沈阳中国铁建大桥局工程局第三工程有限公司 辛刚 110046
摘要:桥梁施工中经常涉及高压线下或临近高压线施工,架空高压线多为裸露,以高压电弧触电最易发生、危害最大,时刻影响着工程施工安全、进度。由于对高压线安全防护知识存在一定的认知盲区,安全防护意识不足,高压触电事故时有发生,造成极大的生命财产损失和恶劣的社会影响。本文以黎霍高速公路工程TJ1标段为背景,对高压线处桥梁工程施工进行了安全风险分析,从安全技术措施、管理措施和应急预案等方面,论述了施工的安全防护策略,为相关桥梁工程的安全防控提供参考。
关键词:高压线; 桥梁工程; 风险分析; 风险防控
1.研究背景
山西黎霍高速是青兰国家高速公路长治至延安联络线的重要组成部分,项目起点为长治市黎城县,终点为临汾市霍州市。起止里程K0+000~K18+717,线路全长18.717km,位于山西省长治市。主要包括桥梁5.31km/10座,隧道5.715km/4座(黄岩隧道进口端施工1632m),路基7.692km/15段。其中长治市潞城区辛安泉镇南马村的靳曲浊漳河特大桥左右幅17#桥台至21#桥台(K2+989--K3+149)邻近高压线及高压线下施工。
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图1 靳曲浊漳河特大桥邻近高压线图
2.风险分析
(1)高压线安全距离不足,存在触碰风险。现场实际调查,靳曲浊漳河特大桥高压线路为220kV。高压线距地面距离最低处约17.85m。低净空、水平方向近距离主要存在吊车、钻机及其他施工设备、材料等安全高度不能满足安全要求,存在触电风险。
(2)人员风险。进入施工区域的施工人员对高压线下施工所应注意的事项认识不足或违章作业,会增加触电事故发生的机率。
(3)环境因素也是邻临近高压线作业的主要安全风险。雨雪天气,空气湿度增大,对地电阻减小,安全距离增大。杂乱的施工环境,场地、现场材料等都可能造成触电事故发生。
大风天气,导线风偏距较大,水平安全距离增大。水平安全距离不足是施工现场触电事故发生的最大杀手。导线跨越点处风偏距计算:
ZX=W4(10)[X(L-X)/(2H)-λ/W1]
其中W4(10)=0.0613kd
式中:ZX--风偏距,m
X—被跨越物与施工任一相邻杆塔的距离,150m
H—水平放线张力,本档水平放线张力为12450N
L—施工线路的跨越档档距,364m
λ—为绝缘子串长度,取8.4m
W1—为导线单位长度重量,1.264N/m
d—导线直径,27.63mm
k—风载体型系数,当d小于17mm时,k=1.2,当d大于17mm时,k=1.1;
本次风偏按照6级风速计算(10.7m/s);
带入已知数据计算得到导线的风偏距为:
ZX=W4(10)[X(L-X)/(2H)-λ/W1]
=(0.0613×1.1×27.63)×[150×(364-150)/(2×12450)+8.4/1264)]=2.414m。计算可知,高压线在受6级风速影响下,安全距离增大在2.4m以上,水平安全距离的区间应为:D≥8.5米,水平安全距离的计算是钻机选型、吊车安全距离控制的关键。
3.风险防控
根据《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46—2005),起重机严禁越过无防护设施的外电架空线路作业。在外电架空线路附近吊装时,起重机的任何部位或被掉物边缘在最大偏斜时与架空线路边线的最小安全距离见表1。
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我项目施工高压线为220kV,根据上表所述,220kV高压线最小安全距离6m,我项目安全作业空间高度为17.85m-6m=12.85m。
3.1 安全技术措施。
(1)技术人员和安全管理人员一起对施工人员进行书面安全技术交底,提升作业人员高压线下施工安全意识和规避风险技能。
(2)桩基成孔作业时,选用符合安全距离、地质要求,经济、高效的钻机成孔。根据现场实际测量,我项目Y18、Z19、Y19、Z20、Z21以及Y20a-0、Y20b-0、Y17b-1、Y17a-1,共计24根桩基水平距离不满足8.5米。选用钻机型号为河北省清苑县鑫洋钻机厂生产的鑫洋手拉锤8吨冲击钻,高度9m(<12.85米)。
(3)根据最小钢筋笼分节长度:各类机械安全操作空间高度为12.85m,钢筋笼起吊离地及接长时需要1.5m的操作高度,钢筋笼顶部吊绳长度2m,吊机吊钩至吊臂最少需要1.5m的距离,因此,钢筋笼的加工分节长度为:12.85m-1.5m-2m-1.5m=7.85m,综合桩长及空间预留量因素取值钢筋笼加工分节长度为6m。
(4)桩基钢筋笼施工通常选择使用吊车进行施工,吊车上安装高压放电警报装置。但在高压线下选择吊车施工仍然十分危险,故我项目对钻机进行简单改进,采用挖掘机配合更换钻机桅杆方式进行施工,从本质安全的角度解决桩基施工吊装问题。
钻机钻进过程使用的桅杆长7m,配8m拉杆,在下放钢筋笼时,将原桅杆替换为9.6m长,配9.6m拉杆,这样钻机整体高度约为10.3m,有效高度约为8.4m。
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图2 钻机改装平面图
(5)临近高压线施工现场设醒目的安全警示标志,在高压线下通行路段按要求设置限高架。施工设备通行时,专人进行指挥。采用红色标杆标示出安全施工净空高度限界,根据标识高度控制各工序施工高度,施工区域内水平方向以9米为界,采用黄色硬质围挡隔离出安全距离。
3.2 安全管理措施。
(1)做好进场人员登记,执行三级安全教育制度。对进场的施工人员进行高压线下安全施工专题培训教育和风险告知。
(2)进入施工场地的安全、技术人员必须熟悉、审查图纸及相关文件,掌握地形、地质、水文条件进行危险源风险总体辨识评价,作好安全防护施工准备工作。特种作业人员持有效证件,施工人员必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套等才能进行施工。
(3)安全生产领导小组应定期或不定期地对施工现场的安全进行巡查,对查出的问题,下达“安全隐患通知书”,严格按“三定”原则做好落实。
(4)建立及时有效的联动监控机制,监控人员不到位高压线下吊装作业禁止施工。作业前施工队负责人通知技术员、安全员到场,安全员通知电力设施产权单位人员现场核实指导,确认安全无误后方能施工,并全程盯控。一旦发现危险情况,立即停止该处作业。
(5)高压线15米范围内禁止存放油料、化工、氧气、乙炔等易燃易爆物品,50米范围内使用电气设备必须接地,防止产生高压电磁场。不得在既有高压线杆周围开挖及取土。
(6)现场所有的弃物、塑料布、防尘网、覆盖物均要及时清理,避免刮风卷起造成危险。所有的施工人员不得攀爬高压线铁塔,禁止向高压线投掷物品。
(7)禁止在高压线下及防护区域内住,阴天、雷、雨、雪、雾、大风(大于等于5级)等恶劣天气情况下,停止一切施工,施工人员禁止在塔基15m范围内逗留。
3.4应急措施
为保证高压线下施工应急措施到位,成立以项目经理为组长,项目总工、安全总监为副组长,其他各部室人员为组员的触电事故应急领导小组。
以地点距离最近的黎城县医院为紧急联系医院,应急物资及设备存放于现场应急库房。发生任何触电、放电事故,施工人员应立即撤出事故现场并上报项目安全总监,项目应急领导小组立即启动应急预案。与长治市供电工地联系,事故发生后立即断电,进行抢修,并按程序上报公司安全管理部。项目部按照预案要求定期进行触电事故应急演练,使每一位施工人员掌握防触电措施和相关的触电急救知识,保证施工人员具备在危险发生后逃生、报警、自救和互救的能力。
4.结语
本文以山西省黎霍高速公路项目工程为依托,通过现场分析架空高压线下桥梁施工的安全风险,提出管控措施,有效的解决了高压线下施工的难题。施工过程安全形势平稳、可控,获得了业主与外界的一致肯定,推广应用价值高。
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