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如何做好超高层建筑施工安全风险控制?

发布时间:2021/03/30 点击量:
近年来,随着城市化进程的发展,超高层建筑越来越多。如何在施工中做好安全风险控制,成为了超高层建筑施工的重中之重。本文以安徽国际金贸中心工程B塔楼为例,从核心筒整体式液压爬模施工风险控制、超高层垂直运输施工机械作业风险控制、钢结构工程施工风险控制以及消防等方面,探讨如何做好超高层建筑施工安全风险控制,以供读者参考借鉴。
 
工程概述
 
安徽国际金贸中心工程占地面积1万5568㎡,总建筑面积21万8793.2㎡。其中,地下建筑面积3万6508.2㎡,地上建筑面积18万2285㎡。此工程分为A、B两个塔楼,由于A塔楼主体结构形式相对简单,因此本文不作先容。
 
安徽国际金贸中心工程B塔楼共57层,檐高239.7m,长41.04m,宽41.42m。结构形式为钢管混凝土框架-劲性柱钢筋混凝土核心筒混合结构体系,即主体结构外框采用钢管柱,核心筒为劲性混凝土结构,由主钢梁与两者相连,辅加以钢次梁,宝马娱乐在线112222采用钢筋桁架模板,补充绑扎加强钢筋,然后浇筑混凝土。
 
项目部从工程开工之初就对B塔楼超高层施工安全风险进行研讨、评价,并确定通过以下5方面进行风险控制:一是核心筒整体式液压爬模施工风险控制;二是超高层垂直运输施工机械作业风险控制;三是超高层混凝土施工作业风险控制;四是钢结构工程施工风险控制;五是超高层结构施工临边“柔性”防护栏设计与使用。
 
液压爬模施工
 
B塔核心筒超高,总高达到239.35m。为最大限度的减少核心筒施工对塔吊的依赖,使核心筒的施工进度满足钢结构施工的流水节拍,此工程选用了某型液压自爬模型,作为核心筒主体结构施工模板及其他工种作业的操作架。
 
自爬模的顶升运动主要是通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架相互独立,两者之间可进行相对运动,具体原理不在此赘述。总之,通过导轨和爬模架这种交替附墙,互为提升,爬模架即可沿着墙体上预留锥形承载接头逐层提升。
 
为了确保施工安全,此工程项目部主要从安装、结构施工、爬升、拆除及管理等方面采取了风险控制措施。
 
安装
 
在安装过程中,此工程项目部主要采取了以下4方面措施:
 
一是在液压爬模架安装前根据专项施工方案要求,配备了合格人员,明确了相关岗位职责,并对有关施工人员进行了安全技术交底。
 
二是液压爬模架安装到位后,为保证施工安全,及时按有关脚手架安全技术规范要求,铺设了脚手板及安全网。同时在架体的底层和外围侧面,以及爬升时的架体开口端,采用了密目安全网进行全封闭防护。
 
三是针对架体分段分片爬升,在每个架体各操作平台内侧(靠近墙体的一侧)和端口处相对标高1200mm的地方都加设了护身栏杆,并设踢脚板,以防止人员和物料的坠落。
 
四是液压爬模架安装完毕后,由设备所有单位与安装使用单位的有关人员(包括负责安全的人员),共同对安装完的液压爬模架进行安装检查验收,并经双方验收合格签字后方投入使用。
 
结构施工
 
在结构施工阶段,此工程项目部主要采取了以下6方面措施:
 
一是确保液压爬模架附墙作业时,墙体混凝土强度达到10MPa以上。
 
二是在结构施工时,严格控制施工荷载,严禁与液压爬模架无关的其他东西在脚手架上堆放。
 
三是当出现六级(含六级)以上大风时则停止作业,当冬天下雪后,则在清除积雪并经检查后方继续使用。
 
四是严格禁止非液压爬模架专职操作人员搬动、拆卸、操作液压爬模架上的各种零配件和电气、液压等装备。
 
五是要求液压爬模架专职操作人员在液压爬模架使用阶段巡视、检查和维护液压爬模架的各个连接部位。
 
六是要求在液压爬模架上进行施工作业的其他人员发现液压爬模架有异常情况时,随时通报液压爬模架专职操作人员进行处理。
 
爬升
 
在爬升过程中,此工程项目部主要采取了以下6方面措施:
 
一是液压爬模架爬升时,严格禁止在架体上堆放与爬升无关的杂物。
 
二是液压爬模架爬升时严禁操作人员停留在架体上,遇特殊情况确实需要上人时,则严格采取有效安全防护措施。
 
三是爬升过程中严格实行统一指挥、规范指令,确保爬升指令只能由一人下达。同时,当有异常情况出现时,确保任何人均可马上发出停止指令。
 
四是液压爬模架爬升到位后,严格要求及时按使用状态进行附着固定。同时在没有完成架体固定工作之前,严禁施工人员擅自离岗或下班,未办交付使用手续的,严禁投入使用。
 
五是当遇六级(含六级)以上大风和大雨、大雪、浓雾和雷雨等恶劣天气时,严禁进行爬升和拆卸作业,夜间严禁进行爬升作业。
 
六是液压爬模架爬升到位后模板校正时,严禁将模板牵引的力量固定在爬架架体身上。同时,爬升作业的液压爬模架垂直下方,严禁有人进入,并设置隔离区,安排专人负责监护。
 
拆除
 
在拆除过程中,此工程项目部主要采取了以下6方面措施:
 
一是在拆架前划定作业区域范围,并设警戒标识,严禁拆架无关的人员进入。
 
二是液压爬模架拆除属于高空作业,因此所有操作人员均须经过体检,以避免患有高血压、心脏病、癫痫病、恐高或视力不够以及不适合高空作业的人员从事拆除作业。同时,所有操作人员均经专业安全技术培训,持证上岗,熟知本工种的安全操作规定和施工现场的安全生产制度。
 
三是要求所有作业人员必须正确使用个人安全防护用品,必须着装灵便(紧身紧袖),必须正确佩戴安全帽和安全带,穿防滑鞋。尤其要求搭拆架人员必须系安全带,并在拆除过程中,由专职安全员和一名责任心强、技术水平高的工人担任指挥。
 
管理
 
为了确保工艺实施过程中有条不紊地正常进行,此工程项目部建立了一套强有力的指挥管理系统,强调统一指挥,一切服从指挥的决策和口令,一切向指挥反馈各方信息。把各项管理工作落实到每个具体的人,明确其职责范围。
 
第一,由于爬模面积较大,为便于管理,此工程项目部将爬模平台分为9个区段施工。每个区段设一名区长,分管本区段的混凝土、钢筋和木工的具体操作。另设液压、混凝土、钢筋、木作专业工长,配合总指挥进行各专业的管理。测量、试验、质量、安全、技术、材料等管理工作由项目总工程师或副经理分管。同时,对于模板清理采取划分区段、定员定岗,做到层层涂刷隔离剂,并由专业工长进行检查。
 
第二,在操作平台与地面之间配备对讲机,以保障联络,并要求爬模装置爬升前指挥人员必须告知平台上所有操作人员,清除影响爬升的障碍物,任何人员发现的不安全问题,都必须及时反馈停止爬升信息。
 
第三,在爬模操作平台上安排专人指挥塔吊和布料机,以防止吊运的料斗、钢筋等碰撞爬模装置和操作人员。同时,严格要求爬模装置的安装、操作、拆除必须在专业厂家引导下进行,专业操作人员必须进行技术培训,并取得相应的上岗证书。
 
垂直运输施工机械作业对于垂直运输施工机械作业的风险控制,主要涉及塔吊和外用电梯两部分。
 
塔吊
 
此工程涉及的塔吊数量众多,为保障吊装安全,项目部从以下两方面采取了风险控制措施。
 
一是安装过程中安全风险控制。首先,在安装前,协调现场人员进行配合保证电梯井口的障碍物(安全网、脚手架等)清理干净,保证物资的顺利运输、安装,将塔吊所在预留洞口处的障碍物清理干净,保证安装通畅。严格保证预留洞口的尺寸在安装和爬升作业的之前将预留洞口清理干净。其次,在塔吊的安装过程中,要求总分包单位共同维护现场安全环境,确保安装工作的顺利进行。同时在顶升过程中,要求操作人员必须密切观察压力表,表显示压力必须符合要求,否则马上停止顶升,直到找出原因排除故障为止。最后,在安装后,由项目部组织安全检查,以确保安装质量。
 
二是施工过程中安全风险控制。首先,在结构最高的部位增加信号工,以确保塔吊大臂运行过程中与其他物体保持安全距离。其次,对塔吊司机采取“定人定岗”,并要求塔吊指挥人员必须持证上岗,保持通讯设备的沟通及时,严禁中途脱岗。同时,在塔吊顶部和臂端设置警示灯和警示标志,以提醒塔吊人员增强安全意识和防范观念。最后,明确在特殊情况下,如风力较大时必须停止吊装作业,并将吊钩与可靠物体临时锚定,以防止大臂突然吹向其他障碍物,引发事故。
 
外用电梯
 
在建筑施工实践中,因外用电梯防护门不能及时关闭而导致人身伤亡的事故时有发生。对此,项目部通过技术攻关,研制出了一种“外开、呼叫式外用电梯防护门”(简称“防护门”),经实际应用成效显著,在此工程实践中实现安全、快捷和经济实用。
 
由于“防护门”是外开式的,即向电梯笼方向开,因此如防护门不关闭,则电梯笼门就不能关闭,电梯也不能运行。有效保证了人员不会从未关闭的门口坠落,大大提高了安全可靠性。同时,高层人员上下电梯也不必再大声喊叫、敲击或使用对讲机,只需轻轻按一下呼叫器,电梯司机就知道人员所在位置,并能够按顺序及时快捷到达,有效提升了工作效率。唯一不足之处就是防护门对加工工艺要求较高。
 
对于施工过程中存在的安全风险,项目部主要采取了以下控制措施。
 
第一,将呼叫器安装在每层楼层侯梯区域,要求所有人员在按压呼叫器后,必须在候梯区域,严禁在电梯外沿探头。
 
第二,所有电梯均按规定单独安装了接地保护和避雷装置。同时,在电梯底笼周围设置了稳固的防护栏杆。
 
第三,针对限速器、制动器等安全装置,均安排专人管理,并要求其按规定进行调试检查,保持灵敏可靠。
 
第四,确保所有电梯均由经考核取证后的专职电梯司机操作。要求在电梯切断总电源开关前,司机不能离开操纵岗位,作业后,必须将梯笼停到底层,将各控制开关扳至零位,切断电源,锁好闸门和梯门。如遇风力达六级以上时,必须停止使用电梯,并将梯笼降至底层。
 
第五,在各停靠层的通道口处,均安装了栏杆或安全门,其他周边各处,均用栏杆和立网等材料进行了封闭。
 
第六,任何情况都严禁超载使用。
 
钢结构工程施工
 
在此工程钢结构安装过程中,项目部采取了以下安全控制措施。
 
第一,针对安装操作平台,在吊装前将爬梯安装在钢管柱的一侧,同时在柱顶往下1.5m处焊接固定装配式安装操作平台的临时槽钢,并确保钢爬梯和临时槽钢安全牢靠,以便于作业人员上下和安装钢梁时操作。
 
第二,为确保钢柱安装的稳定性,在地下室钢柱施工过程中,当每两根钢柱吊装完毕后,在两钢柱上部设置临时桁架或拉梁,待砼梁浇筑完毕,并达到设计强度后拆除临时桁架或拉梁。
 
第三,在外框结构四周布置安全防护网,以免物体高空坠落。同时,针对垂直登高作业,采用伸缩式安全带或上下移动式安全带。
 
第四,为了满足超高层施工,在结构外围设置硬质防护层。同时,由于竖向结构施工速度较快,水平结构施工相对较慢,容易形成较大落差,因此,为避免坠物伤人,在十字走道42层(161.25m)处设置了施工转换平台板,将平面施工分成42层上下两个施工面同时施工。
 
第五,施工过程中涉及的所有方钢桁架、转换平台工字钢受力计算,均邀请了相关设计院核算后,给予了书面确认,以保证结构安全。
 
第六,为解决超高层结构施工临边防护设施,有效降低和杜绝高处坠落实事故发生,项目部通过认真钻研,不断试验改进,运用钢丝绳、配套绳卡、安全网、圆钢制作的圆形环等材料,制作了一种方便施工安装和拆除的超高层结构施工临边“柔性”防护栏,有效提升了施工的本质安全水平,具体施工方法不在此赘述。总之,经侧向冲击试验,即便作业人员跑步冲向此“柔性”防护栏,也不会冲出去,反而会被反弹回来。除非有人故意破坏,否则人员在正常施工情况下,根本无法“冲破”此“柔性”防护栏。
 
消防
 
对于超高层建筑施工来说,消防工作至关重要。对此,项目部主要从以下6方面开展了消防安全措施。
 
第一,室外消防给水管网成环形供水,基础部分的结构施工、消防用水,主要是从槽边设置的阀门、消防箱接软管到施工面。
 
第二,消防泵的启动采用消防栓按钮起泵,如遇火灾,打开消火栓箱门及消防栓阀门,按下启泵按钮,即可启动。同时,消防泵采取“一备一用”,必要时,可以手动启动备用消防泵。
 
第三,加压水泵采用电接点压力表控制启停,控制压力随着结构的升高而逐步调整,并在顶层装有一台能够显示压力的消火栓。
 
第四,按照每座消火栓保护半径不超过50m的原则,共设置8处消火栓。消火栓处昼夜均设有明显标志,并配备25m的水龙带,确保2只水枪充实水柱能够同时达到室内的任意位置。同时,严禁在其周围3m内存放物品,并针对冬季裸露的室外消防给水管网和室外消火栓采取了防冻保护措施。
 
第五,针对超过24m的建筑工程,均设立了地面临时消防加压泵房和楼层临时消防加压接力泵房,且临时消防加压泵房和临时消防加压接力泵房均使用非燃材料建造,并设有专人管理,以保证消防供水。同时,消防泵的专用配电线路,均引自施工现场总断路器的上端,以保证连续不间断供电。
 
第六,在工程施工现场严格按照相关要求设有消防车道,并保证畅通。同时,在主体工程周围预留有可停靠消防登高车的地方,并确保施工现场有两个以上的出入口可供消防车通行。
 
另外,项目部还定期组织开展消防演习,以让全员更好地了解超高层建筑防火制度及消防逃生路径,提高全员自我保护能力和自救能力,增强全员的消防意识,提高对火灾扑救工作的组织和处理能力。编辑:樊自谦
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