浅谈“本质安全”在公路桥梁施工安全管控中的应用 王凯

发表时间:2020/5/21   来源:《建筑模拟》2020年第4期   作者:王凯
[导读] 公路工程建设“本质安全”就是通过追求施工过程中人、物、系统、制度等诸要素的安全和谐统一,使各种危害要素始终处于受控状态,进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。强调以系统为载体,透过繁杂的现象把握影响安全目标实现的本质因素,施工过程通过安全工艺选择和冗余容错设计,将安全风险降到最低。
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        摘要:公路工程建设“本质安全”就是通过追求施工过程中人、物、系统、制度等诸要素的安全和谐统一,使各种危害要素始终处于受控状态,进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。强调以系统为载体,透过繁杂的现象把握影响安全目标实现的本质因素,施工过程通过安全工艺选择和冗余容错设计,将安全风险降到最低。
        关键词:本质安全 公路桥梁 安全管控
       
        前言
        “本质安全”的提出最早源于上世纪世界航天科技的发展,是人类在生产、生活实践的发展过程中,对事故由被动接受到主动预防,以实现从源头杜绝事故和人类自身安全防护为需要,是在安全认识上取得的一大进步。在中华人民共和国国家标准《爆炸性气体环境用电器设备》(GB3836.4—2000)第4部分本质安全型“i”也明确规定了爆破气体环境中本质安全设备的使用要求。随着社会的发展与进步,“本质安全”理念逐步进入各行业领域,并为企业领导接受与重视。本文所论述的“本质安全”主要是针对在公路桥梁建设领域施工阶段的安全管理应用,以作业风险较高的盖梁施工为典型案例,通过分解施工环节,着重工法选择、设备选择及过程管控,并以通道、支架、平台设计安全,以及各环节人的作业安全保障措施为核心,提出安全管理的具体要求和措施,从施工源头和施工过程消除安全隐患,降低安全风险,并最终实现“本质安全”目标。
        1、应用背景
        该条公路全长约58公里,划分为6个土建标段,线路主要以桥梁施工为主,桥隧比超过85%,并设置多个互通区。由于桥梁数量多,均涉及高处作业,在施工高峰期接连发生多起作业人员高处坠落和机械伤害事故,给施工单位造成停工整改、约谈法人、赔偿损失、甚至停标等严重经济损失和企业不良信誉影响。经过事故原因分析,主要是因施工方案编制不细致、安全防护设施设置不规范、现场安全管控不到位等原因造成。尤其是安全专项施工方案编制缺乏针对性和可操作性,例如在高处作业时没有充分考虑作业人员“安全带挂在哪、人站在哪”等细节问题,是造成事故发生的主要原因。鉴于以上情况,结合“本质安全”特点,在施工过程中强调“本质安全”管理显得尤为重要。文本则以该公路建设项目为依托,以桥梁盖梁施工为典型案例,以点带面,引入“本质安全”管理理念;通过调研和吸取相关单位经验教训,论述“本质安全”管理具体措施,以供同行参考与借鉴。
        2、应用案例
        盖梁是公路桥梁结构中的一个重要部位,起到承上启下传递荷载作用。主要包含平台支架的安装与拆除、钢筋安装、模板安装和混凝土浇筑的工序,因各道施工工序均属于高处作业,存在较高施工风险,因此必须从源头入手,在人、物、系统等方面加以控制,实现“本质安全”管理目标。以下主要讲述工艺选型、支架搭设、钢筋安装、支架拆除等工序中的涉及“本质安全”的管理。
        2.1 工艺选型
        盖梁常用施工工法有剪力销托架法、钢抱箍托架法以及落地支架法,选择盖梁施工工法时,应从“本质安全”角度出发,综合考虑盖梁结构形式、高度综合分析施工条件、机械能力、施工安全、经济性等相关因素。因剪力销托架法具有传力途径简单,支架无沉降、标高易调节的优点,工程中多采用该种方法施工。
        剪力销托架法自下往上由剪力销、牛腿、砂筒、承重梁、分配梁、底模组成。人员上下通道采用标准梯笼,支架上设置盖梁施工作业平台及防护栏杆,承重梁设置通长外挂廊式吊篮作为支架安拆工作平台。另外考虑到当安全带和作业平台防护失效时,防止人员直接坠落底面而在地面架设防坠落网设施,作为最后一道安全防线,体现“本质安全”冗余容错设计。
        2.2 支架搭设
        (1)搭设标准梯笼作为剪力销及牛腿操作平台,两侧梯笼对称布置,并采用钢管“井字架”固定于墩柱上,平台与墩柱间缝隙挂设水平兜网(见图1)。
        (2)作业人员站立于标准梯笼上方进行剪力销、牛腿及砂筒安装(见图2)。 
          
        图1 安装梯笼         图2 安装剪力销、牛腿及砂筒
        (3)承重梁(采用贝雷片)及外挂工作平台在地面组装成整体,采用吊车安装至砂筒顶,单侧承重梁就位后必须设置临时措施与墩柱进行固定,固定采用钢丝绳+手拉葫芦,两侧承重梁安装完成后必须立即设置剪刀撑及水平防坠兜网。在两侧承重梁工作平台上分别安装一根通长钢丝绳,作为分配梁安装时安全带挂点(见图3)。
        
        图3 承重梁及外挂工作平台
        (4)分配梁(采用工字钢)安装时作业人员站立于承重梁工作平台或墩顶预埋筋内配合,安全带系挂于上述工作平台设置安全绳或墩柱预留钢筋上,分配梁应由近及远铺设,并确保安装一根有效固定一根。(见图4)
        
        图4 分配梁安装
        (5)作业平台及临边防护安装应在在所有分配梁有效固定后进行,作业人员尽可能站立于工作平台内,作业过程中安全绳应尽可能系挂在墩柱预留钢筋上,距离不足等特殊情况时系挂在承重梁上。
        2.3 钢筋安装
        盖梁钢筋由钢筋加工场统一下料加工,运至施工现场绑扎安装,除地形条件限制外,为降低工人墩顶绑扎钢筋作业风险,如果设备吊装能力允许,盖梁钢筋宜采用整体吊装。(见图5)
        
        图5 盖梁钢筋安装
        2.4 支架拆除
        支架拆卸时应遵循“后装先拆的逆序过程”、“先拆非通道侧后拆通道侧”、“先吊稳后解螺栓”、“解除一节拆卸一节”的原则,条件允许时尽量采用整体落架后在地面解体的方式。(见图6)
        
        图6 支架拆除
        3、局限性
        “本质安全”管理是逐步趋向和无限接近“安全零事故”的过程,并非能做到绝对安全。其原因主要体现在以下两个方面为:
        (1)本质安全的相对性
        不同的行业和不同的时代背景会产生不同程度的本质安全水平,受经济技术、系统和环境等多方面影响,事故隐患并未完全消除。强调“本质安全”理念仅是将安全事故损失进一步降低并能够控制在可接受的范围内。
        (2)施工生产的动态性。
        施工人员的作业过程受“人、机、料、法、环”等因素的影响,而各项因素又存在动态性和随机性。因此“本质安全”相关措施无法实现与施工过程的各项影响因素变化实时动态匹配,仍会产生新的隐患问题。
        4、结语
        安全生产是企业的永恒主题,任重而道远;而且安全管理永远在路上,没有终点,只有起点。本文所提及的“本质安全”正是安全生产管理的最高境界,是永无止境的最求目标。而对于提高工程建设领域的安全管理水平,本人认为要从规划阶段、设计阶段和施工阶段综合考虑,从源头抓起,规避风险,加强过程控制、强化容错和应急措施,另外还需要全体参建管理人员具备良好的职业道德和高度的责任感投入到安全管理中,方能最终实现“本质安全”目标。
        参考文献:
        [1]陈  勇 高墩0#块托架反力架法预压的设计与应用. 中国新技术新产品.2011
        [2]李广臣 浅谈高速公路加宽高边坡桩施工“本质安全”的内在要求及技术措施. 中国科技博览.2014
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