控制波坦MD3600特大型塔机的安装风险-版面费

控制波坦MD3600特大型塔机的安装风险
　　温锦明
　　江苏省建筑工程集团有限公司
　　内容摘要：苏通大桥PotainMD3600塔机的安装施工存在许多安全风险，使项目管理工作面临巨大的挑战。如何采取相应的对策消除、控制和降低这些风险，顺利地完成这一世界级塔机的安装施工任务，同时为特大型设备安装工程项目的风险管理做一些有益的探索，是施工单位在苏通大桥的一项重要工作。
　　关键词：MD3600塔机安装安全风险控制
　　某公司是国家起重设备安装专业承包一级企业，2005年3月通过竞标承接了苏通大桥北索塔MD3600塔机安装工程。苏通大桥该塔机的最大安装高度达到了347m，打破了曾在三桥创造的该塔机243m安装高度的世界纪录。同年6月底正式安装，已顺利完成安装到顶。安装工作做到了安全、优质、高效，取得了安装特大型塔机的第一手资料，并总结出了一套控制特大型塔机安装风险的方法，简要阐述如下：
　　1.安装作业条件
　　1.1大桥概况
　　苏通大桥横跨长江，连接江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市，是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。它全线长32.4km，其中跨江大桥总长8200多m，为双塔双柱钢箱梁斜拉桥。是目前世界上桥塔最高、跨径最大、斜索最长、基础最深的斜拉桥。
　　1.2自然条件
　　苏通大桥是万里长江第一桥，桥位区复杂的自然条件是世界建桥史上所少有的，江面开阔、风高浪急，经常有台风袭击，水深流急潮涌，最大流速达3.86m/s。气象、水文、地质条件都比较恶劣，稳定的施工天气少。
　　1.3塔机性能
　　根据苏通大桥索塔施工特点及使用需要，波坦公司对MD3600塔机进行了技术改造，改造后，吊钩下最大高度达到306m，可抵挡风速高达61.5m/s(非工作状态)，变幅半径增加至48.4m，提升速度从20m/min提高到105m/min（2.5t），附墙设置六道。
　　2安全风险评价
　　2.1风险分析
　　某公司安装队从事建筑塔吊安装已有几十年，拆装塔机无数，最大起重力矩达1000t•m，但都是在陆地上作业，在长江上安装特大型塔机是第一次，没有成熟的同类型塔机安装经验可借鉴。
　　根据OHSAS18001—2001]和危险源分析的理论，对苏通大桥作业环境和塔机性能的特殊性，以及人的行为习惯性等各种因素进行分析，针对该机安装工程存在的各种危险源进行充分辩识，列出危险源清单，并采用LEC的定性方法给予风险评价，从中找出重大危险源，实施风险控制。危险源清单见下表
　　序号施工阶段作业活动潜在的危险因素可能导致的事故作业条件危险性评价危险
　　等级
　　     L E C D
　　1 塔吊搬运装卸车起吊钢丝绳强度不够、断股、断丝过多、扭曲变形严重、磨损过大物体打击、机具损坏 3 3 15 135 3
　　2   卸扣扎头刚度强度不够、变形、滑丝物体打击、机具损坏 3 6 7 126 3
　　3   物件重量不明起吊机具损坏 3 3 15 135 3
　　4   物件堆放不稳、滑动物体打击 3 3 7 63 4
　　5  运输物件绑扎不牢运输振动滑落物件翻落伤人 3 2 15 90 3
　　6   物件体积庞大、重心高车辆倾覆 3 6 15 270 2
　　7   违反水上运输管理规定交通伤害 3 3 3 27 4
　　8 塔吊安装塔吊基础钢基座承载力不足塔吊倾覆 1 1 40 40 4
　　9   预埋钢支脚不能满足要求塔吊倾覆 3 1 40 120 3
　　10   承台预埋部分混凝土标号过低塔吊倾覆 3 1 40 120 3
　　11  部件吊装作业区域无安全警戒高空坠物伤人 6 3 7 126 3
　　12   物件吊点不准确、起吊不平衡物体打击、机具损坏 3 2 15 90 3
　　13   起吊指挥信号错误物体打击、机具损坏 3 6 15 270 2
　　14   高空作业人员安全防护用品佩带不全高空坠落、物体打击 3 1 15 45 4
　　15 塔吊安装穿绳顶升附墙等作业高空作业人员生理因素高空坠落 1 3 7 21 4
　　16   高空作业机具存放不当物体打击 1 3 7 21 4
　　17   无施工方案或方案不合理、不按方案施工机械伤人 3 6 15 270 2
　　18   作业周围有高压线、建筑物等障碍物触电、机械事故 3 3 15 135 3
　　19   作业人员未经培训上岗高空坠落 6 2 15 180 2
　　20   作业时遇雨雪大风大雾天气高空坠落 6 3 15 270 2
　　21   违反操作规程高空坠落、机械事故 10 6 100 6000 1
　　22   违反强制性标准、无视法律法规高空坠落、机械事故 10 10 100 10000 1
　　23   严重违章、盲目指挥高空坠落、机械事故 6 10 100 6000 1
　　24   酒后高空作业高空坠落 3 6 15 270 2
　　25  整机调试带电体裸露触电 3 3 7 63 4
　　26   无明确信号开机机械伤人 0.2 3 1 0.6 5
　　说明：发生事故可能性（L）；暴露于危险环境的频繁程度（E）；发生事故产生的后果（C）；危险等级评分（D）
　　2.1.2重大危险源的确定
　　2.1.2.1严重违反法律法规、强制性标准和其他要求。
　　2.1.2.2风险评价定为1，2级风险的危险源。
　　重大危险源清单
　　序号作业场所作业活动状态潜在的危险因素可能导致的事故风险程度级别风险控制计划
　　1 施工区运输正常物件体积庞大、重心高车辆倾覆 2 ABCDEF
　　2 施工区部件吊装正常起吊指挥信号错误物体打击、机具损坏 2 ABCDEF
　　3 施工区穿绳顶升附墙等作业正常无施工方案或方案不合理、不按方案施工机械伤人 2 ABCDEF
　　4 施工区  正常作业人员未经培训上岗高空坠落 2 ABCDEF
　　5   正常作业遇雨雪大风大雾天气高空坠落 2 ABCDEF
　　6 施工区  正常违反操作规程高空坠落、机械事故 1 ABCDEF
　　7 施工区  正常违反强制性标准、无视法律法规高空坠落、机械事故 1 ABCDEF
　　8 施工区  正常严重违章、盲目指挥高空坠落机械事故 1&ABCDEF
　　9 施工区  正常酒后高空作业高空坠落 2 ABCDEF
　　说明：风险控制计划中：A—制定目标，B—制定管理方案，C—运行控制，D—执行操作规程，E—监测和测量，F—应急响应。
　　3风险对策
　　3.1对重大危险源要进行重点防范和控制；
　　3.2对完全能够避免的风险尽一切力量消除，风险较大无法回避的最大限度地降低，不能完全消除的风险要千方百计地控制，按照这一原则采取相应的风险对策。
　　4．风险控制
　　依照风险对策安装队制定了具体的风险控制计划，对安装工程实施监控，从而规避了风险。
　　4.1成立苏通大桥塔吊安装工作领导小组，负责组织对MD-3600塔吊安装作业中的安全、监督与指导工作。
　　4.2贯彻《安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》，层层落实安全责任。
　　4.3明确目标：坚决杜绝重大机械事故和安全事故，维护劳动者的安全与健康，保护国家和企业的财产，确保整个安装工程安全优质高效地完成，在苏通大桥创造良好的声誉。
　　4.4建立以项目经理为第一责任人、施工队长为直接责任人的安全实施机构，设立专职和兼职安全员若干名，确定人员职责，制定预防高空作业事故的重要措施。建立了安全技术交底、安全生产教育、安装过程检验等制度，制订了吊装、顶升、等项目作业指导书。
　　4.5认真进行安全教育培训活动，普及安全知识，塔机安装施工最大的安全隐患是高空作业，攀登、悬空和多层交叉作业同时存在，必须严格遵守起重设备安装拆卸安全操作规程，员工进场必须进行针对本设备的相关安全教育，确保安全第一的思想在施工过程中始终如一地贯彻落实。
　　4.6保证安全生产投入，提高安全装备水平。
　　施工人员安全帽、安全带、工作服、救生衣等全部配齐。江中心冬天寒风刺骨，在高塔上施工穿多了行动不便，特地为每个人购置了轻便保暖的羽绒服以及护耳皮帽。
　　按规定给施工人员购买人身意外伤害险，确保有效的应急风险机制正常进行。
　　4.7制订安全技术措施如下：
　　(1)塔机安装期间统一指挥，统一协调，各施工人员必须服从现场指挥人员的协调和调度。
　　(2)施工区派设专职安全员，所有进入施工区域的人员必须按照有关安全着装规定进场，无关人员禁止进入。
　　(3)高空作业必须双保险。
　　(4)熟悉相关附属设备的使用，如油缸泵站紧急制动装置等，以备不测防患于未然。
　　(5)起吊及系统调试统一信号，严禁多头指挥。
　　(6)起重机械严禁过载。
　　(7)大件吊装必须系缆风绳，吊点要求进行防滑和防切割处理。
　　(8)吊具使用前进行检查确认。
　　(9)正在使用的工具和销轴必须系保险绳，禁止抛投。
　　(10)构件运输的捆绑要牢固。租用炮车运输较长构件，对于超高构件租用底盘较低、车厢板较宽的平板车运输。
　　(11)夜间及大雨大风等恶劣天气禁止安装作业。
　　(12)水上吊装要注意浮吊的晃动，在构件就位前严禁攀附。
　　4.8重大危险源控制
　　认真落实安全技术措施能够使安全风险得到有效地控制，保障施工安全。而对重大危险源采取进一步的措施，防范重大风险，也是必不可少的一个重要方面。以顶升作业为例：
　　众所周知，在塔机安装事故中，顶升事故最多。MD3600塔机结构件庞大，机构复杂，顶升程序非常繁琐，在上述重大危险源清单中，涉及到的潜在危险因素，顶升等高空作业约占近80%，由此可能导致事故的后果很严重。本项工程中顶升存在困难主要有：
　　(1)准备工作时间长：后场一天只能拼装2节标准节(每节拼成2个U形框)再分为四车转运至码头，用船运至主墩上待用。
　　(2)人员上塔困难：塔机载人电梯一次只能上3人，电梯速度20m/min，塔机高度较低时，矛盾不太突出，越高上塔越困难，第四次顶升作业时，套架下高度已有186m，顶升8节后达到234m，200m的高度仅20多人上塔，一次耗时长达2个多小时!
　　(3)MD3600塔机顶升机构与众不同，顶升时分两次爬升，内套(滑道塔身节)爬升后外套爬升，顶升一节需4小时，一天至少要顶升两节否则会影响土建施工进度。
　　(4)现场场地小：北索塔所在主4号墩可供顶升作业的区域一次只能摆放2节标准节共计4片，塔机起重臂下的工作平台也只能摆放一片U形标准节，现场提供的运输船一次只能拖运2节。
　　(5)协调沟通不易：30多人参与作业，顶升过程环环相扣不能脱节，沟通不畅就有可能发生事故。
　　同时还有一些顶升作业环节非常重要，需要我们采取对应措施，最大程度地消除、降低和控制安全风险。
　　(1)风速
　　波坦MD3600塔机说明书规定顶升时风速限制在四级，但苏通大桥由于距离入海口只有100多公里，江中心常年风力在六级左右，一年中六级以上大风就有179天，7～9月为台风期，冬季还有季风期，施工一年多安装队共经历了十几次顶升作业，遇到不能顶升天气累计达10天，需停止施工避开。安装到200m以上高空直至300m超高空，风速不稳或瞬时风速较大的情况时，必须立即停止作业对塔机采取加固措施，施工前一天及时获取苏通大桥施工区域天气预报，密切注意天气变化。
　　(2)配平
　　顶升前将套架以上自重产生的力矩调整为零即为配平。因实际重量与理论重量有差距，需按实际情况调整平衡位置，使套架上双排滚轮和滑道塔身节之间的间隙前后一致。
　　(3)顶部未连接时禁止作业等
　　滑道塔身节和标准节鱼尾板未连接时禁止作业，应严格禁止回转起重臂或移动起重小车等。作业中，平衡已调整好，但开始打销轴解锁时遇到麻烦，一根销轴十几个人轮流上去打一天都打不下来，这种情况下决不能凭侥幸违章转动吊臂调整。
　　(4)指挥调度
　　a、标准节拼装与其它工序穿插进行，顶升同时后场往墩上补充标准节，保证顶升不间断。重要部位的作业人员乘小电梯上塔，其他人员同时攀爬上塔。
　　b、将人员分六个小组，后场3～4人，墩上地面4人，塔机上分为四层，最上层司机1人，中间一层7人，滑道底座一层13人，变压器一层2人，准备6～7部对讲机，每组由1人负责指挥沟通，最终汇总到塔机顶升油泵指挥处，每个岗位定人分工明确，各关键部位均有专人看管，所有施工人员注意力高度集中。
　　C、合理安排工作时间，施工人员“早出早归”，禁止夜间作业。
　　5应急准备与响应预案
　　安装队针对施工现场可能出现的重大事故及其他灾害事故，为防止事故扩大，减少人员伤亡和国家、集体财产的损失，最大限度控制和减少环境污染，制定了应急准备与响应预案。确定以高空坠落、落物伤人、落水伤害、触电和机械伤害作为应急准备和响应的重点，并进行了演练。
　　6结束语
　　随着我国公路桥梁事业的不断发展，一些规模大、综合建设条件复杂的特大型桥梁工程的建设会越来越多。MD-3600塔机的安装经验为今后超大型塔吊水上安装作业的应用提供了宝贵的经验。
　　某公司在该塔吊的安装作业中，通过制定细致、周密的施工方案，严格按照方案中制定的MD-3600安装工法的要求，精心准备、严格组织，在确保安全的情况下，克服水上作业气候和环境的不利因素，克服塔吊部件超大、超重给安装作业中带来的各种困难，与大桥施工方相互协作、紧密配合，安全、顺利、高效地完成了苏通大桥MD-3600塔吊347米高度的安装任务，为确保苏通大桥主桥塔的施工和斜拉索的顺利安装做出了重要贡献。同时总结出的风险控制方法在经苏通大桥347米高度安装的实施证明，行之有效、科学合理、安全保障得力，适合类似特大型塔机在水上安装作业时借鉴应用。
　　
　　作者单位：江苏省建筑工程集团有限公司
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