调压井工程安全技术在福堂电站安全管理中的作用

摘要:福堂电站调压井工程施工过程中,加大安全技术在安全管理中的运用,确保了安全生产,取得了良好的经济效益。文章介绍了调压井工程安全技术在福堂电站安全管理中的作用,分析了在具体施工中的安全技术措施。

关键词:调压井工程;安全技术;电站;安全管理

中图分类号:TV732文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)21-0056-02

福堂电站调压井为开敞圆筒差动式,开挖深度117.7m,开挖直径31.3m;永久结构混凝土厚度2m,衬砌后大井直径27m,井筒深108m。福堂调压井座落在地形陡峭、场地狭窄的单薄山脊中部,上部60m置于强卸荷Ⅴ类松弛破碎围岩之中,围岩缺乏自稳能力,成井条件极差,因此大井井壁围岩的稳定性是本工程安全施工过程的关键,加上本工程多属于高空立体交叉作业,临边、临空高处作业,施工干扰大,安全隐患突出,且大型设备起吊频繁,使项目的安全管理如履薄冰。项目管理层面对严峻的安全生产形势,适时采取相应的安全技术措施,确保了工程正常进行,取得了显著的经济效益和社会效益。

一、安全技术措施

根据不同施工时期的不同特点,采取了不同的安全技术措施,确保了各作业项目的安全生产。

(一)井筒开挖与支护的安全防护措施

1.总的指导思想。福堂电站调压井工程属大型石方井挖工程施工,工程区地质条件恶劣,调压井空间尺寸大,施工过程中安全问题突出。为了确保施工安全,项目部确定了安全生产总的指导思想:先加固,后开挖;先导井(直径3米),后扩挖;先摸拟试验爆破,再对井壁实际开挖;边开挖边支护;边开挖边监测;以监测成果信息反馈研究、分析,指导调整下一步开挖及支护方案。以安全求进展,以安全保质量。

2.大井开挖前的安全措施。为改善调压井围岩岩体的力学性能,恢复其整体性,提高围岩的弹性模量和抗压强度,提高围岩的安全稳定性,在开挖前对井壁围岩▽1260m以上进行深孔超前预固结灌浆。灌浆范围在井壁围岩环宽6～8m,呈梅花形布置3排深孔固结灌浆孔,每排56个孔,排距2m,均匀分布。为了进一步增强施工期井壁的安全稳定性,固结灌浆后在每个灌浆孔内插2根ф32钢筋为一组的钢筋束。

为确保大井安全,防止井口坍塌、片帮,在调压井井挖完成4.5m,即▽1304.5m高程,首先进行锁口砼的浇筑,浇至1309m高程,当锁口砼浇筑完成并达到设计强度的60%～70%,再采取减震措施进行调压井的井挖。

3.大井开挖的安全措施。(1)液压挖掘机SK220起吊的措施。福堂电站调压井大井开挖的扒碴设备为中日合资成都神钢建设机械有限公司生产的SK220液压挖掘机,其外型尺寸为9.98m(长)×2.99m(宽)×3.07m(高)标准挖斗容量为1.0m3,整机重量22.9t。采用DMQ540/30T低架门式起重机完成扒碴设备的垂直运输。经过精心安装调试的DMQ540/30T低架门机,42m扒杆、幅度在20m时,最大起重量为26T,满足自重22.9t的SK220液压挖掘机的吊运需要。(2)破碎岩体开挖的安全技术措施。调压井中上部岩体破碎,为确保井壁安全,在开挖设计上实行分区开挖,从平面上分为内环和外环两个区,内环先挖,外环开挖后及时进行喷锚支护或倒挂砼衬砌。半径为1.5～10.5m范围内为内环,半径10.5～15.65m范围为外环,为减小爆破对井壁的震动破坏,内环爆破时距井壁有5.15m,且完成的预裂兼隔震作用,外环爆破时预裂孔先行起爆,且外环已形成两个临空面,可降低炸药单耗。在施工程序上采取减小井壁岩体出露的高度(7m)和时间的方法,使后续的喷锚支护及砼浇筑及时跟进,有利于施工安全。(3)▽1253m以下部位开挖的安全措施。由于DMQ540/30T门机起吊SK220反铲的最低高程是▽1253m,为了提高开挖的效率,大井▽1253m以下部位扒碴采用SK220反铲直接停在开挖面上在爆破时进行防护的方案。为了保证爆破时反铲的安全,特设计反铲防护罩,爆破时用防护罩加以保护,爆破后将防护罩用门机直接吊走。防护罩采取∠100×100×6角钢作骨架,Φ25@20cm钢筋作分布筋,外围采取5cm的木板遮盖,为缓解个别飞岩对防护罩的冲击,在靠近起爆的一侧防护罩悬挂两排废轮胎取得了理想的效果。

(二)井筒砼衬砌安全技术措施

1.倒挂砼浇筑与下部开挖、喷锚属立体交叉作业,为防止物体下落伤人,在倒挂模板平台上用5cm厚的木板封闭,并随时清理自己施工中所造成的垃圾和废料,每天都要做到工完场清,自己的工具材料妥善保管,严禁坠落。绑扎钢筋用的挂架每层要用5cm木板铺设,底部并且用安全网封闭。

2.上下交通使用的4架爬梯,用Ф32钢筋制成,横档与立柱的连接处必须焊接牢固,梯身设防护围栏,每隔10m设休息平台一个。

3.作业过程中对卷扬机各结构、爬梯、防护设施派专人检查,发现问题及时修理加固,不得迁就使用。焊接作业的下方或附近严禁有易爆、易燃物品,平台架上对称堆放的钢筋材料不允许超重,让模板受力均匀,避免变形、扭曲。

4.用吊罐运送砼,使用吊罐前应对钢丝绳、平衡梁、卧罐、吊环等起重部件进行检查,如有破损,严禁使用。吊罐下降和就位必须听从指挥。指挥人员应由受过训练的工人担任、指挥信号必须明确、准确。吊罐下降时,避免紧急刹车,以免晃荡撞击人体。吊罐卸完砼应及时将斗门关好,并将吊罐外部附着骨料,砂浆等清除后方可吊离。

5.加强对施工用电的管理,配电盘有防雨、防尘、防雷设施,并应悬挂标志牌,线路架设符合规定,严禁照明电线直接搭在模板架子上。

(三)钢衬安装安全技术

调压井在▽1245～▽1295高程设有钢衬,钢衬安装与井筒滑模施工属于垂直交叉作业,为确保作业人员的安全,从施工现场实际出发,对钢衬安装作出如下安全技术要求:

钢衬安装操作平台,采用Ф22mm的钢筋煨成槽型,槽宽2000mm,将上下两钢筋端部接在钢衬的加劲环上,搭接长度不低于70mm,在钢筋的上中下分别焊接Ф14mm钢筋作为护栏和加固作用。在槽型钢筋的底部铺设50mm厚的木踏板。踏板的两端分别留出长度不少于200mm的余量作为相邻两踏板的搭接部分,踏板用铁丝捆绑固定在钢筋上。外侧安装平台是指钢衬和调压井砼之间的用于焊接调整的平台,外侧平台将直接铺设于土建预埋在砼内的钢筋或与预埋砼内的螺母连接的钢筋上,由于钢筋直径Ф25mm,长度600mm,所以踏板铺设在钢筋上后不再作其它加固处理。

为消除钢衬安装与滑模砼浇筑立体交叉作业带来的安全隐患,在第10层钢衬处(▽1270m高程),第17层钢衬处(▽1285m高程)分别增设安全防护平台,以拦截钢衬安装过程中边角废料的坠落。此平台用14a槽钢在钢衬内壁加劲环上搭设,每根长3m,间距2m;平台下部斜撑采用<75×5角钢进行支撑,角钢一头焊接在钢衬内壁加劲环上,平台边缘设防护栏和建筑防尘网,平台上铺设50mm的木板,并在木板上铺设网孔2mm×2mm的钢丝网。

(四)金属结构安装与排架柱施工的安全措施

为确保福堂电站提前2个月发电的目标,将原设计调压井事故闸门轨道安装与排架柱施工分步作业改为平行作业,使施工干扰加大,安全隐患突出。为确保作业人员的安全,将▽1314.5m锁定梁平台用5cm厚的木板封闭,上面用1mm的白铁皮覆盖,以拦截排架柱施工掉下的边角废料。轨道安装人员在卷扬机起吊的吊篮上作业,吊篮底部和顶部分别用50cm木板铺设,顶部增铺2mm×2mm的钢丝网,卷扬机设专人检查。

排架柱施工采用现浇砼,满堂红脚手架支撑,排架柱四周用建筑防尘网封闭。脚手架搭设做到申请许可→搭设→验收→挂牌→使用,同时设有两层栏杆和踢脚板,再设垂直爬梯以便攀爬和上下,确保脚手架搭设规范化和标准化。

二、结语

福堂电站调压井工程在工期紧、施工难度大、安全隐患突出等不利条件下,始终把安全工作作为一切工作的重中之重来对待,加大安全技术在安全管理中的运用,在三年多的施工过程中无一重伤以上的事故发生,取得了安全生产和经济效益双丰收。

作者简介:康续荣(1977-),男,四川苍溪人,毛尔盖水电有限公司工程建设部副主任,工程师,经济师,投资建设项目管理师,注册安全工程师,研究方向:土木工程。