烟囱筒体施工专项安全技术措施的策划及管理
安全生产事关人民群众的生命财产安全,关系到国民经济持续发展和社会稳定的大局。在施工活动中,应坚持以人为本的理念,关心和维护从业人员的人身安全权利。安全管理工作是施工企业经营活动的重要组成部分,因此如何提高安全管理的有效实施和保证安全管理目标的实现,就显得很重要了。烟囱是高耸构筑物,特别是对火电厂建设而言,属高度之最,是火电厂工程标志性建(构)筑物之一。随着现代建筑业的发展,施工技术水平的提高,业主和施工单位对高耸构筑物的施工技术要求日益提高,先进的施工工艺在某种程度上,更能提高安全技术措施的保证效果,为安全管理目标的实现提供了很重要的支持。本文介绍了六安发电厂烟囱电动升模施工的安全技术措施的策划内容和管理要点,为烟囱、水塔等构筑物液压(或电动)升模、翻模施工及滑模施工提供参考,将有助于提高施工企业的安全管理水平。
1 工程概况
六安发电厂钢筋混凝土烟囱设计高度为180 m,出口直径为5.8 m。该烟囱由钢筋混凝土
基础、筒身、积灰平台、信号平台(两层)、烟道接口和其附属设施等组成。壁厚自下而上为段的变截面厚度分别为460 mm, 420 mm, 360 mm,300 mm,260 mm,220 mm,180 mm;筒身内侧依次为防腐涂料层、憎水珍珠岩隔热保温板、水玻璃耐酸胶泥砌筑隔热轻质耐酸砌块内衬层,均支承于筒身混凝土环形挑耳上。整个筒身全高将分为3个坡度:±0.00~+30.0 m为7%,+30.0 m~+100. 0 m为3%, + 100. 0 m~ + 180. 0为1.5%。
2 体系组成和工作原理
(1)电动升模装置组成包括电动提升系统、模板系统、随升井架及操作平台系统(包括砌筑吊
平台)、垂直运输系统、电气操作控制系统和通讯联络系统。
(2)电动升模工作原理为:以固定在已浇筑混凝土筒壁上的爬升靴(固定在筒壁锚固件螺栓上)为支点,以电动摆线针轮减速机为动力,通过提升螺杆传动使提升架及操作架交替爬升,从而使固定在操作架上的模板达到所需要的安装高度。进行下一循环的提升时,此时提升架相对操作架处于低位,要将提升架先升到高位,再重复以上过程即可达到新的高度。如此相互提升,互为轨道,循环往复,直到整个体系提升到烟囱设计高度。
3 专项安全技术措施策划和管理[1~4]
由于烟囱属于高耸构筑物,采用的是特殊的施工工法,所以在安全管理上它不仅具有通常建筑施工的安全技术措施,而且具有特殊的“专项”安全技术措施。
3.1 安全平面布置方案
(1)烟囱单位工程实施“小区化”管理,小区四周搭设高度1.2 m的红白相间脚手管围栏,实施封闭式管理,入口处设置vi视觉标识,明确“五牌两图”内容。区域内平面布置充分考虑安全警戒区,即在烟囱周围30 m范围内不得布置临建设施,并在筒身电动升模施工开始时,采用红白带拉围警戒区,设警戒标识牌。办公室设在小区门口处,室内张贴安全生产管理网络图、岗位安全生产责任制度等。
(2)安全防护通道。采用钢管脚手架搭设、上面满铺60 mm厚木跳板的双层防护棚,在通道入口处悬挂安全警示标志和安全防护标志,并安排专人值班。
(3)搅拌机系统、卷扬机操作棚和生产加工厂防护。搅拌机系统布设位置距离烟囱中心31~35 m,在烟囱危险警戒区边缘,考虑到搅拌机系统附近操作人员较多,采用双层防护棚预防;卷扬机操作棚距离烟囱60 m,在危险警戒区之外;钢筋和木工厂设在小区西南角,在危险距离之外,机械布置紧凑、合理。
3.2 电动升模平台组装安全措施
(1)组装平台技术方案和安全技术交底制度。烟囱升模平台组装作业指导书(必须有详细的承载力、结构受力计算书)经批准后,向施工班组进行详细的安全技术交底并签字形成文件记录,指出平台安装顺序及过程中的危险点和相应的防护技术措施;组装时,设专人负责指挥,安员现场监护。部分构件在地面组装完毕,采用吊车配合安装。
(2)中心鼓圈安装脚手架安全措施。中心鼓圈安装脚手架搭设(采用满堂脚手架),立杆间距控制在60~70 cm内,搭设面积为筒身内空间,顶面用水准仪找平;筒身外搭设一周辅助双排脚手架系统,高度至组装平台位置以上1.2 m处。在筒身内脚手架上面满铺木跳板绑扎牢固,以承受鼓圈、辐射梁、支撑平台、施工人员自重。中心鼓圈加固要牢,并且要进行承载力计算,满足承载力要求。
(3)辐射梁、连接钢圈安装。辐射梁必须与中心鼓圈逐个用销子销好,另一端固定在操作架顶部,再按照平台组装设计把钢圈与辐射梁用角铁连接固定,顺序上从内到外依次连接牢固。辐射梁上面的满铺脚手板厚度采用50 mm厚优质白松木材,用12#铁丝绑扎牢固。然后及时把台边缘一周防护栏杆安装好,并围以孔眼不大于2 cm的安全平网。
(4)平台上井架安装。把组件吊到施工平台上组装,为防止翻模期间雷击伤害,避雷针安装在井架顶部,必须与筒壁内的避雷导线连接,并进行接地电阻测试合格。安装时,井架四周均匀用揽风和硬支撑把井架与辐射梁端的支座固定,并确保井架竖向垂直。钢丝绳、限位、天、地滑轮的安装,应满足设计及规范的要求,载人用钢丝绳的破坏力不小于14倍,滑轮的直径不小于30 d。
(5)电气安装。严格按照三项五线制要求安装,施工平台用碘钨灯和行灯(不高于36 v的低压灯泡)照明,电源线用绝缘橡皮电缆,并配备漏电保护器。
(6)小扒杆安装和平台内外防护。扒杆规定起重量,吊钩设有封口保险装置,扒杆下方的平台栏杆采用45#等边角铁加固;使用时,吊物设有溜绳,下方严禁站人。平台及吊架下方及内外侧均
设置了全兜式安全网,并随筒壁升高及时调整,使其紧贴筒身内外壁。
(7)平台组装后做检查和负荷试验。检查辐射梁的变化、电气系统绝缘、吊笼减速机指示灯、
通信联系是否畅通、避雷针接地、斜拉索是否均匀受力、操作平台上荷载是否均匀等。试验包括刨刹试验、限位试验、平台荷载试验、提升试验、吊笼荷载试验和小扒杆试验。
(8)安全施工作业票制度。下列试验须按照安全作业票制度执行:施工平台试压;扒杆试吊;外平台安装;吊笼超载试验;施工平台改装;施工平台和井架拆除。
3.3 筒身电动升模提升
(1)施工人员应体检合格。平台组装负荷试验合格后,筒身升模施工开始。施工人员进行高
处作业。应经体检合格,办理内部“高处作业证”后方可进行施工。
(2)材料堆放合理,做到工完场地清。平台上的工器具要合理布置,均匀摆放,放在筒壁外侧的工器具要铺好平台,固定在外钢圈或栏杆上,以防倾倒伤人;工序一旦施工结束,应及时清除多余材料,不得在平台积余施工用材料。
(3)卷扬机操作规范。机械悬挂操作规程及警示标识,安排专人负责对卷扬机的运行情况进行监护。吊笼降至到地面处设好缓冲装置,并安装自动停止装置,平台井架吊笼起吊设备选用同轴双滚筒刹车卷扬机并装置限位开关,为预防钢丝绳突然拆断,吊笼上应装设安全抱刹和限载标志,对安全抱刹、限位器在施工中必须定期检查,并形成检查记录;钢丝绳一定要牢靠地固定在滚筒上,留在滚筒上的钢丝绳至少须在5圈以上;操作人员必须在每天上下班对操作架、平台、限位器、卷扬机、天地轮等主要受力构件和钢丝绳的运行情况各检查一次,做好交接班记录。
(4)电动升模检查。升模前检查每榀操作提升架,电机装置是否正常;升模时必须统一指挥、统一信号(上、下、停),每榀架子必须定专人负责操作,当升模信号发出时,非专业操作人员必须离开该升降机操作架的走道上,应站在未提升平台上;电动提升后,抽拔模板的导链挂钩要挂牢,边拉紧导链,作业人员脚下要踩稳,要注意安全。
3.4 电动升模平台改装
(1)平台改装施工技术方案和安全技术交底制度。必须编制详细的平台改装施工技术方案,通过承载力计算和验算进行受力分析,并报上级批准;方案经批准后,对施工班组进行详细的安全技术交底,明确各岗位职责、作业任务及安全防护措施等,并安排专职人员进行现场监护,班组分工必须明确,责任到人。
(2)平台改装安全措施。平台改装前,距烟囱筒壁30 m以内为危险区,该区域内在平台改装期间施工项目暂停,安排专职人员周边巡视,严禁非烟囱施工人员进入危险区域;平台改装须在统一指挥下进行,不得各行其事,改装工作安排在白天进行,各作业人员作业时注意力需高度集中,平台改装期间应注意保持良好的精神状态,平台上所有作业人员须按照规范要求作好防护(如穿软底鞋、系好安全带等);平台上作业人员所用的手动工具应放在工具袋内,并系有溜绳,以便随时栓定,防止坠落。
(3)拆除构件要随拆随运。所有拆下的构件应由吊笼或小扒杆运至地面,长物大件用小扒杆运输。起吊物件需绑扎牢靠,对辐射梁等较长构件需加三角钢丝绳控制,以防止吊运过程中摇晃,
起吊时小扒杆下方严禁有人。下方搬运物体时,上方必须有人监护,平台上拆除工作应暂时停止。吊笼运输时,人货不可混载,所装物件不得超出吊笼口。因改装时吊笼利用率较大,故应严格控制人员上下。
3.5 信号平台与爬梯施工
(1)信号平台施工安全技术措施。利用电动提升翻模系统的筒身外操作架安装钢爬梯和组装信
号平台。筒身外操作架下端相邻之间铺设木跳板,使筒身外一周形成一个随平台同步提升的外挂吊台,安装人员应正确佩带和使用攀登自锁器,将自锁器挂在操作架或安全尼龙绳上,安装航标灯具人员在攀登爬梯时也要正确使用攀登自锁器,安装走道板人员必须采用双重保护,且设专人监护。
(2)爬梯安装安全技术措施。作业人员必须采取双重保护,预先将安全绳和安全带栓挂完好后再行作业,同时上边设专人监护,以保证作业安全,同时要求其他人不得进入该区作业,待爬梯安装完,安全网恢复后,方可进行其他作业。
3.6 航空色标施工
(1)施工安全技术方案。在烟囱顶部信号平台以上的航空色标采用操作架同步施工,以下采用吊栏施工。吊栏主吊绳要满足安全系数的要求,受力连接点绳卡子不少于7个,分吊点的连接采用绳扣和卡扣连接,每班作业前必须对结点、滑轮、滑车进行详细检查,并形成交接班记录,确保无误后方可作业。
(2)安全技术交底制度。吊栏使用前必须经过详细的安全技术交底,并在地面做好负荷试验
合格后才允许使用。作业时要设一根安全保护绳,作业人员安全带均挂在保护绳上,确保作业员安全。作业人员进入吊栏不允许带任何火种,更不允许在吊栏内吸烟,防止因油漆引发火灾事故。作业人员涂刷时应戴防护口罩,油漆刷、滚筒和油漆桶都要回收并集中处理。
3.7 内衬砌筑工程
内衬平台试压合格后方可砌筑内衬。内衬平台堆载材料数量应按施工方案进行,不得超载,应
均匀堆放,减少集中荷载;在内衬平台上进行内衬防腐时,禁止明火作业,不允许吸烟,以防涂料燃烧发生火灾。涂刷完后将剩余涂料及工器具运下,保证平台上作业安全。内衬平台提升系统应有保险装置,并经常检查其是否完好。提升时,应随砌筑的提升不断割除外侧平台,安排专人观察平台是否卡住烟囱筒壁,注意平台提升的平稳性。沿内衬平台中心处入口一周设置1.2 m高的封闭防护栏杆,在内衬平台上下方均设置安全平网防护。内衬平台随电动提升平台一起上升,平台提升要专人统一指挥,专人监护。
3.8 电动升模平台拆除
(1)拆除施工技术方案和安全技术交底制度。高空中拆除工作平台时,必须编制详细的平台拆除作业指导书,经过批准后由单项技术员和主管工程师负责全面详细的技术交底。明确指出平台拆除方法、顺序、存在的危险点及安全防护措施,防止颠倒施工顺序及违反作业程序。
(2)拆除前,平台上的多余物件、工器具全部运到地面,并检查安全网及各受力点的情况,无误
后方可作业。拆除时需要的绳扣、钢丝绳、链条葫芦及其他机具均应进行全面检查,合格后方可使用。拆除工器具须栓好保护溜绳,在平台上、下或行走时注意脚下,严防滑落,各种构件应传递好,禁止抛掷。
(3)拆除期间,在烟囱外划出危险区,并做围栏防护,挂警示牌,设专人警界监护。
(4)外钢圈拆除的同时,将安全网摘下,放在顶层信号平台内,并将安全网用抱杆运到地面,外钢圈分段拆除,并用抱杆运下。井架的天滑轮拆除,设专人保护,井架拆除应按程序进行,拆下的杆件及时运到地面。
(5)导链下缓要均匀,人员要栓持速差防坠器。并用两台导链起吊受力后,角度满足要求为止。平台下缓、起吊、下落时要专人统一指挥,挑选体力、素质好的人员负责缓平台,人员最后从爬梯爬下。
3.9 通信措施
筒身施工时在底部、操作平台和卷扬机操作之间安设电铃和指示灯作联系信号,在烟囱平台上部、底部和集中控制室,各设置半导体对话机一套。吊笼使用时,上下信号必须统一,电铃信号和灯光信号同时使用。
4 安全控制管理的要点
(1)电动升模平台组装高度一般在积灰平台以上7 m,体系投入正常使用应在烟道口上口以上7 m,平台体系过烟道口时可采用“空滑”施工。该烟囱有四榀提升操作架布置于烟道口,呈半边
着位状态,为此在烟道口搭设竖向加密钢管脚手架夹扣于内外筒壁,局部做焊接加强处理,以增加其稳定性。在脚手架上模拟预留洞用以安装锚固螺杆及爬升靴,作为烟道口处提升操作架的着力点,确保洞口处操作架与相邻操作架同步提升。
(2)电动升模体系组装后要做检查和负荷试验,合格后,方能投入正常使用。检查内容主要包括组装中各种型钢规格、材质应符合规范和设计计算要求、辐射梁的变化、电气系统绝缘、吊笼减速机指示灯、通信联络是否畅通、避雷针是否接地、斜拉索是否均匀受力、操作平台上荷载是否均匀等。试验内容包括提升操作架载荷试验、刨刹试验、限位试验、平台荷载试验、提升试验、吊笼荷载试验和小扒杆试验。
(3)卷扬机控制系统在地面设有集中控制台,安排专人操作,操作人员必须经过培训合格后,持证上岗。
(4)平台每提升前要将吊笼放置到底,并松开导索,派人对系统进行全面检查,防止出现异常情况,提升后及时把导索和筒壁外操作架上的护栏、安全网张紧恢复。每次提升时,必须派专人操作,并在每榀提升操作架旁安排专人监护,以确保升模过程中能够正常运行。
(5)筒身在正常施工中,每天由专人对提升体系进行检查和保养,发现问题及时处理,以保证整套体系的正常运行,并要求形成每日检查记录。另外,要求做好交接班记录。遇到大风、雷雨天气,应停止施工。
5 结束语
烟囱筒壁电动升模工法是目前较为先进的施工工艺,提高了安全技术措施策划的系统性、动态控制性,能够有效消除高处坠落的危险因素。从施工技术方案、施工组织设计、各阶段体系结构计算、检查验收审查到规范操作规程和严格安全工作制度,要求做到严格把关,从管理上建立一套完整的监督、检查、验收制度。另外,该工艺不仅能够避免滑模施工工艺的缺点,而且能够使筒壁与内衬同步施工,有效缩短工期,提高劳动工效,更能够减少施工中的危险因素,保证安全管理目标的实现。
