高原峽谷大型水電站起重設(shè)備交叉作業(yè)安全管理

田志勇，駱 雙，劉向富，廖重陽

(中國水利水電第九工程局有限公司，貴州 貴陽 550081)

DG水電站為二等大(2)型工程，開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，水庫正常蓄水位3 447.00 m，相應(yīng)庫容0.552 8億m3，電站壩址控制流域面積15.74萬km2。電站裝機(jī)容量為660 MW，多年平均發(fā)電量32.045億kWh，保證出力(P=5%)173.43 MW。電站樞紐建筑物由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電系統(tǒng)及升壓站等組成，攔河壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程3 451.00 m，最大壩高117.0 m，壩頂長385.0 m。發(fā)電廠房采用壩后式布置，主要由主廠房、副廠房、變電站等組成，主廠房尺寸163.00 m×29.50 m×63.50 m(長×寬×高)，安裝4臺(tái)單機(jī)容量165 MW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組。

1 起重設(shè)備管理難點(diǎn)

1.1 管理難度大

本項(xiàng)目地處峽谷，施工場面緊臨且集中，各類起重設(shè)備布置密集，交叉作業(yè)干擾極大、安全風(fēng)險(xiǎn)高，設(shè)備安全運(yùn)行成為項(xiàng)目安全生產(chǎn)管理工作的重難點(diǎn)，需高度重視現(xiàn)場施工安全管理，對(duì)于施工進(jìn)度按照“科學(xué)組織、積極協(xié)調(diào)、穩(wěn)步推進(jìn)”的方式進(jìn)行施工，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡，從而安全、高效地利用起重設(shè)備。

1.2 安全風(fēng)險(xiǎn)高

同一立體作業(yè)面布置有纜式起重機(jī)、門座式起重機(jī)、塔吊、汽車吊、隨車吊等20余臺(tái)起重設(shè)備，交叉作業(yè)點(diǎn)多面廣，且各大型特種設(shè)備作業(yè)半徑相互重疊，運(yùn)行過程安全隱患極大。

1.3 施工任務(wù)重

工程定于2021年首臺(tái)機(jī)組發(fā)電，受疫情、冬歇期、藏區(qū)人員進(jìn)場困難等因素影響，2020年主要進(jìn)行大壩常態(tài)混凝土施工，廠引壩段進(jìn)水口、溢流壩段閘墩等結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直至大壩封頂前，基本處于連續(xù)澆筑的階段。廠引壩段、溢流壩段分別剩余常態(tài)混凝土17.29、8.89萬m3，澆筑工程量大，施工難度大。

常態(tài)混凝土高峰月強(qiáng)度為5.87萬m3/月，主要發(fā)生在2020年6月，碾壓+常態(tài)發(fā)生在2020年7月，月強(qiáng)度為12.15萬m3/月，金屬結(jié)構(gòu)安裝施工高峰月強(qiáng)度為1 202 t/月，主要發(fā)生在2021年2月。常態(tài)混凝土、金屬結(jié)構(gòu)、大型預(yù)制件、機(jī)械設(shè)備等均依靠起重設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)，起重作業(yè)任務(wù)重，強(qiáng)度大。

1.4 起重設(shè)備概述

本工程起重設(shè)備配置有纜式起重機(jī)1臺(tái)、門座式起重機(jī)4臺(tái)、塔式起重機(jī)7臺(tái)、汽車吊11臺(tái)、隨車吊7臺(tái)、履帶吊1臺(tái)?，F(xiàn)場具體布置見圖1。

圖1 施工現(xiàn)場起重設(shè)備布置情況(晝/夜)

2 施工過程中存在的安全問題

2.1 起重交叉作業(yè)頻繁

施工場地本狹窄，存在施工工序混亂，施工任務(wù)較為集中，多個(gè)起重設(shè)備在同一區(qū)域立體交叉作業(yè)施工，且未提前確定施工先后順序，造成互相干擾的情況，從而影響施工進(jìn)度及安全。

2.2 作業(yè)人員經(jīng)驗(yàn)不足

1)部分設(shè)備操作人員相對(duì)年輕，存在操作不當(dāng)或其他危險(xiǎn)性行為，亦或在突發(fā)情況時(shí)，心理抗壓能力低，不能正確的應(yīng)對(duì)。

2)吊裝指揮人員均為新取證人員，無過多實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，需與設(shè)備操作人員之間進(jìn)行磨合。

3)安全專項(xiàng)教育培訓(xùn)效果不明顯，人員在專業(yè)水平、安全意識(shí)及個(gè)人性格等方面存在差異，對(duì)現(xiàn)場發(fā)生的事件判斷及反應(yīng)大不相同。

2.3 檢查維護(hù)保養(yǎng)不勤

1)設(shè)備大部分為外部租賃，操作人員只管使用，對(duì)設(shè)備的檢查、維護(hù)保養(yǎng)不夠重視，只做表面功夫，麻痹大意、走過場，不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、消除設(shè)備存在的安全隱患。

2)項(xiàng)目部主管部門對(duì)于設(shè)備的檢查頻次不夠，并且參與檢查人員專業(yè)知識(shí)較為缺乏，不能對(duì)起重設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，部分隱患得不到排除，為設(shè)備安全運(yùn)行埋下事故種子。

2.4 地處峽谷氣候復(fù)雜

工程建設(shè)在高山峽谷之中，且藏區(qū)天氣變化頻繁迅速，大風(fēng)、大霧等惡劣天氣頻發(fā)，多于每日下午出現(xiàn)大風(fēng)氣候(最高可達(dá)12級(jí)風(fēng)力)，嚴(yán)重影響起重作業(yè)安全。

3 采取的安全措施

3.1 安全運(yùn)行方案

設(shè)備安裝、運(yùn)行、拆除嚴(yán)格執(zhí)行《起重設(shè)備安全監(jiān)察條例》等有關(guān)規(guī)定，項(xiàng)目部編制上報(bào)專項(xiàng)運(yùn)行方案、起重設(shè)備防碰撞專項(xiàng)方案審批備案，運(yùn)行期間嚴(yán)格按照方案執(zhí)行，盡量錯(cuò)開同一垂直面上的起重作業(yè)，避免在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)同時(shí)使用，并指派專職安全員負(fù)責(zé)日常安全監(jiān)督管理，在吊裝前對(duì)起重機(jī)械、鋼絲繩等吊具進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照起重機(jī)安全操作規(guī)程作業(yè)，確保起重設(shè)備使用的合規(guī)、合法性，保證其運(yùn)行安全。

3.2 定期檢查維保

1)起重設(shè)備檢查分為日常檢查、專項(xiàng)檢查、定期檢查。日常檢查：每日班前、班中、班后對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，做好班前準(zhǔn)備工作和離班前的交接工作。

專項(xiàng)檢查：對(duì)某一項(xiàng)危險(xiǎn)性大的或某一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行專門檢查。如鋼絲繩進(jìn)行無損探傷檢測，利用探傷檢測儀器，每月月中、月底兩次對(duì)設(shè)備鋼絲繩進(jìn)行探傷，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼絲繩達(dá)到報(bào)廢條件后立即進(jìn)行更換。定期檢查：定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。一般包括周檢查、月檢查、季度檢查、年度大檢查和節(jié)日檢查。

項(xiàng)目部每月定期組織各部門專業(yè)技術(shù)人員及經(jīng)驗(yàn)豐富人員對(duì)所有起重設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)或起重作業(yè)人員反應(yīng)的問題及隱患限期處理完成，對(duì)影響施工安全的隱患停用整改。

2)保養(yǎng)分為例行(日常)保養(yǎng)、定期保養(yǎng)。例行保養(yǎng)：指機(jī)械在每班作業(yè)前、后及運(yùn)行中，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，保持良好的運(yùn)行狀態(tài)所進(jìn)行的以清潔、檢查、緊固、調(diào)整、潤滑為主的預(yù)防性保養(yǎng)措施。定期保養(yǎng)：指機(jī)械在運(yùn)行一定的間隔期后，為消除不正常狀態(tài)，恢復(fù)良好的工作狀態(tài)所進(jìn)行的一種預(yù)防性的維護(hù)保養(yǎng)措施。定期保養(yǎng)按規(guī)定的不同運(yùn)行間隔期，分為日保養(yǎng)、周保養(yǎng)、月保養(yǎng)和年保養(yǎng)。

維護(hù)保養(yǎng)人員嚴(yán)格按照廠家技術(shù)文件的要求進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)工作，并認(rèn)真、詳細(xì)填寫維護(hù)保養(yǎng)記錄。維護(hù)保養(yǎng)工作應(yīng)在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，并在主電源開關(guān)上掛“停機(jī)檢修“警示牌，電焊作業(yè)必須在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，接地線應(yīng)就近搭接，嚴(yán)禁跨軸承、絲杠、電氣元件、鋼絲繩等重要部件。

3.3 安裝防撞系統(tǒng)

為保證大壩施工高效，設(shè)備往往需要同時(shí)運(yùn)行，由于施工作業(yè)空間狹窄，設(shè)備作業(yè)空間受到干擾，尤其在陰雨、霧霾等能見度不高的環(huán)境，操作人員因所處盲區(qū)、疲勞的影響而無法精準(zhǔn)定位。

項(xiàng)目部采取在起重設(shè)備上安裝防碰撞系統(tǒng)，防碰撞系統(tǒng)的工作原理為：通過安裝傳感器收集信息，由數(shù)傳電路將數(shù)據(jù)發(fā)射至接收端，系統(tǒng)計(jì)算出設(shè)備間相互位置和運(yùn)動(dòng)情況，能夠在接近危險(xiǎn)位置時(shí)自動(dòng)發(fā)出提示或控制信號(hào)，輔助操作人員合理操作避免安全事故，并可提高施工效率[1]。具體措施如下：

1)為避免設(shè)備間、設(shè)備與山體的碰撞，采用設(shè)備和山體的相對(duì)坐標(biāo)位置和防碰雷達(dá)，來限制吊臂的回轉(zhuǎn)、變幅，從而避免碰撞；

2)為避免盲吊，在吊臂前端安裝視頻監(jiān)控(視頻可存儲(chǔ))，協(xié)助吊車司機(jī)準(zhǔn)確操作，避免盲吊危險(xiǎn)。

3.4 夜間警示系統(tǒng)

因設(shè)備自身限制，纜機(jī)、汽車吊、隨車吊、龍門吊等設(shè)備無法安裝警示措施。故在門座式起重機(jī)、塔機(jī)、履帶吊起重臂、平衡臂上安裝220 V/24 V警示燈帶，起重臂前端安裝報(bào)警閃光燈，大鉤兩側(cè)安裝太陽能爆閃障礙燈，夜間施工開啟警示系統(tǒng)，設(shè)備輪廓清晰可見，便于操作人員、指揮人員、值班人員掌控設(shè)備位置。

3.5 監(jiān)控值守系統(tǒng)

在設(shè)備操作室、盲區(qū)及卷揚(yáng)機(jī)等部位安裝監(jiān)控?cái)z像頭，用于監(jiān)控操作人員精神身體狀態(tài)、設(shè)備周邊及設(shè)備自身運(yùn)行情況?，F(xiàn)場設(shè)置吊裝作業(yè)值班室，進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，專人與各設(shè)備操作人員進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，并對(duì)交叉作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)記錄，預(yù)防發(fā)生設(shè)備間碰撞事故。

3.6 專人指揮系統(tǒng)

由于施工作業(yè)面廣、起重設(shè)備眾多，在施工過程中按照人員分工、分區(qū)域主管設(shè)備運(yùn)行安全，每臺(tái)起重設(shè)備均配備白夜班專職指揮人員，實(shí)行設(shè)備安全負(fù)責(zé)制。

配置專用對(duì)講機(jī)進(jìn)行通訊和協(xié)調(diào)，采取專頻、專人使用和管理。項(xiàng)目部職能部門每天對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督檢查，及時(shí)對(duì)違規(guī)、違章行為糾正和教育，嚴(yán)格落實(shí)安全措施，確保運(yùn)行安全。

3.7 安全警示教育

對(duì)起重設(shè)備作業(yè)人員(操作、指揮、值班人員)定期進(jìn)行專項(xiàng)安全教育培訓(xùn)，操作、指揮人員持證上崗，嚴(yán)禁無證人員操作及指揮起重設(shè)備，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)人員進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰并通報(bào)，作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)重大隱患并及時(shí)制止的給予獎(jiǎng)勵(lì)表揚(yáng)[2]。

3.8 應(yīng)急預(yù)案演練

特種設(shè)備事故是比較常見的事故之一，為能在特種設(shè)備意外傷害事故發(fā)生時(shí)，使特種設(shè)備事故救援工作有程序、有步驟，快速、高效、安全地展開，降低人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，以及對(duì)社會(huì)、環(huán)境產(chǎn)生的不良影響，實(shí)現(xiàn)救災(zāi)、減災(zāi)的目的。編制上報(bào)特種設(shè)備事故應(yīng)急預(yù)案、演練方案審批備案，通過應(yīng)急演練提高全體員工安全意識(shí)，增強(qiáng)員工在緊急情況下的應(yīng)變能力與自我保護(hù)能力，檢驗(yàn)應(yīng)急搶險(xiǎn)小組配合作戰(zhàn)能力。

3.9 外部因素防范

1)防風(fēng)措施。在現(xiàn)場施工過程中，與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T建立聯(lián)系，提前掌握氣象信息，并結(jié)合天氣提前與生產(chǎn)管理部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)施工安排進(jìn)行調(diào)整布置，盡量減少氣候原因影響設(shè)備使用效率[3]。

2)防高原反應(yīng)。所有運(yùn)行人員進(jìn)場后，請(qǐng)醫(yī)護(hù)人員講解高原反應(yīng)表現(xiàn)狀況和防治方法，使運(yùn)行人員掌握高原反應(yīng)防治方法。定期組織人員體檢，防止因高原反氣候引發(fā)其他疾病對(duì)施工人員造成不良影響。日常配備高原反應(yīng)應(yīng)急藥物，并下發(fā)全體運(yùn)行人員，預(yù)防高原反應(yīng)。

加強(qiáng)日常管理，規(guī)定作息時(shí)間，保證運(yùn)行人員保持充足的休息，管理人員每天了解施工人員身體狀況，防止因休息不足引發(fā)身體不適、高原反應(yīng)，造成安全隱患，遇有身體不適情況，及時(shí)送醫(yī)診治。

因高原空氣較稀薄，現(xiàn)場施工安排和現(xiàn)場管理過程中，避免長期大負(fù)荷作業(yè)，有序安排施工人員進(jìn)行輪休。現(xiàn)場作業(yè)時(shí)，合理安排人員間歇休息。

3)防寒措施。重點(diǎn)加強(qiáng)電氣設(shè)備防寒，設(shè)備使用油料、脂類嚴(yán)格按照高寒地區(qū)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選用，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。

4 措施效果檢查

4.1 安全運(yùn)行方案

通過實(shí)施運(yùn)行方案及防碰撞方案，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行管理措施制度，使得設(shè)備操作人員嚴(yán)守安全操作規(guī)程，從操作層面預(yù)防了起重事故的發(fā)生。

4.2 定期檢查維保

設(shè)備得到全面、有效的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備存在的安全隱患[4]，保障了良好的運(yùn)行工況，為設(shè)備安全運(yùn)行提供強(qiáng)有力的后盾，從設(shè)備自身層面預(yù)防了起重事故的發(fā)生。

4.3 安裝防撞系統(tǒng)

系統(tǒng)投入使用后，特別是夜間等視線不良的環(huán)境下，對(duì)操作人員的輔助警示作用尤為明顯，當(dāng)設(shè)備間間距小于警戒設(shè)定數(shù)值時(shí)，通過外接警報(bào)器發(fā)出警報(bào)聲提示操作人員，由此每當(dāng)設(shè)備即將進(jìn)入交叉作業(yè)區(qū)域時(shí)，都能提前減速或停車，減少了交叉作業(yè)頻次，避免碰撞事故的發(fā)生[5]。

4.4 夜間警示系統(tǒng)

紅光警示燈帶在夜間的效果最為明顯，需要注意的是，設(shè)備起重臂、平衡臂在組裝過程中，應(yīng)將燈帶設(shè)置固定好，避免高空作業(yè)；燈帶負(fù)載長度盡量控制在50 m內(nèi)，燈帶連接長度過長會(huì)影響使用壽命，造成部分LED燈損壞后警示效果減弱，且后期維護(hù)更換不便。

4.5 監(jiān)控值守系統(tǒng)

通過安裝監(jiān)控設(shè)備：一是能夠?qū)⒚^(qū)、距離遠(yuǎn)的落鉤點(diǎn)傳輸回操作室，防止指揮人員誤指揮能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)及緊急停車；二是通過監(jiān)控設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)等部位，當(dāng)出現(xiàn)鋼絲繩脫軌、重疊斜繞及繞繩量不足等情況時(shí)，能及時(shí)停車處理；三是通過值班人員監(jiān)控操作人員精神狀態(tài)，能夠避免操作人員因自身身體原因發(fā)生誤操作的危險(xiǎn)行為。

值班人員在壩頂值班室可全方位監(jiān)控各起重設(shè)備的運(yùn)行情況，當(dāng)要進(jìn)行交叉作業(yè)時(shí)，通過專用對(duì)講機(jī)提前通知操作人員及指揮人員注意，配合上防撞系統(tǒng)效果更佳。

4.6 專人指揮系統(tǒng)

專職指揮人員持證上崗，且在正式上崗前，與各設(shè)備操作人員進(jìn)行崗前實(shí)習(xí)，通過與操作人員的實(shí)際操作后，對(duì)作業(yè)過程發(fā)現(xiàn)的問題，定期召開現(xiàn)場協(xié)調(diào)會(huì)議，并及時(shí)對(duì)指揮人員進(jìn)行調(diào)整，將安全意識(shí)強(qiáng)、實(shí)操技能過硬的人員調(diào)整至危險(xiǎn)性較大的設(shè)備。建立吊裝作業(yè)工作群，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)在群內(nèi)溝通。

4.7 安全警示教育

通過定期組織起重作業(yè)人員對(duì)起重吊裝專業(yè)知識(shí)、起重設(shè)備事故的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，作業(yè)人員在個(gè)人專業(yè)技能和責(zé)任意識(shí)上不斷提高，能夠在作業(yè)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)消除安全隱患、制止違章行為，避免諸多不安全事件的苗頭。

5 工程建設(shè)管理現(xiàn)狀

起重作業(yè)對(duì)起重機(jī)械事故進(jìn)行分析認(rèn)為，因?yàn)檫`章指揮、違章作業(yè)而導(dǎo)致的安全事故占據(jù)著起重機(jī)事故的80%以上，通過以上安全管理措施，降低人為主要影響因素，能進(jìn)行有效的安全管理，提升安全管理水平[6]。

5.1 人員素質(zhì)提升

起重操作人員及信號(hào)指揮人員經(jīng)過經(jīng)常性的安全再教育培訓(xùn)，現(xiàn)場指揮井然有序，嚴(yán)格遵守起重機(jī)械“十不吊”要求，極大的保障了現(xiàn)場施工安全。

5.2 違章現(xiàn)象減少

現(xiàn)場起重設(shè)備多，指揮人員業(yè)務(wù)水平參差不齊，使用經(jīng)過培訓(xùn)且取得作業(yè)許可證的專業(yè)指揮人員，吊索、吊裝按要求及時(shí)更換，使得吊裝作業(yè)程序化，現(xiàn)場違章吊裝現(xiàn)象極具減少

5.3 施工進(jìn)度提高

通過合理安排施工任務(wù)，施工材料及設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)盡量在夜間進(jìn)行吊裝，緩解白天施工高峰期設(shè)備需求，施工期間固定設(shè)備施工區(qū)域，減少流動(dòng)性大面積施工，降低起重設(shè)備間相互干擾，設(shè)備施工效率最大化，有效保障了現(xiàn)場施工進(jìn)度。

5.4 事故發(fā)生率低

專業(yè)性指揮人員及輔助監(jiān)控設(shè)備對(duì)整個(gè)施工區(qū)域全方位監(jiān)控，以技術(shù)彌補(bǔ)人為失誤風(fēng)險(xiǎn)，與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，并以制度及要求進(jìn)行程序化施工，交叉作業(yè)明顯減少，有效地保障了現(xiàn)場起重作業(yè)的安全性[7]。

6 結(jié) 語

本項(xiàng)目起重設(shè)備密集，使用越發(fā)頻繁，安全隱患極大，因此加大起重設(shè)備安全管理力度是施工過程管控的重中之重。歸口、協(xié)管部門等管理人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況和管理現(xiàn)狀，通過采取合理布設(shè)設(shè)備、完善管理制度、提高人員素質(zhì)、強(qiáng)化過程監(jiān)督等安全有效的安全運(yùn)行措施，確保起重設(shè)備施工作業(yè)安全、有序的運(yùn)行，避免發(fā)生起重傷害事故，保證節(jié)點(diǎn)目標(biāo)如期完成。