汽車起重機架設(shè)單軌PC軌道梁的危險源識別與控制

肖慧娟

(重慶單軌交通工程有限責任公司　重慶　400084)

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汽車起重機架設(shè)單軌PC軌道梁的危險源識別與控制

肖慧娟

(重慶單軌交通工程有限責任公司重慶400084)

摘要重慶軌道交通2、3號線采用跨座式單軌交通系統(tǒng)，其中70%線路為高架段，而大部分高架段采用汽車吊架設(shè)PC軌道梁。通過對架設(shè)工藝流程進行分析，得出結(jié)論：架梁過程中的占道施工和PC梁吊裝為重大危險源。利用某學者提出的重大危險源辨識數(shù)學模型中的評分標準對其進行評價，重點對PC梁吊裝中的重大危險源提出安全技術(shù)控制措施，主要包括選擇滿足安全要求的起重機、起吊危險源控制措施、PC梁定位安全技術(shù)措施等方面。這些安全技術(shù)措施，已成功應(yīng)用于重慶軌道交通2、3號線11 000榀PC軌道梁架設(shè)，并為韓國大邱地鐵3號線PC梁架設(shè)提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞單軌工程；架梁；危險源；識別；控制

重慶軌道交通2、3號線為重慶市軌道交通骨干線，采用跨座式單軌交通系統(tǒng)。其中約70%線路為高架段，大部分高架段采用汽車吊架設(shè)軌道PC梁。由于該線路位于繁忙的市政主干道道路中央，為保障交通，需在夜間12:00至凌晨5:00施工，且吊裝采用2臺大噸位汽車起重機，同時起吊長24 m、重65 t的PC軌道梁[1]，安裝完成以后，整個軌道梁的列車走行表面允許誤差值為2 mm。因此，軌道梁的整個吊裝過程不僅技術(shù)難度大，而且危險源較多，做好危險源的識別與控制工作，是整個PC軌道梁架設(shè)安全工作的重中之重。

1架設(shè)工藝流程

采用汽車起重機進行PC軌道吊裝梁架設(shè)安裝時，其施工步驟主要為施工準備和施工作業(yè)。架設(shè)工藝流程見圖1。

圖1　汽車起重機吊裝架設(shè)工藝流程

1.1施工準備

包括作業(yè)場地勘察、高架橋墩柱人行爬梯和操作平臺搭設(shè)、汽車起重機型號選擇、基座內(nèi)先安放錨固螺栓等。

1.2施工作業(yè)

1) 作業(yè)場地勘察：在架設(shè)前，勘察現(xiàn)場，對防礙起重作業(yè)的地面障礙物進行拆除清場。

2) 汽車吊就位。汽車吊停放于吊裝位置，打開支腿，墊實枕木調(diào)平車體，保證4個支腿受力比較均勻。

3) 檢查。起吊伸出起重臂，調(diào)整起重臂的角度，檢查整車的穩(wěn)定性。檢查支腿支撐位置的堅實度，枕木是否有松動，4個支腿是否全部墊實；檢查在起重范圍內(nèi)是否有障礙物，是否防礙起重施工；檢查吊車位置是否能夠保證梁片一次性就位。

4) 運梁。根據(jù)工程進度情況，依據(jù)調(diào)度令安排平板拖車將計劃架設(shè)的PC軌道梁從存梁場運至架梁點。

5) 吊裝。用專用吊具捆綁梁片，檢查吊鉤與鋼絲繩是否牢固。正式吊裝前先進行試吊裝，確認無誤后由專職指揮員指揮兩臺吊車保持相同的起升速度抬吊梁片，并根據(jù)情況不斷調(diào)整兩臺吊車的動作。

6) 安放錨栓。檢查錨栓孔，清除孔內(nèi)混凝土塊，保證泄水孔通暢；清理錨栓孔上表面，安放支座、墊石，用薄銅皮包裹螺栓絲口，等待梁片吊裝到位。

7) 微調(diào)、對位。當梁片吊裝到墩柱上方后，緩慢降低梁片的高度，調(diào)整梁片的位置，使梁片的錨栓孔與錨栓對位，初擰螺母，固定梁片，卸掉專用吊具。

8) 指形板安裝。梁片安裝調(diào)整到位后，成對進行指形板的安裝。當兩塊指形板嚙合好后用螺栓緊固。

9) 回位。梁片吊裝完成后，收回起重臂，收回支腿，收回枕木，拆除警示標志和設(shè)施，準備下榀梁的架設(shè)。

1.3施工完成

施工完成后進入下一榀梁的架設(shè)。

2PC梁架設(shè)危險源識別

2.1危險源的概念

危險源(hazard)一詞，意為危險的根源。Willie Hammer定義危險源為可能導致人員傷亡或物質(zhì)損失事故的、潛在的不安全因素。在GB/T 28001—2011《職業(yè)健康安全管理體系要求》中危險源的定義為：可能導致人身傷害和(或)健康損害的根源、狀態(tài)或行為，或其組合。危險源由3個要素構(gòu)成：潛在危險性、存在條件和觸發(fā)因素。而在GB 18218—2000標準中，重大危險源被定義為長期或臨時生產(chǎn)、加工、搬運、使用或貯存危險物質(zhì)，且危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過臨界量的單元[2]。

2.2危險源識別的方法

在識別過程當中應(yīng)充分發(fā)揮集體的力量，結(jié)合使用腦力風暴、經(jīng)驗判斷、失效模式與效應(yīng)分析、危害與操作性分析、工作安全分析等方法 。

2.3PC梁架設(shè)危險源識別

根據(jù)汽車起重機吊裝架設(shè)工藝流程，結(jié)合危險源的定義分析，在汽車起重機架設(shè)PC軌道梁的過程中存在的危險源較多，本文著重分析以下4點：

1) PC梁運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場和汽車起重機施工都需要占用市政道路，由于設(shè)備故障或人員誤操作的原因均有可能引發(fā)交通事故。

2) 為避開交通高峰期，PC梁吊裝施工選擇在夜間12：00—凌晨5:00進行。夜間施工人員疲憊，視線條件較差，易發(fā)生人員誤操作的情況。

3) PC梁長24 m重65 t，采用2臺汽車起重機同時起吊，由于安裝精度要求較高，兩臺汽車起重機需同時同步操作，將梁長時間吊起進行對位安裝工作。若操作不同步，吊點控制不好，容易引起梁體傾斜甚至側(cè)翻。

4) 操作人員高空作業(yè)易發(fā)生墜落，同時也容易發(fā)生高空墜物傷人的事故。

3PC梁架設(shè)危險源評價

建設(shè)工程施工危險源的評價方法主要有：經(jīng)驗分析法、材料性質(zhì)和生產(chǎn)條件分析法、安全檢查表法以及作業(yè)條件危險性分析法(LEC)。其中，使用最普遍的是LEC法，但由于其沒有考慮經(jīng)濟損失、工期延誤等影響事故發(fā)生概率的辨識因子，難以準確、客觀、全面地辨識出施工重大危險源。因此，筆者采用了文獻[3]建立的重大危險源辨識數(shù)學模型對上文所有辨識出的危險源進行評價。該數(shù)學模型主要從損失程度(C)和發(fā)生概率(P)2個角度，提出12個辨識因子，并根據(jù)風險的數(shù)學表達式，R=Ff(p,c)，最終得出的工程重大危險源辨識的數(shù)學模型為：

(1)

通過現(xiàn)場調(diào)研以及對《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》、河北省建設(shè)廳《關(guān)于加強建筑與市政工程建設(shè)重大危險源安全監(jiān)控管理的通知》等規(guī)范中規(guī)定的危險性較大工程進行驗算，得出風險度的臨界量N=150，當R≥N時，則為工程重大危險源[4-10]。引用該模型的各項評分標準對PC軌道梁架設(shè)中的各項危險源進行了評分統(tǒng)計計算，計算結(jié)果如表1～表3所示。

表1　損失后果辨識因子評分

表2　概率影響辨識因子評分

表3　危險源等級識別

4PC梁吊裝危險源控制

從計算值R可以看出，占道施工和PC梁吊裝為重大危險源，而夜間施工和高空作業(yè)為一般危險源。其中,在施工中遇到夜間施工、高空作業(yè)和占道施工的情況較多，故這類危險源都已有比較成熟的控制措施。而PC梁吊裝的危險源計算值高達300，為重大危險源臨界值的2倍，因此它是整個PC梁吊裝工程危險源控制的關(guān)鍵。筆者提出的PC梁吊裝危險源控制措施主要有如下3方面。

4.1選擇滿足安全要求的起重機

PC梁吊裝應(yīng)該選擇滿足安全要求的起重機，而汽車起重機的型號是根據(jù)橋墩柱的高度、PC軌道梁的長度和作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境情況，并按照相關(guān)起重吊裝規(guī)范的計算結(jié)果來確定。一般工況是選用2臺滿足噸位要求的汽車起重機,雙機抬吊作業(yè)來進行架設(shè)安裝(見圖2)；特殊環(huán)境作業(yè)時，應(yīng)該選用1臺滿足要求的大噸位汽車起重機單機吊裝作業(yè)。

圖2　汽車起重機架設(shè)PC軌道梁

4.2起吊危險源控制措施

4.2.1正確選擇吊點

吊裝PC梁時要正確選擇吊裝點，PC梁有2個起重吊裝點，分別位于距離梁體兩端1.5 m左右的位置，這里是梁體結(jié)構(gòu)最強的部位。

4.2.2做好梁體保護

選用鋼絲繩作吊具時，關(guān)鍵是防止梁體在吊裝過程中被鋼絲繩損壞，因此在吊裝前，要在吊繩與PC軌道梁的接觸部位加墊專用成品保護器具，并經(jīng)常檢查成品保護器具與鋼絲繩接觸的外表面，要完好、堅固，保證內(nèi)襯硬橡膠墊完好，使專用成品保護器具可靠固定在鋼絲繩上，防止發(fā)生高處墜落傷害事故。

4.2.3防止梁體側(cè)翻

吊裝平面緩和曲線段和平面曲線段的PC梁時，應(yīng)根據(jù)梁的不同平曲線半徑，在梁的外圓弧面鋼絲繩吊點上側(cè)，分別加墊一個不同尺寸的專用方木調(diào)整塊。根據(jù)我國現(xiàn)有線路設(shè)計的曲梁尺寸，一般加墊高度150～250 mm、長度500 mm的方木塊，為防止方木塊中途墜落，應(yīng)將其有效固定在鋼絲繩上。該方法能順利將梁體調(diào)整平直，并且保證不會發(fā)生側(cè)面翻轉(zhuǎn)，同時還較好地解決了橋墩柱上安裝平面有橫坡超高時，錨固螺栓與PC軌道梁鑄鋼拉力支座安裝孔對位困難的工藝難點。

4.3PC梁定位安全技術(shù)措施

PC軌道梁架設(shè)對位后通過梁體兩端預埋的鑄鋼拉力支座，由8根錨固螺栓緊固在橋墩柱上。錨固螺栓直徑為36 mm，其細牙螺紋精度較高，而鑄鋼拉力支座安裝孔直徑為41 mm，與錨固螺栓單邊安裝間隙只有2.5 mm，因此在安裝對位時，容易因碰撞而損壞細牙螺紋。為了避免螺紋被碰損，采用在錨固螺栓的螺紋部分加裝一個厚0.5 mm、長200 mm的銅質(zhì)防護套。在安裝對位時，梁體一端相對定位，另一端微動，同時晃動梁體上的支座與錨固螺栓，相對準確安裝到位以后，在落梁過程中漸次退出銅質(zhì)防護套，能有效保護細牙螺紋，使其在安裝時不被損壞。

5結(jié)論

重慶市的跨座式單軌交通工程大部分采用汽車起重機架設(shè)完成。通過在工程實踐中的不斷探索積累，筆者總結(jié)了一套行之有效的架梁安全經(jīng)驗，并成功指導了重慶軌道交通2、3號線架梁施工。目前，已累計安全架設(shè)PC軌道梁11 000余榀，單線長度超過220 km。2010年，部分總結(jié)的安全技術(shù)經(jīng)驗正式列入了國家標準《跨座式單軌交通施工及驗收規(guī)范》(GB 50614—2010)。2012年，作為韓國大邱市跨座式單軌交通工程的技術(shù)咨詢服務(wù)項目，為大邱市地鐵3號線跨座式單軌交通工程PC軌道梁的汽車起重機吊裝架設(shè)及線路線形調(diào)整施工提供了技術(shù)支持。

參考文獻

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(編輯：曹雪明)

Hazards Identification and Control of PC Monorail Track Beam Erected by Automobile Cranes

Xiao Huijuan

(Chongqing Monorail Transit Engineering Co., Ltd., Chongqing 400084)

Abstract:Chongqing rail transit lines No.2 and No.3 usually use monorail transportation system, of which 70% is elevated section, and truck crane is used to erect track PC beam in most elevated section. Based on analysis of the erection process, evaluation standard of major hazard identification mathematical model proposed by Li Jiwei and other scholars was adopted, and the conclusion was drawn that construction in the road and hoisting PC beam in the process of lane construction are the main hazards. This paper proposed the control measures of security technology for hoisting PC beam, as a major dangerous source, mainly including selection of cranes meeting the safety requirements, control measures of lifting hazard, and technical measures of positioning PC beam safely. At present, the safety technical measures have been successfully used in PC track beam in 11, 000 trusses of Chongqing rail transit lines No.1, No.2, and No.3; and provided technical support for PC beam erection in Daegu Metro Line No.3 of South Korea.

Key words:monorail project; erecting beam; hazard; identification; control

doi:10.3969/j.issn.1672-6073.2016.03.020

收稿日期:2015-03-26

作者簡介:肖慧娟，女，碩士，國家注冊安全工程師，主要從事軌道交通施工安全管理工作，50267872@qq.com

中圖分類號U232

文獻標志碼A

文章編號1672-6073(2016)03-0087-04