張 澤,張家儒(湖南電力工程咨詢有限公司, 湖南 長沙 410004)
自2020年“7·2”電力工程基礎(chǔ)施工中毒和窒息較大人身傷亡事故發(fā)生以來,為改變輸電線路工程基礎(chǔ)施工“人力為主、機(jī)械為輔”的傳統(tǒng)施工方式,國家電網(wǎng)湖南省電力有限公司開展了輸電線路工程基礎(chǔ)機(jī)械化施工研究,根據(jù)輸電線路施工的特點(diǎn)研發(fā)了電力中小型旋挖鉆機(jī)設(shè)備(以下簡稱“電建鉆機(jī)”)。采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸電線路工程基礎(chǔ)施工,實(shí)現(xiàn)了“基坑作業(yè)不下人”的目標(biāo),降低了安全風(fēng)險及勞動強(qiáng)度,該施工方式在國內(nèi)得到了逐步推行,特別是在湖南省內(nèi)已取得了廣泛使用。采用電建機(jī)械進(jìn)行輸電線路工程基礎(chǔ)施工降低了安全風(fēng)險,但同樣也派生了安全、質(zhì)量及環(huán)保水保管控的新內(nèi)容和新難點(diǎn)。
采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸電線路工程基礎(chǔ)機(jī)械化施工的工藝原理是:利用鉆機(jī)動力頭轉(zhuǎn)動底部鑲嵌斗齒的桶式鉆斗,切削巖土,并將巖土裝入鉆斗內(nèi),然后再由電建鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,循環(huán)往復(fù),不斷地取土、卸土,直至鉆至設(shè)計(jì)深度。施工較硬巖地質(zhì)采用分層環(huán)形旋進(jìn)工法,采取筒鉆抽芯再逐級擴(kuò)孔的方式,或采用梅花樁工法施工,根據(jù)基坑大小先用小鉆頭分三點(diǎn)、四點(diǎn)或五點(diǎn)抽取巖芯,再用大鉆頭鉆進(jìn)并成孔。對于水田、河灘、沼澤等地下水較豐富的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,采用泥漿、全護(hù)筒、高壓注漿及低標(biāo)號混凝土等方式進(jìn)行護(hù)壁,確?;禹樌_挖?;映尚秃?,利用電建鉆機(jī)吊裝鋼筋籠,然后支模、安裝地腳螺栓、澆筑混凝土。整個作業(yè)過程中人不下基坑,實(shí)現(xiàn)了輸電線路工程基礎(chǔ)機(jī)械化施工。
采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸電線路工程基礎(chǔ)施工,人不下基坑,大幅降低了安全風(fēng)險,特別是類似2020年“7·2”電力工程基礎(chǔ)施工中毒和窒息引起的較大人身傷亡等安全事故不再有發(fā)生的環(huán)境。針對該施工方法,監(jiān)理的安全控制也有其新的特點(diǎn)。其主要安全控制點(diǎn)如下。
(1)審查人員資質(zhì):電建鉆機(jī)應(yīng)由具備資質(zhì)的人員安裝操作,操作人員持證上崗。
(2)審查機(jī)械設(shè)備:電建鉆機(jī)應(yīng)有合格證、檢驗(yàn)試驗(yàn)記錄和定期保養(yǎng)記錄。
(3)督促施工項(xiàng)目部配備電建鉆機(jī)管理人員,落實(shí)電建鉆機(jī)安全管理責(zé)任,對入場的電建鉆機(jī)和相關(guān)工器具進(jìn)行準(zhǔn)入檢查。
(4)若電建鉆機(jī)施工采用分包的形式,應(yīng)督促施工項(xiàng)目部貫徹落實(shí)分包管理的相關(guān)要求,報審施工分包資料,及時上報分包動態(tài)管控信息。
(5)施工場地應(yīng)滿足電建鉆機(jī)承載力及穩(wěn)定性的要求,對松軟場地進(jìn)行整平壓實(shí)。
(6)電建鉆機(jī)停放或作業(yè)時,履帶的前端或外側(cè)與溝、坑邊緣的距離不得小于溝、坑深度的1.2倍,否則應(yīng)采取防傾、防坍塌措施。
(7) 在泥沼等易造成電建鉆機(jī)沉降或兩側(cè)履帶受力不平衡的地質(zhì)條件下,施工時應(yīng)采取設(shè)置路基箱等防沉降措施,確保機(jī)體穩(wěn)定。不準(zhǔn)在暗溝、地下管線等上面作業(yè),不能避免時,應(yīng)采取防護(hù)措施,不準(zhǔn)超過暗溝、地下管線允許的承載力。
(8)鉆孔全過程應(yīng)設(shè)專職安全監(jiān)護(hù)人。電建鉆機(jī)施工及旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi),禁止有人通過或停留。
(9)鉆孔過程中,應(yīng)對基礎(chǔ)周圍進(jìn)行細(xì)致檢查,若發(fā)現(xiàn)裂縫、坑壁垮塌現(xiàn)象應(yīng)及時處理。
(10)電建鉆機(jī)的桅桿起吊重物時,下方不得有人,起吊、轉(zhuǎn)停動作要一致。鋼絲繩與桅桿的夾角不應(yīng)超過15°,被吊重物位于機(jī)身縱向軸線延長線上,防止傾翻。
(11)電建鉆機(jī)作業(yè)用鋼絲繩端部用繩卡固定連接時,繩卡壓板應(yīng)在鋼絲繩主要受力的一邊,并不得正反交叉使用。繩卡的大小要適合鋼絲繩的粗細(xì),U型環(huán)的內(nèi)側(cè)凈距要比鋼絲繩直徑大1 mm~3 mm。上卡頭時應(yīng)將螺栓擰緊,直到鋼絲繩被壓扁1/3~1/4直徑時為止,并在鋼絲繩受力后再將卡頭螺栓擰緊一次,以保證接頭牢固可靠,繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍,連接端的繩卡數(shù)量應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1 電建鉆機(jī)作業(yè)用鋼絲繩端部用繩卡固定數(shù)量
(12)作業(yè)前應(yīng)檢查鉆桿銷軸和鉆頭斗齒是否正常,若彎曲變形或磨損嚴(yán)重則須更換。
(13)施工臨時用電設(shè)備接地可靠。
(14)電建鉆機(jī)在作業(yè)或行走時,機(jī)體與架空輸電線及其他帶電體的最小安全距離不準(zhǔn)小于表2中的規(guī)定。長期或頻繁地靠近架空線路或其他帶電體作業(yè)時,應(yīng)采取隔離防護(hù)措施。
表2 電建鉆機(jī)作業(yè)或行走時與帶電體的最小安全距離
(15)臨時道路修筑寬度應(yīng)滿足電建鉆機(jī)行走條件,坡度應(yīng)控制在25°以內(nèi),左右傾角應(yīng)控制在10°以內(nèi)。遇到拐彎時,道路拐彎半徑應(yīng)滿足相應(yīng)機(jī)型的要求。
(16) 電建鉆機(jī)通過橋梁、涵洞和管道時,應(yīng)滿足其承載能力和通行能力。
(17)電建鉆機(jī)開挖作業(yè)過程中,四周應(yīng)設(shè)置安全圍欄和當(dāng)心坑洞等安全警示標(biāo)識牌。
(18)暫停施工的坑口應(yīng)采用蓋板進(jìn)行安全防護(hù)并設(shè)置防水圍堰,防止人畜誤落入孔內(nèi)及雨水注入孔內(nèi)。①蓋板應(yīng)采用4 mm~5mm厚花紋鋼板(或其他承載強(qiáng)度滿足要求的材料,蓋板承載強(qiáng)度為10 kPa)制作,蓋板邊緣應(yīng)大于坑口邊緣100 mm且緊貼地面,蓋板涂以黑黃相間的警告標(biāo)識和禁拆移標(biāo)識,蓋板下方適當(dāng)位置(不少于4處)設(shè)置限位塊,以防止蓋板移動;②蓋板因工作需要揭開時,坑口四周應(yīng)設(shè)置安全圍欄和警告牌,根據(jù)需要增設(shè)夜間警告燈,工作結(jié)束應(yīng)立即恢復(fù);③蓋板上嚴(yán)禁堆放設(shè)備、材料。
(19)遇六級及以上大風(fēng)、雷電或大霧等惡劣天氣時,應(yīng)停止作業(yè),并倒平桅桿,將電建鉆機(jī)停放至安全位置。
采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸電線路工程基礎(chǔ)施工,其質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。
(1)樁基施工前監(jiān)理應(yīng)檢查施工的線路復(fù)測結(jié)果,檢查時應(yīng)以設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)(平斷面圖)為依據(jù),復(fù)測結(jié)果應(yīng)滿足GB 50233—2014《110 kV~750 kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》第4.0.6條的規(guī)定。
(2)對施工分坑測量數(shù)據(jù)進(jìn)行審查,對施工現(xiàn)場分坑放樣的正確性進(jìn)行復(fù)核。
(3)電建鉆機(jī)底盤為伸縮式自動整平裝置,2°以下的不平整場地,電建鉆機(jī)可自動安平,超過2°電建鉆機(jī)不能自動安平,從而鉆桿的垂直度無法得到保證。因此監(jiān)理應(yīng)在電建鉆機(jī)進(jìn)場前核查場地的平整情況,在電建鉆機(jī)就位后核查其水平偏斜是否在2°以內(nèi)。
(4)電建鉆機(jī)就位時應(yīng)盡量使兩履帶中間位置對準(zhǔn)孔口中心點(diǎn),保證鉆進(jìn)過程中將其重力均勻分散傳于兩側(cè)地面,以利于在施工中保護(hù)孔壁穩(wěn)定。
(5)電建鉆機(jī)就位后鉆頭中心和樁中心應(yīng)對正準(zhǔn)確,誤差控制在20 mm內(nèi)。開始鉆進(jìn)時速度應(yīng)緩慢,當(dāng)鉆進(jìn)基礎(chǔ)坑200 mm深時,停止鉆進(jìn),復(fù)測基坑中心根開及對角線尺寸偏差,核實(shí)無誤后再進(jìn)行鉆孔操作,如基礎(chǔ)位置超差,應(yīng)對位置進(jìn)行修正。
(6)有地下水的基礎(chǔ),宜采用濕成孔作業(yè)法。濕成孔應(yīng)根據(jù)工程勘察報告顯示的地質(zhì)情況合理選擇泥漿護(hù)壁成孔、低標(biāo)號混凝土護(hù)壁成孔、高壓注漿護(hù)壁成孔、全護(hù)筒護(hù)壁成孔等方式,盡可能保證挖孔時不出現(xiàn)塌孔和縮頸。
(7)在鉆斗裝土提升過程中要控制提升速度,注意保護(hù)孔壁和孔口。
(8)當(dāng)開挖至設(shè)計(jì)深度后,將鉆頭留在原處,空轉(zhuǎn)數(shù)圈直到將孔底虛土清理干凈,并注意在空轉(zhuǎn)清土?xí)r不得加深鉆進(jìn)。
(9)清土后,使用測繩及測孔器進(jìn)行成孔質(zhì)量檢測,成孔尺寸允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:孔徑的負(fù)偏差不得大于50 mm;孔垂直度應(yīng)小于樁長的1%;孔深不應(yīng)小于設(shè)計(jì)深度。
(10)鋼筋籠制作完成后,監(jiān)理應(yīng)檢查鋼筋的焊接或機(jī)械連接質(zhì)量,檢查接頭的分布是否符合設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定。鋼筋籠制作允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:主筋間距允許偏差應(yīng)為±10 mm;箍筋間距允許偏差應(yīng)為±20 mm;鋼筋骨架直徑允許偏差應(yīng)為±10 mm;鋼筋骨架長度允許偏差應(yīng)為±50 mm。
(11)根據(jù)電建鉆機(jī)吊裝性能,可整體吊裝鋼筋籠。由于基坑不允許人下坑作業(yè),因此在鋼筋籠吊裝前應(yīng)檢查施工是否采用設(shè)置定位鋼環(huán)、混凝土墊塊等可靠的方式保證鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范要求的措施。
(12)鋼筋籠吊裝過程中應(yīng)避免碰撞孔壁,就位符合設(shè)計(jì)要求后應(yīng)立即固定,當(dāng)鋼筋籠重量較大、尺寸較長時,應(yīng)有防吊裝變形的作業(yè)措施。
(13)做好施工作業(yè)時間安排,在鋼筋籠安裝完畢后應(yīng)及時進(jìn)行混凝土的澆筑。
(14)由于混凝土澆筑過程中不允許人下坑作業(yè),只能在坑口控制振動棒進(jìn)行混凝土搗固,因此監(jiān)理應(yīng)對混凝土搗固過程是否滿足搗固要求進(jìn)行管控。
(15)基礎(chǔ)施工完成后,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)或相關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求進(jìn)行檢測。
采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸電線路工程基礎(chǔ)施工,需平整和碾壓塔基及周邊地面,同時需要修筑其上、下塔基的道路,增加了監(jiān)理環(huán)保水保管控點(diǎn)。
(1)督促施工方合理規(guī)劃進(jìn)場臨時道路及臨時用地,盡量減少修路距離和臨時占地面積。
(2)施工過程中應(yīng)盡量減少對樹木的砍伐,對于必須砍伐的樹木,則督促施工方辦理好相應(yīng)手續(xù)。
(3)對施工過程中破壞的其他植被,應(yīng)督促施工方采取有效措施進(jìn)行復(fù)綠;施工過程中壓實(shí)了的耕地,應(yīng)督促施工方進(jìn)行復(fù)墾。施工現(xiàn)場應(yīng)盡量保持地表原貌,防止水土流失。
(4)督促施工方做好垃圾堆放與處理措施、“三廢”(廢棄物、廢水、廢氣)處理措施等,使之符合國家和地方政府有關(guān)職業(yè)衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)的規(guī)定,做到“工完、料盡、場地清”。
(5)作業(yè)中應(yīng)采取防止揚(yáng)塵措施,配備手持式粉塵濃度測試儀,實(shí)時監(jiān)測施工現(xiàn)場的揚(yáng)塵污染濃度。
(6)現(xiàn)場攪拌混凝土?xí)r,水泥應(yīng)密閉存放或采取覆蓋等措施。
(7)土方的運(yùn)輸應(yīng)采用封閉式運(yùn)輸車輛或采取覆蓋措施。
(8)施工現(xiàn)場嚴(yán)禁焚燒各類廢棄物,減少易造成大氣污染的施工作業(yè)。
(9)因特殊需要,確需進(jìn)行夜間施工的,應(yīng)督促施工方做好噪聲控制。夜間作業(yè)施工現(xiàn)場應(yīng)對照明燈具采取遮擋措施,減少對周邊居民和環(huán)境的影響。
工程實(shí)踐證明:采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸變電工程基礎(chǔ)施工與傳統(tǒng)以人力為主的基礎(chǔ)施工方式相比,其質(zhì)量亦能滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求;安全風(fēng)險得到了大幅度降低;在交通較好的地方施工效率有大幅度提高,有較好的社會效益。該方式已雖得到一定范圍的應(yīng)用,但目前尚無相應(yīng)的典型施工方法和安全操作規(guī)程,監(jiān)理管控也沒有規(guī)范的依據(jù),本文結(jié)合相關(guān)規(guī)程規(guī)范及現(xiàn)場監(jiān)理管控的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出采用電建鉆機(jī)進(jìn)行輸變電工程基礎(chǔ)施工的監(jiān)理管控要點(diǎn),供同仁們參考。