海上施工中大型吊装管理施工组织应用

2020-01-21 03:09:31庄晓
中国设备工程 2020年12期

庄晓

(保利长大工程有限公司,广东 广州 510000)

1 项目概述

港珠澳项目的大型结构物吊装过程中,面临结构物尺寸超大、起重重量大,同时,作业船舶较多、海上风浪大的各种问题。若吊装过程中管理措施不到位、应急方案准备不足,容易应发安全隐患,为了保证吊装施工的安全,避免施工失误可能带来的损害,相关工作人员在吊装施工前,需做好全面准备。具体来说,相关工作人员应根据吊装施工的实际情况,从多个方面进行资料的收集,并在详细了解资料的基础上,对施工方案做出设计。同时,被吊装物的体积和重量明显增大,并且对安装精度要求高,如何更好地组织吊装成为相关工作人员亟需考虑的问题,一旦吊装过程某环节出现失误,不但会带来直接的经济损失,而且对项目工期都会造成严重影响。

2 海上吊装重难点

海上吊装施工管理的特点、难点:(1)吊装结构物重量大、体积大、吊装安装的精度要求高;(2)吊装过程船舶种类多、需要多艘船舶、大量的吊装人员进行协同作业,对船舶、人员的协同作业要求高;(3)海上施工海域情况复杂各异,气象水文状况均不一样,且施工期间往往在台风季节;(4)吊具均为非常规定型产品,无类似案例可参考,吊具的设计的吊装过程是否顺利进行起到至关重要的作用;(5)海域施工环保要求高,尤其港珠澳项目施工海域,为国家重点保护动物白海豚的栖息地,且涉及三地不同的环境要求管理。

3 海上吊装施工组织的重点控制点

3.1 技术方案确定

吊装工艺的确定受吊装物规格和施工海域水文气象状况的影响,相关负责人应在明确这两种因素的前提下确定吊装工艺。对施工现场的考察和了解是负责人编制技术方案的前提。负责人应确保方案与现场情况相匹配。确定技术方案之后,负责人应及时与施工人员进行对接,并将方案简化为图表形式,方便施工人员对设计方案的理解。施工过程中,技术质量管理人员应对吊装具体情况及方案执行情况进行跟踪。

3.2 吊装前的准备

(1)完成吊具吊点的方案设计,其中港珠澳项目的上墩身吊具为钢结构产品,单个吊具重量约300t,销轴采用42 CrMo 材质加工,直径为400mm,钢丝绳直径为270mm,采用高性能无接头绳圈。(2)首先3200t 浮吊上悬挂上吊具、上吊索;下吊具及下吊索放置在平驳上;3200t 浮吊起吊二级吊索以上部分至平驳上方;将二级吊索对准下吊具销孔位置,插销;3200t浮吊起吊吊具及吊索至墩身构件上方;对准墩身销孔位置,插销。(3)为保证墩身可顺利下放,确保安装过程中剪力键与剪力槽的匹配正确,在下节墩身应设置导向装置,导向装置采用钢结构制作,为保证导向结构的稳定性,各导向结构之间应采用钢管进行连接。导向结构在现场进行安装,墩身安装完成后拆除。(4)为保证人员上下的便利安全,确保人员在墩顶及接缝处作业时的安全性,应在墩顶及接缝处设置操作平台,操作平台的功能包括测量、张拉压浆、制作安装、吊索具安拆等。操作平台四周均应安装护栏,操作平台均为采用平面框架钢结构,由接缝处操作平台到墩顶平台处安装爬梯方便人员的上下。(5)墩身运输,采用8000t 运输平驳每次运输一节墩身,平驳船到达装船码头后,采用抽水方式将运输平驳降至坐底平台上,墩身采用台车移运上船,并对墩身安装缆风及底部抗滑装置,采用两艘拖轮按航速6 节拖带至施工水域。

3.3 吊装安全管理

海上大型结构物吊装的重大危险源包括通航安全、吊具断裂、人员溺水。相对应采用的安全措施如下。

(1)通航安全:①各施工作业点及时悬挂专用航标灯警示,避免发生船舶与结构物的碰撞事故。②海上吊装作业点周围,必须配比警戒船,对于施工无关的船舶,应要求其离开吊装作业点。③所有作业船舶的锚,应根据该吊装作业点的地址水文情况进行配备,防止走锚,并设置锚标。④每艘作业船舶上,均应备有对讲机等通讯设备、救生、应急医疗物资、救生物资等都应配备充足,完善各项安全措施及应急预案。

(2)防吊具断裂的保证措施:①每次吊装之前,对吊具进行一次检查,包括浮吊钢丝绳,无可见损伤方可使用。②吊装过程中,严禁采用破损的钢丝绳及吊具,吊装过程中应有专人指挥,无关人员严禁在墩身下逗留。③严格检查吊耳的焊缝质量,保证在吊装过程中吊耳不出现安全事故。④每次起吊时,构件吊起10cm,静置5min,无异常情况方可继续吊装。⑤制定专门的吊具放置措施,在吊具放置的时候,避免吊具构件相互挤压及产生扭、折等情况。⑥吊具的使用状态及检测记录要有固定人员负责。

(3)防止人员溺水:①水上作业人员及船上临边作业人员必须带好安全帽、穿好救生衣,做好个人安全防护,并各个通道设置栏杆。②进行临空邻边作业的人员必须正确佩戴安全带。③所有海上作业人员必须穿着防滑鞋。④所有的作业船舶上,均应按要求配备足够的救生圈、救生绳等物资。⑤配合作业的船只都必须配备救生艇。

3.4 船舶施工过程中的环境保护管理措施

海上吊装项目的环境污染包括有油污污染、施工的废渣污染、生活垃圾污染等:(1)提前制定船舶运输、吊装过程中的环境保护管理方案,而港珠澳CB04 标所在的施工水域为国家重点保护动物白海豚栖息地,因此,还需做好针对白海豚做好专项的保护措施。(2)做好污染物排查记录表,定期定人根据排查记录表检查污染物的排放现象,如有发现及时组织清理,防止污染物的进一步扩散,并配备防油污设施。(3)与有资质的回收单位建立合作关系,对船舶的油类或含油混合物、生活垃圾等回收单位定期进行回收及清理,或者自行统一收集后,运送回岸上的指定位置,由当地环卫部门进行处理,严禁采用直接排放的方式。

4 海上吊装实施

(1)吊装任务。港珠澳CB04 标的江海直达船航道桥现浇承台、预制墩身。预制墩身分下节墩身、上节墩身两个节段,墩身节段之间采用干接缝方式连接。江海直达船航道桥上节墩身共4 个,单个起重重量约1500t,最大高度约15m。(2)吊装设备配置。自有3200t 浮吊1 艘,用于上节墩身吊装;300t 浮吊1 艘,配合用于轻型构件吊装;8000t 运输平驳一艘,用于上节墩身运输;1000t 货船,用于材料、小型机具运输;锚艇1 艘,配合抛锚用;交通船1 艘,用于水上交通等;拖轮2 艘,用于浮吊及运输平驳的拖带。(3)制定吊装全过程的施工方案,形成吊装操作规程,细化各环节工作内容,对每个部门、每个配合人员在各步骤所应完成的具体事项进行明确分工安排,并对每个环节可能发生的突发状况制定应急处置措施。(4)收集分析当地气象水文条件,与气象水文部门建立合作关系,提前获取较全面的气象水文预测报告,应施工所在位置为热带海洋性季风气候区,因此,必须在台风空窗期组织吊装以避免热带气旋带来的巨大影响;另一方面,该区的潮汐类型属于不规则的半日潮混合潮型,日不等现象明显,其中,大潮期间日潮现象较明显,小潮期间半日潮现象显著,中潮介于两者之间;分析当地水位、水流流向、水流流速、波浪要素等多方面数据,为吊装全程提供更全面的参考数据。(5)对航道进行疏浚。3200t 浮吊长度为110m,宽度为48m。测算浮吊在起重2000t 时前后左右的吃水情况,并根据吃水情况确保在水深低潮时可以满足要求,对海床面标高进行测量,并计算疏浚深度及疏浚宽度。疏浚时应对边坡进行考虑,计算疏浚方量,如期间有恶劣天气情况,应进行二次扫床工作,确保疏浚范围及深度满足起重船吊装要求。(6)上节墩身吊装属海上大吨位起重作业,受风浪、水流影响很大,事先必须根据气象水文情况选择墩台吊装作业时间。(7)船舶泊位。应在吊装前进行详细策划,要求浮吊、运输船舶及其他配合船舶必须根据设定的方案进行泊位,每个抛锚顺序都需严格根据方案执行。(8)上节墩身吊装。采用3200t 浮吊进行吊装,通过绞锚移动浮吊,使吊具处于墩身上方,缓慢落钩,连接墩身与吊索具;起钩至吊索具收紧,观察15min,无异常后继续起钩,将墩身吊离运输平驳。通过绞锚移动浮吊使墩身位于下节墩顶正上方,顺导向结构缓慢下放墩身,浮吊松钩,墩台重量转换至临时垫块上。

5 结语

事实表明,各部门的协调配合是顺利进行海上吊装作业的关键。相关工作人员在施工方案的指导下,对人员和设备进行合理安排,将技术措施落到实处,从而确保吊装施工的有序进行。目前,大型吊装施工有着广阔的发展前景,行业人员应不断优化和提升大型吊装作业的组织和管理,确保吊装施工的安全和稳定。