张拉作业安全监控措施及应急预案.docx
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张拉作业安全监控措施及应急预案
新建中南部铁路通道ZNTJ-7
洪洞制梁场
铁路预应力T梁张拉安全施工专项方案
编制:
田侠
编制:
田侠
审核:
陈紫强
批准:
陈中杰
2011-3-10发布2011-3-20实施中铁十一局集团第三工程有限公司洪洞制梁场发布
一、编制依据
1、《安全生产法》。
2、《建设工程安全生产管理条例》。
3、《国家安全生产事故灾难应急预案》。
二、施工概况
1.1张拉设备
1.1.1张拉千斤顶
1.1.1.1选用的张拉千斤顶须保证预应力钢绞线在张拉过程中的安全性、可靠性和准确性及便于处理在张拉过程中产生的滑丝、断丝现象。
千斤顶最大行程根据张拉时预应力钢绞线的伸长量,并考虑初始张拉时预留行程量等因素决定,其张拉行程由下式决定:
S=ΔL+(4~6)(cm)
式中S——千斤顶最大张拉行程(cm)
ΔL——预应力钢绞线伸长量(cm)
1.1.1.2张拉千斤顶与油压表配套。
两者的选用与预应力钢绞线的张拉力和千斤顶油压面积(活塞面积)有关。
即:
Pu=
F
Su
式中Pu——计算油压表的读数或油泵的最小使用油压数(MPa)
F——预应力钢绞线张拉力(N)
Su——张拉千斤顶工作油压面积(mm2)
1.1.1.3张拉千斤顶的张拉吨位宜为张拉力的1.5倍,且不得小于1.25倍。
张拉设备(千斤顶、油压表)应配套定期校验,配套标定期不得大于一个月,第一次标定应在国家授权的法定计量技术机构校正。
千斤顶在张拉前必须经过校正,校正系数不得大于1.05,校正有效期为1个月,且纵向张拉不超过200次张拉作业,拆修更换配件后的张拉千斤顶必须重新校正,发现异常随时校验。
1.1.2张拉油表
1.1.2.1张拉油压表要与千斤顶配套使用,并采用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5倍~2倍,其精度等级0.4级,最小分度值不大于0.5MPa,表盘量程应在工作最大油压的1.25倍~2.0倍之间,读数为0~60MPa,油压表直径为150mm。
1.1.2.2精密油压表(0.4级精度)由试验室按0.4级精度进行检定时,其有效期不超过一个月,并每7天自检一次。
如在使用中发现指针无油压不回零、油表玻璃破损或其它不正常情况,对其准确性有怀疑时,不得继续使用,必须送试验室进行修复,经重新校正合格后方可投入使用。
油泵用油采用液压油,根据气候分别采用32#(冬天)和46#、68#(夏天),但油中不得含有水,酸类及其他杂质混合物。
灌油时须严格过滤,并应把油箱、泵体管路等处清洗干净,否则脏物进入将可能发生不正常的磨损和刮伤,甚至造成事故。
根据油的实际情况定期更换新油。
油箱应灌满并随时检查补充新油,当油面低于150mm,泵内推力轴承露出液面时,应注意不得长时间带压工作,注意补充新油。
1.1.3千斤顶校正
1.1.3.1千斤顶校正方法
采用测力传感器校正法:
千斤顶与校正过的油压表配套编号,千斤顶、油压表、油泵安装好后,试压三次,每次加压至最大使用压力的110%,加压后持荷3分钟,其压力下降不超过3%,即可进行正式校正工作。
开动油泵,由千斤顶顶测力传感器,按油压表每3MPa压一级,测油泵上的油表读数和相应测力传感器上的读数。
则:
校正系数K=
油压表读数(MPa)×千斤顶活塞面积(mm2)
测力传感器读数的平均值(N)
校正系数不大于1.05,或相关系数R不小于0.9999。
1.1.3.2千斤顶校正结果由计量员填写在校正记录本上,算出线性回归方程和回归系数。
并出具校正报告单送工程部,工程部根据千斤顶校正结果开具桥梁张拉技术交底书。
1.1.3.3千斤顶在下列情况下,必须重新进行校验。
①千斤顶校正期已达一个月。
②千斤顶经过大修,或漏油严重,经拆修以后。
1.2预施应力前的准备工作
1.2.1检查梁体外观质量,对有外观质量缺陷者须待修补完成,并确认质量合格后方能进行此道工序操作。
1.2.2核查梁体混凝土强度、弹性模量及龄期是否符合设计要求,具体要求见表8-1。
初(终)张拉梁体混凝土强度和弹性模量要求表1-1
序号
检查项目
指标
备注
1
初张拉混凝土强度(MPa)
≥33.5
2
终张拉混凝土强度(MPa)
≥63.5
3
终张拉弹性模量(GPa)
≥36.5
4
终张拉混凝土龄期(天)
≥14d
1.2.3检查千斤顶和油压表是否在有效校期内,且工作状态正常;锚具按规定检验合格,不得沾有污物;检查使用的预应力钢绞线是否符合要求,外露部位不得有损伤、扭结。
清除梁体张拉端锚垫板上杂物,以保证锚具与锚垫板的密贴。
1.2.4试生产时,在预应力筋张拉前,必须进行管道、锚口和喇叭口摩阻测试,确定预应力的实际损失。
由设计单位对张拉力进行调整,以调整后的张拉力作为张拉的依据。
1.2.5张拉前计算各束预应力钢绞线理论伸长值,并编制技术交底书下发至张拉工班。
1.2.6钢绞线张拉伸长值计算公式如下:
钢绞线的理论伸长值△L(mm)
式中:
预应力筋平均张拉力Pp(N)按下式计算:
式中:
P-
X-从张拉端至计算截面的孔道长度(m)
K-孔道偏差系数;按摩阻试验实测取值;
μ-孔道摩阻系数;按摩阻试验实测取值;
说明:
对张拉必须进行分段计算
1.2.7计算千斤顶主油缸油压表压力。
通过校正千斤顶的线性回归方程算出张拉油表读数。
1.3预施应力
1.3.1为了加快台位周转和避免脱模后梁体混凝土出现裂纹,桥梁张拉分二个阶段进行:
初张拉和终张拉。
初张拉——当梁体混凝土强度达到33.5MPa时,方可进行初张拉。
张拉数量、位置及张拉值符合设计要求,初张拉后即可将梁移出台座。
初张拉在模型拆除后宜尽早进行。
终张拉——梁体混凝土强度、弹性模量、龄期均达到表8-1规定时方可进行终张拉(张拉前“三控”)。
张拉时以油压表读数为主,以钢绞线的伸长值作校核,在控制应力作用下持荷2min(张拉中“三控”)。
1.3.2钢绞线张拉
张拉前必须有工程部开具的张拉通知单,操作人员现场通过使用对讲机每伸长5mm报数,务必做到张拉伸长同步。
钢绞线张拉程序为:
初张拉:
0→初始应力(0.2σk)(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)→初张拉应力(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)→回油锚固→测量工作夹片外露量。
终张拉:
预加应力时要两端基本同步,不同步率控制在10%以内。
两端同时测量千斤顶油缸伸长量及工具夹片外露量并做好记录,签字齐全。
a、对未进行初张拉过的钢绞线进行终张拉
0→初始应力(0.2σk)(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)→张拉控制应力σk(持荷2分钟,保持压力并测量千斤顶油缸伸出量、工作夹片外露量)→回油锚固→测量工作夹片外露量。
b、对已进行早期张拉过的钢绞线进行终张拉
0→初张拉控制应力(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)→张拉控制应力σk(持荷2分钟,保持压力并测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)→回油锚固→测量工作夹片外露量。
1.3.2.1将锚具套入钢绞线束(钢绞线不得交错扭转),按钢绞线自然状态依顺时针方向插入夹片,并用直径φ20的套管轻轻将夹片打入锚具内(要求所有夹片外露基本一致)。
再安装限位板,然后把千斤顶套进钢绞线束,预应力张拉时,锚具中心要与孔道中心对准,调整千斤顶位置,使千斤顶与孔道、锚具位于同一轴线上,即千斤顶、锚具、孔道“同心”,并应两端基本同步张拉,保持千斤顶加压速度相近,使两端同时达到同一荷载值。
张拉钢绞线束号的顺序见下表
梁型
初张拉顺序
终张拉顺序
2103-Ⅰm
N2→N2→N5→N6→N7
N3→N6→N1→N1→N4→N5→N7→N2→N2
2103-Ⅱm
N2→N2→N4→N5
N3→N1→N1→N4→N5→N2→N2
1.3.2.2初始张拉,两端同时对主缸送油,加载至钢绞线的初始应力,使钢绞线束略为拉紧,并调整锚板和千斤顶位置,进一步使孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线,三轴同心,同时观察各根钢绞线的松紧度,并随时调整,务求各根钢绞线松紧度一致,以使其受力均匀。
两端千斤顶送油至初始应力后,停止进油,测量大缸伸长值(
)及工具夹片的外露长度(
)。
两端同步张拉到控制应力,(其伸长值为两端张拉伸长值之和)稳定进油量持荷2min,并量取大缸伸长值(
)及工具夹片的外露长度(
)。
钢绞线实际伸长值按下式计算:
。
式中:
为初始应力到控制应力阶段伸长值;
分别为张拉完毕时张拉缸,工具夹片外露长度(mm);
分别为张拉缸,工具夹片在初应力时的外露长度(mm)。
1.3.2.3两端千斤顶同时均匀送油张拉到控制应力后,分别测量两端的钢绞线伸长值,两端钢绞线伸长量之差不得超过10%,实测伸长值与计算伸长值的差值不应超过+6%。
每端钢绞线回缩量计算方法为:
当张拉至бk时,测千斤顶油缸伸出量L1,回油至2~3Mpa时再测千斤顶油缸伸出量L2。
每端钢绞线回缩量计算方法是:
L1-L2-一端工作锚至工具锚长度的钢绞线张拉伸长值L3≤6mm。
在张拉过程中以油表读数为主,以钢绞线的伸长值作校核,在控制应力作用下持荷2min的张拉中的“三控法”,在持荷时如发现油压下降,立即补至规定油压,并认真检查有无滑丝现象;如钢绞线伸长值偏差超过规定范围,查明原因后由工程部给出处理方案方可施工。
1.3.2.4限位板、工作锚和工具锚必须由同一厂家生产的产品。
根据每批钢绞线直径不同,使用与之相匹配的不同限位高度的限位板,其直径每变化0.1mm(与公称直径相比),限位板槽深相应调整0.4mm,避免限位板槽浅划伤钢绞线,增加锚口摩阻。
1.3.2.5锚固后,工具夹片靠回油时的钢绞线自动退出,测量夹片外露长度(露出锚板部分)。
1.3.2.6整个张拉工序完成后,在锚圈口处的钢绞线上做记号,以观察是否滑丝,经24小时复查合格后,用角磨机切割钢绞线头。
1.3.2.7每片梁钢绞线的张拉顺序应严格按图纸规定的顺序进行。
1.3.2.8同一孔的两片梁的张拉日期相差不得超过6天。
1.4钢绞线束张拉质量要求
1.4.1两端钢绞线的伸长值之差不得超过10%,实测伸长值与计算伸长值的差值不得超过+6%,计算伸长值应按钢绞线实测弹性模量计算,每端钢绞线的回缩量应控制在6mm以内。
1.4.2锚固后每端夹片外露应平整,错牙不超过1mm。
终张拉后的24h内,每端各钢绞线的回缩量不得大于1mm。
1.4.3预加应力时,每片梁的滑丝及断丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的0.5%,并不得位于梁体的同一侧,且一束内断丝不得超过1根。
1.4.4终张拉后应实测梁体弹性上拱,其值不得大于1.05倍的设计计算值(32m直线边梁:
30.79mm、32m直线中梁:
31.96mm、32m曲线边梁:
35.07mm、32m曲线中梁:
36.41mm;24m直线边梁:
16.46mm、24m直线中梁:
16.58mm、24m曲线边梁18.14mm、24m曲线中梁:
19.11mm)。
1.4.5每次处理滑、断丝时都必须检查夹片,受伤的夹片必须更换。
因处理滑、断丝而引起钢绞线束重复张拉时,同一束钢绞线张拉次数不得超过2次。
若钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时,需更换钢绞线。
1.5滑丝与断丝处理
1.5.1滑丝在张拉过程中发生,立即停止张拉,将千斤顶与限位板退出,在千斤顶与锚板之间安装上特制的退锚处理器,进行张拉,其张拉应缓慢进行。
张拉中注意观察,其退锚张拉应力大于原张拉吨位,但不得大于0.75倍钢绞线抗拉极限强度。
借张拉钢绞线束带出夹片,然后用小钢针(Φ5mm高强钢丝端头磨尖制成),从退锚处理器的空口处取出夹片,不让夹片在千斤顶回油时随钢绞线内缩。
取完所有夹片,两端千斤顶回油,拔掉退锚处理器,检查锚板,重新装上新夹片,重新张拉。
1.5.2滑丝发生在张拉完毕锚固后,其处理方法同上。
但退锚的力量应予控制。
一般拔力略大于张拉力量,即可拔出,退锚时两端不能同时进行,一端增压施拔时,另一端的千斤顶充油保险,待两端均拔完后,方可卸顶,以保安全。
1.5.3断丝多数发生于夹片范围内,原因主要是钢绞线下料编束时的长短不一致,张拉锚固时不对中。
有时也在孔道内发生断丝,其主要原因是钢绞线本身有暗伤。
断丝和滑丝的处理方法相同。
1.5.4在处理滑、断丝时,张拉应力不得超过钢绞线的屈服强度。
1.5.5钢绞线重新张拉时,第二次张拉伸长值小于计算值时,可不作校核依据。
1.5.6张拉时要报现场监理旁站检查,张拉完毕后班组必须认真进行全面检查,确认达到标准后,由专职检查人员签认并报监理确认后,方可进入下一道工序。
1.6割丝
张拉完毕后24小时复查,确认钢绞线无回缩、滑丝、断丝时,对多余钢绞线进行切割,割丝处距离锚具外3~4cm。
切割钢绞线时,用砂轮机切割,严禁用电弧切割钢绞线。
1.7安全操作注意事项
1.7.1安全阀调整至规定值后方可开始张拉作业。
1.7.2张拉时千斤顶送油或回油速度要缓慢均匀,两端张拉、测量均要同步,切忌突然加压或卸压。
1.7.3预应力钢绞线的锚固应在控制张拉应力处于稳定状态下进行。
1.7.4张拉前千斤顶后方应设安全标识和防护挡板,张拉过程中,千斤顶后方不得站人,测量伸长值或处理断、滑丝时,操作人员要站在千斤顶侧面。
1.7.5预施应力时,不得敲击及碰撞张拉设备。
三、危险源和环境因素分析
桥梁张拉作业有造成事故的重大危险源和重要环境因素。
1、无安全张拉方案或方案未报批引起重大人员伤害,控制措施是张拉作业无安全方案或方案未批准不得开工。
2、张拉作业人员不按安全操作规程施工造成的重大人员伤害,控制措施是张拉作业人员必须严格按安全操作规程施工。
3、预应力钢绞线下料,在清理干净的硬化场地进行。
场地内严禁动用电焊设备,防止电焊弧击伤钢绞线,造成钢绞线在张拉时断裂伤人。
4、夹片、锚具进场后仔细检查夹片、锚具的硬度和圆锥度以及夹片有无裂纹、有无锈蚀现象,以保证夹具具有足够的自锚能力,防止夹片、锚具弹出伤人。
5、采用油顶、油表相互匹配的预应力张拉施工设备,在使用一定时间或次数后及时校验,防止因油顶、油表不匹配造成张拉力控制不准确,产生安全事故。
6、锚垫板安装角度位置严格按设计要求,并采取锚筋与粱体钢筋焊接的方法确保锚垫板角度、位置准确。
以防应力过大,造成锚垫板松动,造成预应力施工安全事故。
7、在张拉施工时,精确调整油顶位置确保油顶、工具锚、锚具、锚垫板位于同一条线上,确保预应力施工安全。
8、张拉油顶采用安全可靠的钢支架配合导联吊挂,以防油顶吊落,伤及张拉操作人员。
9、张拉作业区设立安全防护网,并设立安全防护标志,严禁非作业人员进入。
10、张拉或退锚时,张拉油顶后面严禁站人,并在张拉作业区后方设置防护板以防预应力筋拉断或锚具、夹片弹出伤人。
11、张拉作业时设置专人负责指挥,测量伸长量时,停止油顶张拉。
12、张拉液压系统的高压油管的接头应加防护套,以防漏油伤人。
高压油管在正式使用前作油管承压检查,保证油管的正常使用。
13、张拉工作应严格执行安全技术操作规程作业。
四、安全施工组织领导机构
制梁场成立应急预防领导小组,由场长任组长(现场总指挥),设立应急办公室及联系电话,并成立现场抢救组、报警组、后勤组,分别明确人员组成及各自职责。
组长:
李耀华
副组长:
陈中杰任建福周世望
组员:
陈紫强陈康崔萌杨瑞朝石飞艳
五、安全施工管理岗位责任
组长:
全面领导应急预防小组的工作,总体协调各部门在紧急应变中的分工协作和响应中的统一指挥调度,对人力、物力和财力进行调配。
应急办公室:
设在制梁场安质部,办公室主任为安质部部长,具体负责突发事故的应急处理工作,由现场抢救组、报警组和后勤组组成。
现场抢救组:
负责事故发生后的人员及财产的现场抢救,在医护人员到达之前,对受伤人员进行初步紧急救护。
协助医疗救护人员将伤员送至安全地点。
报警组:
负责事故发生后拨打急救电话,人员紧急疏散和清点工作,并引导急救车迅速到达事故现场。
救护人员到达现场后向其介绍情况,协助紧急救护。
后勤组:
负责应急响应中的财力、物力的调配,保证抢救工作的顺利进行,并负责协助事故调查和善后处理工作。
六、施工安全管理控制措施
(一)有关规定和要求
1、事故发生后,事故单位应按照有关规定,立即上报场部、公司及集团公司。
2、事故报告的内容应包括事故发生的时间、地点、工程项目名称;伤亡人数;事故原因的初步判断、简要经过;已经采取的救助措施和救助要求;事故报告单位、人员、通信方法。
3、应急救援领导小组接到事故报告后,由办公室负责人确定是否启动本预案,确需启动,领导小组组长和小组成员立即赶赴现场。
在领导小组的统一指挥下,积极实施应急救援,公司治安部门赶赴事故现场,与当地有关部门一起搞好现场保护,维护现场治安和交通秩序。
因排除险情、抢救伤员和财产等原因,确需移动现场物品时,应做出标记和详细记录,最大限度地保护现场、保留痕迹和物证。
4、为能在事故发生后,迅速准确、有条不紊的处理事故,尽可能减少事故造成的损失,平时必须做好应急救援准备工作,落实岗位责任制和各项制度。
具体措施有:
5、落实应急救援组织,救援领导小组成员和救援人员应按照专业分工,本着专业对口、便于领导、便于集结的原则,建立组织、落实人员,每年初要根据人员变化及时调整确保组织的有效落实。
6、按照任务分工和事故的性质做好物资器材准备,如:
指挥通讯、救护、抢修器材及交通工具。
上述各种器材应指定专人保管,并定期检查保养,使其处于良好状态,各重点目标设救援器材柜,专人保管以备急用。
7、操作人员一定要持证上岗,定期组织救援训练和学习,按专业分工每年训练一次,提高指挥水平和救援能力。
8、对员工进行经常性的应急常识教育。
指导和组织群众采取各种措施进行自身防护和互救工作。
9、建立完善各项制度。
(1)值班制度,不分昼夜,只要施工,事故现场救援领导小组成员必须有人值班。
(2)检查制度,结合安全生产工作检查,定期检查应急救援工作落实情况及器具保管情况。
每月检查一次。
(二)具体实施
(一)、责任分工
应急领导小组负责报警、指挥义务救援队员组织人员疏散并疏通道路、迎接救援车辆;负责、组织义务救援队员救助;施工员、安全员负责组织义务队员在相关队伍、部门的配合下根据预案实施救助并保护好现场;应急办公室负责组织现场工作人员疏散、人员紧急救助、通知医院急救。
(三)、发现事故,报警阶段
1、主要报警方式:
使用电话或其它方式向公司和集团公司报告;
2、向120报警主要内容:
(1)、报警人部门电话号码、姓名或身份;
(2)、事故发生的地点、部位;
(3)、人员伤势大小情况。
(四)事故处理:
确认事故后,应立即做到:
1、现场人员迅速运用既有预案进行救援,并将实情报告给场部负责人;
2、工地负责人采用多种形式与现场保持密切联系,及时掌握事件、事故的进展情况;
3、如人员伤势严重,应立即向120报警,通知就近医疗急救准备救助,指派专人在主要道口迎接救助车辆;
(五)人员疏散、伤员救助阶段
确认事故后,应急领导小组发出疏散命令,义务救援队员应立即通知现场作业人员进行疏散。
1、人员疏散及伤员救助
(1)派出一名义务救援队员组织有关人员沿安全指示方向疏散;
(2)阻止人员进入有危险的场所;
(3)相关人员疏散到就近安全地带集合,由各工班对疏散出来的工作人员逐一清点并上报场部;医院救护人员及各工班疏散出来的人员随时准备救护伤员;
2、事故救援
(1)在场的应急领导小组成员、管理人员迅速组织救援,根据人员伤势情况决定是否向“120”报警。
(2)工班义务救援队员接到通知后,应迅速赶赴事故现场,到达现场后立即按照指挥人员启动的救援预案进行救援;
救援的原则:
一是救人第一和集中兵力的原则;二是先控制、后救援的原则;三是先重点、后一般的原则。
应急事故发生处理流程图
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