凤凰大桥钢围堰施工安全管理.pdf

凤凰大桥钢围堰施工安全管理赵小强(中国水利水电第十六工程局有限公司 福建 福州)摘 要:本工程凤凰大桥位于宁德市古田县 由于桥梁地处翠屏湖上 属于水中作业 施工难度较大且施工环境复杂给凤凰大桥施工带来安全风险 针对此 分析凤凰大桥钢围堰施工中的安全设计及安全管理 介绍了水中钢围堰的安全处理措施关键词:钢围堰 安全管理 处理措施中图分类号:文献标识码:文章编号:()概述场区属亚热带海洋性季风气候区 四季分明温暖湿润 雨量充沛 多年平均气温 多年平均降水量为 雨季为 月 月为台风季节 至次年 月少雨 天高气爽 多年平均风速为 /强风向北 最大风速/多年平均雾日数为 相对湿度为 水中施工钢围堰因环境复杂多变 难以有效组织施工作业 容易给施工作业带来安全风险 是行业内重点监管对象 通过良好的安全管理 不仅能加强风险因素辨识 同时也能增强作业人员安全责任和风险意识 当出现安全风险时 启动应急预案体系 将安全风险降低 甚至将安全风险消灭再苗头中 施工工艺本工程钢围堰材料采用钢套箱 分为底膜、侧模、内撑、绑定装置、定位固定装置 侧板部分每节侧板采用 厚钢板 竖肋采用 槽钢 水平加强板采用 宽 厚钢板共布置 道(每 一道)组合式侧板的拼装处采用 等边角铁 连接用的螺丝采用 螺栓 两螺丝间用 钢板焊接加强 因连接处是整个侧板薄弱环节 所以用 型钢进行外围加强 整体加强型钢设两道 分别处在两节连接的位置上 底板部分底板采用 厚钢板 对应于桩拉开空 孔径比桩径略大 底板纵横肋采用 槽钢 桩孔盖板采用 厚钢板 加工时从受力需要考虑 做成方形 尺寸比孔径大 开孔时视实际情况而定 悬吊系部分桩顶吊杆和临时悬吊体系两个部分组成 钢套箱制作完成在沉放时的悬吊体系 它是通过焊接在底板肋上的 个起重吊点(吊葫芦、支撑于钻孔桩上部的 个 钢管柱以及横向焊接于上部的 双榀槽钢组成)承担套箱起吊安装时的自重 起重吊点用 圆钢做成半环状(半圆状)焊接在底板主肋上 钢套箱安装检查组装好的钢套箱 首先画出纵横轴线 并在钢套箱外侧做好标识拼接缝处理启动起重设备 提起钢套箱 再作一次全面检查 并拆除制作平台启动起重设备放下套箱直至下沉到设计高程固定悬吊系安装防变形支(拉)撑潜水员对桩孔盖板安全排查安装闭合 套箱封底钢套箱通过拼装完毕后运至施工现场就位 将钢套箱环形钢板和底模拼接成整体 缝隙采用一些砂袋进行封闭 封底采用混凝土分两次浇筑:)浇至距封底顶面 须混凝土强度达到 方可进行抽水)继续浇混凝土 即使封底顶面平齐 又能防止封底混凝土过高 造成返工 套箱抽水当封底混凝土强度至 即可进行抽水作业但是需要注意的是 当遇到水位上涨等因素 可回灌降低钢套箱水压力 保持钢套箱内外压力平衡 钢围堰安全设计(如表、图)围堰抗滑稳定性计算当围堰抽水时 围堰内外之水位差将产生一向内的水平推力 此水平推力将由内侧的被动土压力 和围堰底的摩擦力 所平衡 建材发展导向 年 月第 卷第 期 外推力 包括围堰外静水压力和波浪力/围堰墙底所产生摩阻力格仓内填土重和围堰顶所受荷载:/表 基本参数钢板桩总高度 ()钢板桩埋深 ()围堰外侧水深()围堰内侧水位深度()围堰顶部均布荷载 (/)围堰底面地基土类型红粘土基础底面与地基土之间的摩擦系数 波浪力(/)抗隆起安全系数 流土稳定性安全系数 水的重度(/)填土名称卵石填土的重度 (/)填土的内摩擦角 ()填土与钢板桩的摩擦角 ()连环格仓式防水围堰截面类型格墙形格仓式围堰格仓半径 ()隔墙宽 ()夹角 ()表 土层参数土层名称土层厚度()土的重度(/)土的浮重度(/)土的粘聚力()土的内摩擦角()填土细砂粘性土图 抗滑移计算简图 被动土压力 )被动土压力系数 (/)(/)(/)(/)土压力、地下水产生的水平荷载第 层土:上 /下 /第 层土:/上 /下 /)水平荷载第 层土:(上 下)/()/第 层土:(上 下)/()/土压力合力:/)抗滑稳定性的安全系数()/()/满足要求 年 月第 卷第 期 建材发展导向 钢围堰抗倾覆稳定验算(如图)图 抗倾覆简图填土区域受拉应力影响大 故钢围堰墙在水平推力下所产生的合力点落在钢套箱墙平均宽度 和偏心 三分点中段内 /()/当套箱发生倾覆后 套箱底部可能渗入土质故计算抗倾覆系数时 需要验证填土与钢板桩的摩阻力所产生的抗倾覆力矩 /()()/满足要求 渗透稳定性验算按钢板桩入土深度范围内的加权平均值:()/()/()/()钢围堰墙胀破力检算钢围堰墙的锁口强度(和 形角桩)应大于水土的外张力 钢套箱上某一位置上的外张力 应为:()其中:土的有效侧压力 静水侧压力 根据多个类似项目的经验 钢围堰墙多在 或 形角桩上破坏 钢围堰风险评估计算公式为 式中:为风险值 为发生事故或危险事件(险情)的可能性大小 为人体暴露在这种危险环境的频繁程度 为出现事故会造成损失的后果根据各施工工序、施工方法及施工机械 分析可能出现的安全事故类型 形成风险源评价清单见下表 安全风险控制措施 高处坠落安全措施)按要求做好临边防护及作业平台 安全网固定牢靠)严格操作规程、严格劳动纪律 施工作业人员高处作业严格按要求佩戴好安全帽、系挂安全绳、穿防滑鞋)加强过程监控 发现违章行为和安全隐患及时处理 触电风险安全措施)作业现场临时用电应采用直接接地的/三相四线制系统 该系统为低压电力系统 应符合规范要求:三级配电系统 接零保护系统 二级漏电保护系统)施工现场应由电气工程师和专职电工安装布置 安装完毕后 须由编制、审核、批准单位和使用单位共同组织验收流程 未经验收不得使用)临时用电设备的安拆工作须由专职电工进行 未经允许 其他人员不得私拉电线 安装过程中须由专职安全管理人员进行监护 淹溺风险安全措施)加强与气象部门及水利部门的沟通与联系及时掌握汛情 并及时传达到施工现场)钻孔桩施工的泥浆池按标准化要求设置防护栏杆 挂设安全警示标志 钢围堰坍塌安全措施)水上施工人员必须佩戴好安全帽 穿救生衣 安全带高挂抵用 严格遵照水上作业安全管理规定)钢套箱周围应搭设临时防护设施 要提供安全可靠的可供上下的爬梯 爬梯边应有护栏)钢套箱抽水作业时 应配备抽水泵 同时安排专人观测记录钢套箱变化情况 当出现渗水现象时 及时采取处置措施)严格按照设计要求施工钢围堰 内撑尺寸数量要符合规范及设计要求 焊缝要饱满 防止漏水渗水发生)当使用起重机械起吊钢套箱时 吊车应支撑稳定牢固 吊绳无断丝 挂钩安全可靠 同时专职安全管理人员要加强监督管理 排除安全事故的发生 建材发展导向 年 月第 卷第 期表 钢围堰施工作业程序风险源评价风险源风险评估()工序名称工序作业内容事故类型评定结果围堰准备工作局部大直径块石清理、承台底河床整平起重伤害、淹溺、车辆伤害一般危险护筒割除起重伤害、淹溺、容器爆炸一般危险钢围堰加工、运输起重伤害、触电、容器爆炸、车辆伤害一般危险平台、牛腿安装起重伤害、淹溺、触电显著危险围堰加工、运输、安装围堰拼装起重伤害、淹溺、触电显著危险围堰下放围堰坍塌、淹溺显著危险围堰夹壁内注水、夹壁混凝土浇筑物体打击、淹溺一般危险吸泥下沉起重伤害、淹溺稍有危险碎石抛填机械伤害稍有危险护筒外壁、围堰内壁清淤淹溺稍有危险围堰封底施工封底平台搭设起重伤害、淹溺一般危险封底混凝土浇筑起重伤害、淹溺、车辆伤害一般危险 结语以宁德市古田县凤凰大桥为背景 通过计算钢围堰安全系数 科学地辨识安全风险源 采取有效的安全管理措施 形成一整套指导安全管理工作的方法 为以后的钢围堰施工提供了宝贵意见参考文献:倾琦余勇胡鑫 钢围堰拼装施工安全风险辨识及预控措施.施工技术():杨家卫 深水基础大型钢围堰设计与施工技术.产业创新研究():钟灵 浅谈超大超深水基础钢围堰拼装施工安全管理.建筑安全():黄猛杨寿忠向中富等 钢围堰不同设计计算方法安全性分析.市政技术():收稿日期:作者简介:赵小强()男福建宁德人硕士工程师研究方向:工程安全管理(责任编辑:周屏昆)年 月第 卷第 期 建材发展导向