營運軌交聲屏障加裝項目的安全保證及工效提升

王玎君, 何金平, 奚 皓

中海環(huán)境科技(上海)股份有限公司,上海 200135)

0 引 言

近年來,地鐵建設(shè)項目不斷增多,給沿線居民帶來了嚴(yán)重的噪聲污染,軌交聲屏障建設(shè)嚴(yán)重滯后使得軌道兩側(cè)的噪聲污染現(xiàn)象較為突出,在營運中的軌交上加裝聲屏障是一種較為有效的環(huán)保措施。與新建軌交聲屏障加裝項目可在白天實施不同,在營運中的軌交上加裝聲屏障只能在夜間地鐵停運時段進行,存在接觸網(wǎng)高壓觸電[1]、焊接觸電、高空墜物和物料遺落給次日列車的運營帶來重大隱患等安全風(fēng)險。同時,在營運中的軌交上加裝聲屏障存在每周斷續(xù)請點施工(每周2～3點)、單點有效作業(yè)時間短(1～2 h)和材料機具每次進場全憑人工完成而不能實現(xiàn)機械化等問題,施工的效率較低,人工成本較高。

如何有效推進營運軌交聲屏裝加裝項目的實施,在保證項目施工的安全性的同時提升工效,是項目管理和運營團隊急需解決的一個重要問題。現(xiàn)有的研究主要集中在運營線路的施工安全[1]和安全卡控[2]方面,本文結(jié)合某市一號線聲屏障加裝項目的實施經(jīng)驗,從危險源辨識、分析和預(yù)防措施落實等角度著手,提出操作指導(dǎo),規(guī)避風(fēng)險,全力保證聲屏障加裝項目實施的安全性。同時,從設(shè)計、工藝、質(zhì)量和機具投入的角度闡述提升項目實施工效的措施,為類似聲屏障加裝項目的順利實施提供參考。

1 危險源辨識和預(yù)防措施

1.1 危險源辨識

與新建軌交聲屏障不同,在營運中的軌交上加裝聲屏障不僅涉及已運行接觸網(wǎng)高壓電觸電危險和物料遺落在軌道上引發(fā)列車安全運行風(fēng)險,而且涉及H型鋼立柱加長對接焊接產(chǎn)生的動火風(fēng)險和高空安裝產(chǎn)生的墜落危險。對此,需逐一分析、識別危險源并采取針對性的預(yù)防措施,具體見表1。

表1 危險源分析、識別和采取的預(yù)防措施

1.2 危險源傷害的應(yīng)對措施

1.2.1 接觸網(wǎng)高壓觸電危害

1) 高壓電工正確穿戴防護用具,持證上崗,精準(zhǔn)融入聲屏障作業(yè)流程中。 高壓電作業(yè)人員在對接觸網(wǎng)進行驗電、放電、懸掛和拆除等操作時,必須穿戴絕緣靴和絕緣手套。高壓電作業(yè)人員除了需持高壓電工證上崗以外,還需悉知聲屏障作業(yè)流程中的緊前、緊后關(guān)鍵節(jié)點。施工負(fù)責(zé)人應(yīng)將這些內(nèi)容視為流程重點保障要素,明確時間、地點和對接人員等要素,確保高壓電專業(yè)驗電和掛接作業(yè)[3]在恰當(dāng)?shù)臅r間、正確的地點,在安全員的監(jiān)督下完成。

2) 規(guī)范執(zhí)行驗電、掛接地線安全工作規(guī)程。在高壓接觸網(wǎng)停電,高壓電工掛地線之前,應(yīng)先檢查驗電器是否正常工作,再檢查接觸網(wǎng)的帶電狀態(tài),確保接觸網(wǎng)無電之后才能掛接地線[4]。在掛接地線時,先接接地端,將接地線的軌夾端接在回流軌上,在檢查接地線的兩端連接牢固、接觸良好之后再將其掛環(huán)接在已停電的接觸線或匯流排上。圖1為掛接地線操作示意圖。

圖1 掛接地線操作示意圖

高壓電專業(yè)人員懸掛接地線之后,聲屏障施工負(fù)責(zé)人收到通知開始施工,聲屏障作業(yè)點不得超出接地線懸掛范圍。施工結(jié)束之后,施工負(fù)責(zé)人統(tǒng)籌剩余材料和工器具,待人員全部撤離軌行區(qū)之后通知高壓電工拆除施工區(qū)內(nèi)掛設(shè)的所有接地線,隨后向運營單位報備消點。

3) 接觸網(wǎng)安全距離冗余保護。在施工期間,雖然接觸網(wǎng)已停電,但仍應(yīng)關(guān)注登高作業(yè)人員手持工具與接觸網(wǎng)的安全距離,保持與接觸網(wǎng)線有至少1.5 m以上的安全冗余距離,防止因靜電感應(yīng)而觸電。當(dāng)設(shè)計圖紙要求從頂部插裝隔聲、吸聲板時,專職安全員監(jiān)督登高作業(yè)人員雙手抬舉屏體的極限高度,盡量從水平方向?qū)⑵馏w插入H型鋼內(nèi)側(cè),降低登高作業(yè)人員的作業(yè)高度。

1.2.2 物料遺失危害

因夜間照度不佳,其他作業(yè)單位曾多次出現(xiàn)工器具和材料遺落軌道的情況,給次日列車的安全運營帶來了重大風(fēng)險。項目部一方面主抓工器具責(zé)任制管理,另一方面著手進行材料和物料清單精細(xì)化管理,提出治理措施。

1) 工器具班組責(zé)任制。在工器具進場之前,班組負(fù)責(zé)人安排人員在工器具表面加貼有編號的黃色或其他熒光色貼紙,增強工器具的光線反射量,使其更便于察覺。同時,在施工期間禁止不同班組間相互借用工器具,杜絕由此引發(fā)的工器具失管和下落不明等風(fēng)險。

2) 進場材料流水編號管理。在每日施工之前,施工負(fù)責(zé)人按物料清單的要求,根據(jù)當(dāng)日計劃指定班組負(fù)責(zé)人將各自的施工材料從場外轉(zhuǎn)運至站臺臨時堆放點,劃分各自材料的歸屬區(qū)域,成品編號與安裝點位做到一一對應(yīng),施工時對號入座。施工結(jié)束之前,班組負(fù)責(zé)人檢查各自的施工材料,扣減已安裝的材料編號,將剩余材料納入物料清單中,并匯總給施工負(fù)責(zé)人,由其復(fù)查之后撤離軌道。

1.2.3 焊接觸電危害

在對聲屏障鋼立柱進行對接焊接引弧之前,一般盡量將焊接電源的空載電壓調(diào)高一些,但空載電壓升高會使觸電風(fēng)險增加。若軌道的工作面潮濕,會使焊工身上的衣物和鞋襪的電阻下降,進而使通過人體的電流增加,增加觸電的風(fēng)險。因此,須采取以下焊接用電方面的安全措施。

1) 在電焊機通電作業(yè)之前,焊工應(yīng)按規(guī)定穿戴好焊接防護服和電焊專用手套,選用帶有空載穩(wěn)壓功能的電焊機,這樣既能避免空載電壓觸電,又能減少空載電耗。在通電的情況下,不得將焊鉗夾在腋下,或?qū)⒑附与娎|線繞掛在附近任何金屬物件上;在移動焊接電纜線或接地線時,禁止用手捏導(dǎo)線的裸露部位。

2) 盡量避免在潮濕的地點和雨雪天進行聲屏障鋼立柱施焊作業(yè),否則應(yīng)加強防護。施工之前,在作業(yè)區(qū)搭設(shè)臨時遮雨棚,電焊機用木方結(jié)構(gòu)墊高,配備應(yīng)急抽水設(shè)施。在這種環(huán)境下作業(yè),嚴(yán)禁焊工穿戴有鐵釘?shù)钠ば虿夹?否則易因受潮而遭受電擊,通過在腳底墊木板和橡膠墊等與地面隔離。

1.2.4 火災(zāi)危害

在進行H型鋼立柱加長對接焊接過程中會產(chǎn)生大量火星,若未預(yù)先對作業(yè)場所采取消防措施,極易引發(fā)火災(zāi)。因此,須采取以下焊接動火方面的安全措施。

1) 在焊接鋼立柱之前按規(guī)定辦理動火證,經(jīng)管理單位審批之后方可作業(yè),施工時嚴(yán)格按動火證的審批內(nèi)容施焊。在正式焊接之前,檢查軌道面下方及其周圍是否存在易燃易爆物,作業(yè)面是否有可燃物質(zhì),若有,應(yīng)及時清理干凈。

2) 在焊接鋼立柱之前,應(yīng)在焊接區(qū)域鋪設(shè)防火毯和其他防火器具,不能對軌行區(qū)的原有設(shè)施造成任何破壞。氧氣瓶和乙炔瓶保持10 m以上的安全距離,在材料平板車上掛設(shè)二氧化碳型和水劑型滅火器。當(dāng)焊接工位發(fā)生改變時,安全防護措施同步跟進。

1.2.5 高處墜落和物體打擊危害

受視線不好或人的反應(yīng)靈敏度存在晝夜差異等因素影響,在施工過程中極易產(chǎn)生高處墜落危險,而聲屏障鋼立柱定位、屏體插裝和頂部附件固定等作業(yè)均需在高處進行,存在高處墜落和物體打擊的風(fēng)險。因此,須采取以下高處作業(yè)方面的安全措施:

1) 登高人員在上崗之前必須進行健康檢查,患有高血壓、心臟病、精神病和其他不適合登高作業(yè)疾病的人員禁止登高作業(yè)。登高人員應(yīng)外穿反光背心,戴好安全帽,穿好膠底鞋,禁止穿硬底鞋。安全帶采用標(biāo)準(zhǔn)五點式安全帶,高掛低用。

2) 在登高作業(yè)之前,將工具和緊固件收納至隨身工具包中,在使用過程中禁止拋擲。施工結(jié)束之前務(wù)必保持安裝平臺工完料清,防止因拆卸安裝平臺而引發(fā)平臺內(nèi)零件、工器具墜落和打擊傷害事故。

2 施工工效提升措施

2.1 深化設(shè)計

1) 聲屏障屏體緊固采用止退螺母加開口銷的形式,這樣在屏體安裝完成之后,后期維保的工作量能大幅減少;同時,杜絕螺母松脫,防止整塊聲屏障屏體滑脫出H型鋼侵入軌道引發(fā)重大安全事故。

2) 在原電纜托架固定螺栓的干涉位置將原屏體緊固L型角鋼設(shè)計成U型卡件,這樣既能保護原電纜托架結(jié)構(gòu)的完整性,又能提升此處吸隔聲板的安裝速度。圖2為底屏緊固優(yōu)化示意圖。

a) 優(yōu)化前

b) 優(yōu)化后>圖2 底屏緊固優(yōu)化示意圖

3) 對于聲屏障基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)不利于安裝的工位,在原角鋼螺栓孔位加設(shè)Z型擋塊(見圖3),在增加屏體單側(cè)安全搭接的同時,更好地提示維保人員在例行檢查過程中關(guān)注聲屏障插裝的安全狀況。

圖3 Z型擋塊優(yōu)化圖

2.2 工藝優(yōu)化

營運線路上的施工點通常不連續(xù),工效較低。為提升短時工序的完成度,有必要對各節(jié)點的施工工藝進行優(yōu)化,施工工藝運用得當(dāng)能大幅提升夜間單點施工的效率。一方面,優(yōu)化焊接工作的人員分配,將H型鋼對接焊拆分為點焊和全熔透滿焊;另一方面,改進聲屏障鋼立柱吊起和導(dǎo)向定位工藝,自動提升鋼立柱對接焊的質(zhì)量,同時提升施工效率。

1) 將H型鋼對接焊接拆分為定位點焊和全熔透滿焊,實現(xiàn)工序精細(xì)化管理,提升H型鋼焊接工序單個施工點的施工效率。

首先,由點焊焊工對H型鋼的四周及其中心的5個點進行定位焊接,完成1根H型鋼的定位焊之后,由全熔透焊工跟進執(zhí)行H型鋼對接截面的全部融透焊接。點焊的工作量較小,以1組焊工施焊為宜;全熔透滿焊的工作量較大,耗時較長,需要2～3組焊工同步施焊。在2 h的有效時間內(nèi),平均完成20根H型鋼的對接焊,相比優(yōu)化前單個施工點焊接10根左右H型鋼的工作量,能提升50%的焊接效率。

2) 在新建H型鋼底部中段預(yù)制定位導(dǎo)板,提升新建H型鋼的定位精度,減少H型鋼人工扶正的工作量,提升該工序的施工效率。

在將新建H型鋼吊起、懸轉(zhuǎn)、落位到原基礎(chǔ)H型鋼頂面時,要滿足鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范的要求,人工扶正的誤差往往較大,操作人員的手勢、夜間施工的風(fēng)力和照明等因素都會影響H型鋼定位的垂直度,若定位不符合規(guī)范的要求,反復(fù)調(diào)整會增加時間成本。為提升此項工作的自動化水平,從改進制作工藝的角度入手,在新建H型鋼腹板的底部兩側(cè)對稱增設(shè)1套定位導(dǎo)向夾板。圖4為H型鋼定位導(dǎo)板。在吊裝立柱下降落位過程中,通過定位導(dǎo)板實現(xiàn)新建H型鋼與原H型鋼的一次定位,縮短鋼立柱再調(diào)整時間,提升焊接對接垂直精度和施工速度。

圖4 H型鋼定位導(dǎo)板

2.3 質(zhì)量強化

當(dāng)項目涉及多個施工部位的工序交接時,還需安排專職質(zhì)量員帶領(lǐng)各班組長核驗各自負(fù)責(zé)的工序是否符合施工工藝和結(jié)構(gòu)安全方面的要求,符合一道工序,交接一道工序。

1) 聲屏障H型鋼對接工作完成之后,緊后屏體安裝班組長按質(zhì)量交驗規(guī)定請示專職質(zhì)量員進行質(zhì)量評定,審核其所做的工作是否符合設(shè)計圖紙的要求,經(jīng)驗收合格且無遺留問題之后,緊后屏體安裝班組繼續(xù)安全施工。若未經(jīng)質(zhì)量交驗擅自繼續(xù)作業(yè),專職質(zhì)量員升級為施工負(fù)責(zé)人,施工負(fù)責(zé)人視時間和事件嚴(yán)重程度等立即執(zhí)行內(nèi)部停工指令,停工之前僅允許進行安全加固操作。

2) 當(dāng)可能影響到后續(xù)施工的質(zhì)量時,班組長和專職質(zhì)量員均可按交驗制度申請進行質(zhì)量現(xiàn)場評定,確定引發(fā)質(zhì)量問題的內(nèi)部及外部原因、問題的嚴(yán)重性和可采取的應(yīng)急措施。解決問題的方式包括疑問排除、責(zé)任方當(dāng)即整改、拆除或加固處理等。

2.4 機具投入

2.4.1 小吊機擺渡吊

更改從場外運送聲屏障材料的物料運輸方式,在設(shè)計點高架橋下方的空曠區(qū)域,通過臨時回轉(zhuǎn)小吊機將材料直接駁運到安裝點附近,縮短施工時間。

2.4.2 機械駁運材料進場

在3 h施工計劃時間不變的情況下,為大幅度減少人工運送材料的工效損耗,增加各施工點的有效安裝時間,與地鐵管理單位進行多次溝通之后,決定采用管理單位的工程車代替人工平板推車運輸、卸載材料,促進材料運輸效率的提升。一次性將設(shè)計里程內(nèi)的聲屏障鋼立柱運輸?shù)皆O(shè)計安裝點,依次卸落、堆放在軌道面下方的安全空地上。

當(dāng)施工至第5個月時,通過與常規(guī)材料進場及二次轉(zhuǎn)運的計劃相對比發(fā)現(xiàn),采用工程車轉(zhuǎn)運材料的完工量已超出常規(guī)作業(yè)方式100 m以上。當(dāng)施工至第7個月時,通過對比發(fā)現(xiàn),采用工程車轉(zhuǎn)運材料的完工量已超出常規(guī)作業(yè)方式300 m以上。1 000 m聲屏障安裝工作提前3個月完成(見圖5)。

圖5 不同轉(zhuǎn)運方式的運輸效率對比

3 結(jié) 語

在本文所述聲屏障加裝項目實施期間,在建設(shè)、運營、設(shè)計、監(jiān)理及其他專業(yè)單位的全力支持和配合下,上述各項應(yīng)對措施得到了有效執(zhí)行。盡管受天氣和線路維保等因素影響,項目屢次被叫停,項目團隊始終銘記危險源辨識分析表這一重要安全保障方式,確保安全預(yù)防措施在項目實施全過程中精確落實,有效提升了工效。項目推進平穩(wěn)有序,工期、質(zhì)量、安全和文明施工等方面的目標(biāo)順利實現(xiàn),降噪效果達(dá)到了設(shè)計要求,得到了建設(shè)單位的好評。展望未來同類型的聲屏障加裝項目,建議在初期進行聲屏障優(yōu)化設(shè)計,通過類似彈簧卡夾的緊固方式提升聲屏障夜間裝配的效率,同時進一步推廣采用機械設(shè)備轉(zhuǎn)運、安裝聲屏障的方案,減少人工搬運材料,縮短項目工期,降低運營線路施工風(fēng)險,加快實現(xiàn)相關(guān)設(shè)施的現(xiàn)代化升級改造。