钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制

来源: 发布时间:2019-12-12 09:03:47

  摘 要:近些年来,钢板桩围堰施工中发生倒塌的事故可能性极高,存在的安全隐患多,因此给水利工程质量和安全管理工作带来极大的难度。本文根据石榴岗河重建工程实例,切实针对钢板桩围堰的特点,运用LEC评价法对钢板桩围堰进行风险评估,从人、机、料、法、环五大方面进行风险分析,并加以控制。可供类似工程施工借鉴。

  关键词:钢板 桩围堰;安全风险;LEC评价法;

  1.工程概况

  石榴岗河位于广州市海珠区中东部,集雨面积19.80km2,与珠江水系相通,受外江潮水影响,水流为双向流。石榴岗河水闸重建工程的工程等别为中型III等,水闸级别为I级,船闸级别为Ⅶ级,防洪(潮)标准为200年一遇,主要建设内容包括水闸(含船闸)、管理区、亲水平台等。其中施工导流采用束窄河床导流法,分两期两段施工,围堰为拉森IV型钢板桩。导流工程主要工程量:淤泥10183.5m3,围堰基础回填砂10183.5m3,围堰砂土回填123685.34m3,拉森钢板桩5057.25t。

  2.安全风险因素分析

  针对钢板桩围堰的特点,运用LEC评价法进行风险评估,从人、机、料、法、环五大方面进行风险分析,找出造成安全隐患的因素。

  (1)人员的因素

  施工人员安全教育培训不足和技术交底针对性不强。由于施工人员经验不足,缺乏本类工程施工经验或安全意识薄弱,使得施工中容易出错。针对此两因素,在组建施工班组时应选用有工作经验的人员,在开工前对其三级安全教育和技术交底,并进行实操能力考核,考核全部合格后方可上岗,对于特种设备作业人员严格要求持证上岗作业。在施工过程中,定期对作业人员进行安全教育培训和现场技术交底。

  (2)材料的因素

  钢板桩质量不合格。进场的钢板桩不符合国标拉森IV型标准,或者没有正确妥善摆放保管,钢板桩规格、性能等发生了改变而变成了不合格产品。针对本因素,应加强采购管理,选用正规厂家的合格优质产品,产品需由出厂质量证明书,仓管人员做好进场验收记录。进场后的钢板桩要妥善保管,定期检查,确保质量不受破坏。

  (3)机械的因素

  履带式起重机施工与堰体是否发生碰撞。在基坑后续各道工序施工过程中,要确保起重机和打桩设备吊臂活动范围与堰体保持2.0m以上,且要做到“一机、一人”专人指挥。另外在钢板桩堰体上设置醒目的警示牌标。

  (4)方法的因素

  包括有施工方法和测量方法两大类。

  根据现场实际情况,发现施工方法影响安全风险主要有两大因素:堰体加固不及时和堰体无护脚。现场调查发现堰体吹填砂实际高程▽2.3m,涨潮水位上涨至▽2.5m,高出0.2m水位,钢板桩存在缝隙,水位高于吹填砂位置时,水将渗入钢板桩流到堰体内部,对堰体本身造成冲刷,严重影响堰体稳定。应编制专项施工方案措施要求进行加固,同时及时对堰体进行护脚,由石榴岗河常年正常水位推算,护脚顶部控制高程为▽0.5m~▽1.0m。

  测量方法可能产生安全风险的因素分析归类中可知主要有两大因素:监测频率不够和监测点放置不合理。测量人员是否每日定时进行监测或者是否按照设计要求放置监测点关系到钢板桩围堰日常运行安全的关键,监测得当可以及时反馈安全隐患,第一时间进行预防控制,不会酿成后期事故。每间隔20m(在转折点或特殊部位适当加密)设置一个监测点,并派专人每天定时监测。

  (5)环境的因素

  机械、人在围堰堰体上通行会扰动钢板桩桩间的密扣,造成堰体渗水,危害到堰体的整体性。另外,特别是在刚施打完尚未加固的围堰堰体上大量堆放材料,会加重堰体负荷。针对机械人员在堰体上通行和大量堆放材料的两大因素,应在堰体入口处进行封闭措施并设置安全警示牌,同时禁止在堰体堆放材料。

  3.安全风险控制

  通过运用LEC评价法风险评估,从人机料法环五大方面进行风险分析,总结归纳有10点末端因素。其中监测频率不够、堰体加固不及时为影响安全风险的要因,需严格制定相应对策,采取具体措施控制。

  (1)针对“监测频率不够”这一要因,制定了“增加监测频率”的对策,实施措施有:

  ①制定新的测量专项方案以适应监测要求;②增加施工测量人员,保证围堰工程全程跟踪,有效控制;③对之前设置的观测点重新复核,对不符合的观测点进行矫正;④把监测频率增加至每日观测3次,涨潮时观测,施工时观测,退潮时观测;并将观测数据及时进行比较分析,发现位移大于20mm时,及时采取措施进行加固。在冲孔灌注桩施工时,定时对围堰的沉降、位移进行观测。

  根据实施后的效果验证可知:按照冲孔灌注桩施工及潮水涨潮退潮各一次监测,可以及时的了解因为施工工序的不同及气候的变化堰体沉降及水平位移情况,可以及时的对堰体采取措施进行加固;由此降低了安全风险评分值。

  (2)针对“及时进行堰体加固”这一要因,制定了相应的对策,实施措施有:①制定钢板桩围堰加固专项施工方案;②在堰顶上堆填砂袋进行加固,砂袋均装满至其最大容量80%左右,按照上、下内外错缝、搭接1/3砂袋宽度,分层砌筑、踩实;③每个砂袋扎口向上放置,砂包堆砌后都要进行测量观测,看其是否有沉降,如果沉降较大需等其沉降稳定才可进行下道工序施工;④沉降稳定后进行上层砂袋的施工,逐层充灌填筑至▽3.0m。

  根据实施后的效果验证可以看到围堰加固完成后,潮水水位多次上涨至▽▽2.5m~2.9m,水均未进入堰体,达到了预期的目的。

  4.结束语

  通过运用LEC评价法对广州市海珠区石榴岗河重建工程施工导流的钢板桩围堰进行风险评估从人、机、料、法、环五大方面进行风险分析,遵循“PDCA”的质量管理原则,使得钢板桩围堰的安全风险值从120分降低至65分,安全生产风险等级由“显著危险,需要整改”的III级降低至“一般危险,需要注意”的II级,安全风险得到高效的控制,确保了整个施工期间的安全。

  参 考 文 献

  [1] LEC评价法 论述概念

  [2] SL-721-2015-水利水电工程施工安全管理导则

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