架上下弦無安全通道。為了方便施工人員上下桁架。需要在上下弦適當(dāng)?shù)奈恢锰幣渲米灾频氖┕び门捞?，爬梯上部與主結(jié)構(gòu)綁扎搭接或點(diǎn)焊牢固，并且在爬梯上部設(shè)置防墜器。

（2）生命線拉設(shè)（水平移動(dòng)）由于高空作業(yè)的區(qū)域較多，需在主桁架、次桁架及部分次梁間上拉設(shè)安全繩。在拼裝時(shí)由于四層桁架離地面不足2m暫不設(shè)置生命線，但是在提升之前應(yīng)設(shè)置完善以備后續(xù)鋼筋桁架樓承板安裝使用。

（3）桁架焊接平臺(tái)（掛籠）。桁架地面拼裝過程中，焊縫較多，較大，對(duì)焊接工藝要求高。且有較多焊縫位置處于高空（大于地面2m以上），位置特殊。

圖2 實(shí)際掛設(shè)效果圖

6 屋蓋提升階段的安全技術(shù)

屋蓋提升是整個(gè)項(xiàng)目的最重要的節(jié)點(diǎn)，也是決定項(xiàng)目的關(guān)鍵因素。通過實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)控制策略來保證整個(gè)提升作業(yè)的安全進(jìn)行。

（1）提升準(zhǔn)備階段。提升前拉設(shè)警戒線，設(shè)置專人看護(hù)。對(duì)作業(yè)人員做針對(duì)性交底，培訓(xùn)，嚴(yán)格按照專項(xiàng)方案執(zhí)行。對(duì)提升鋼絞線、提升器具、液壓泵站、提升控制臺(tái)進(jìn)行檢查，以及對(duì)施工場(chǎng)地供電系統(tǒng)進(jìn)行檢查。上述檢查無誤以后進(jìn)行預(yù)提升。

（2）試提升階段。由于鋼屋蓋體量大，在拼裝時(shí)地面設(shè)置胎架需先將接觸點(diǎn)脫離。然后按比例，進(jìn)行20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%分級(jí)加載直至結(jié)構(gòu)全部離地；在離開胎架30cm后需進(jìn)行24h的空中懸停，并進(jìn)行觀測(cè)。在此期間做好安保措施嚴(yán)禁人員進(jìn)入提升區(qū)域。

（3）正式提升階段。嚴(yán)禁任何人員進(jìn)入屋蓋投影范圍。正式提升之前檢查無誤簽字確認(rèn)后方可正式提升。專人負(fù)責(zé)觀測(cè)設(shè)備和結(jié)構(gòu)變化，對(duì)提升場(chǎng)地進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入提升場(chǎng)地。同時(shí)關(guān)注天氣情況。

（4）到位對(duì)口及卸載。降低提升速度，即將到位時(shí)精確測(cè)量各對(duì)口點(diǎn)距離。采用單臺(tái)設(shè)備單獨(dú)提升的調(diào)整的方式進(jìn)行對(duì)口，完成對(duì)口后臨時(shí)連接。設(shè)備設(shè)置安全措施，機(jī)械鎖定鋼絞線。保護(hù)好鋼絞線防止被電焊、氣割損傷。

（5）合攏焊接。由于所有對(duì)接口都在高空，須對(duì)所有作業(yè)人員做好安全交底和技術(shù)交底。高處設(shè)置焊接平臺(tái)，高空焊接做好接火措施避免火星、鐵塊掉落傷人（見圖3）。

圖3 高空焊接及高空桁架合攏作業(yè)安全措施

7 鋼結(jié)構(gòu)施工期間的安全技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)安裝是整個(gè)工程最主要的階段，同時(shí)也是決定質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在鋼構(gòu)安裝期間不能只重視安裝質(zhì)量，同時(shí)也要對(duì)安裝過程中的安全進(jìn)行控制。通過實(shí)施必要的安全方案措施來保證施工作業(yè)的安全進(jìn)行。其中在這個(gè)過程涉及到的安全管理主要有以下幾點(diǎn)：

（1）安裝方面。在安裝過程中常常會(huì)出現(xiàn)：物體打擊、高墜、機(jī)械傷害、電氣傷害、火災(zāi)氣瓶爆炸等意外事故。作業(yè)人員在實(shí)際操作過程中必須嚴(yán)格按照博物館的結(jié)構(gòu)順序做好安裝任務(wù)。

（2）物的不安全狀態(tài)。構(gòu)件、材料的放置狀態(tài)、機(jī)械設(shè)備的不利條件等。物的不安全狀態(tài)是造成隱患變事故的另一個(gè)主要的原因。為了確保作業(yè)安全，使物保持在安全的狀態(tài)下是保證安全施工的有一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

（3）消防方面。預(yù)防電氣焊火災(zāi)首先應(yīng)制定電氣焊管理制度，進(jìn)行專項(xiàng)的電氣焊作業(yè)安全、技術(shù)交底，辦理動(dòng)火審批手續(xù)，防火人員、設(shè)施到位并有效，在電氣焊作業(yè)中，要設(shè)防火盆且防止火花飛濺墜落造成火災(zāi)或損傷設(shè)備等，使電氣焊作業(yè)消防安全在可控狀態(tài)下順利進(jìn)行。

（4）氣候方面。本工程地處亞熱帶季風(fēng)氣候地區(qū)，夏季高溫多雨，季節(jié)性氣候顯著。應(yīng)高溫天氣長(zhǎng)，應(yīng)盡可能避免在太陽(yáng)直射條件下進(jìn)行露天作業(yè)，盡可能利用早晚時(shí)間進(jìn)行施工，避開中午時(shí)間段的炎熱天氣。

8 結(jié)論

在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)甚多，為了保證施工順利完成，施工單位需要在項(xiàng)目前期結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際分析研究工程潛在風(fēng)險(xiǎn)，編制合理的安全專項(xiàng)方案，制定相應(yīng)安全管理制度。過程中要充分調(diào)動(dòng)各個(gè)職能部門的積極性，通過技術(shù)、制度、監(jiān)督來確保施工過程中的安全。