浅谈罐区工程防台风、防汛专项措施

毛 涛

陕西化建工程有限责任公司西安公司 陕西杨凌 712100

1 方案编制

1.1 编制目的

按照国家规定的“蓝、黄、橙、红”四色预警和四级响应的要求，结合项目的实际，为进一步提高防汛指挥调度、应急抢险和灾后救助的效率，确保施工现场防汛抗台抗暴雨的能力，最大限度减少经济损失和确保人身安全，确保施工现场安全生产，制定防汛防台工作方案。

1.2 编制依据

根据《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国防汛条例》等国家相关法律、规章、规范性文件，地方性法规和规章等制定本方案。

1.3 组织机构

成立由项目经理任组长、项目管理人员及各班组长为组员的抢救小组，各司其职，协调配合防汛防台指挥小组；项目部成立防汛防台巡查小组，由安环部组织对现场安全隐患进行排查和巡查，包括施工现场临时用电、各部位配电箱检查，施工现场排水及现场排水沟疏通检查，以及临时办公用房加固检查。

防汛抗台工作必须服从上级单位统一指挥，安排人员轮流值班，并做好记录。与建设单位、监理单位及各施工班组之间建立联系，及时沟通防汛、防台信息。台风、洪汛期间，防汛、防台领导小组成员要确保手机24h 开机，并安排值班。

2 防汛防台重要设施和重点部位

2.1 设备材料的转移、加固

（1）对易受潮设备在暴雨、台风来临前就进行清理转移，将电焊机、小型机具设备转运至较安全区域。对不能转移的电焊机、配电箱等应予以加固，必须可靠接地，电焊机不得多台串联接地。

（2）检查厂房、临时办公用房排水沟，保持畅通。

（3）台风、暴雨来临前，对工地临时工棚、库房、临时办公用房进行全面加固，用钢管进行盖顶压拉与地锚连接，以增强抗风能力。

（4）台风来临前，由巡查小组切断工地建筑机械电路，确保安全。

（5）加强对脚手架、卸料平台的检查，应牢固、可靠；钢管连接扣件应牢固，安全网需扎牢，架体上材料、物品应全部清理至室内堆放。

（6）在施工区域四周设置排水沟渠，及时抽干工地地面最低点积水。

（7）台风到来前应停止高处作业。

2.2 工地施工用电保护措施

（1）暴雨、台风期间，由专业电工配合巡查小组对工地进行全面用电检查，更换、维修老化、破皮的主干线。

（2）将施工现场的配电箱全部提高，将接头处用防水胶布缠死，必要时将配电箱拉闸停电。

2.3 防汛抗台工作要点

（1）不得把外泻泥土及垃圾扫到排水沟中，以免造成排水沟堵塞，并且要定期对排水沟及集水井进行清理。

（2）汛期前，对生活区、工地、材料库房、材料堆场进行全面检查，了解水情和排水情况，查看有无水害隐患，对易受水害的隐患限期解决。

（3）在汛期施工时，将机具、材料、设备等放在不易被水淹处。台风到来之前，备足编织袋等抢险物资及机具，以防不测。

（4）对材料库及防腐场地堆放材料做好加固工作，防止堆放物资被台风卷起。

3 人员转移撤离方案

3.1 准备工作

根据近几年在台风中人员撤离、转移的情况和经验，首先对临时工棚内人员的情况进行调查和统计，根据实际情况，按照安全、就近、方便的原则，选择撤离安置地点，落实好联系人及联系电话，并登记造册；同时根据情况变化，不断更新资料，确保人员安全。

3.2 撤离指令发布条件

在台风影响前，接市防汛的撤离指令后迅速通知各有关单位及时撤离、转移，确保人员安全。

3.3 撤离点保障

撤离点的治安由所在地区的派出所和联防队负责，由所在地区的政府和有关单位提供饮食、医疗后勤保障。

4 事故处理措施

项目部必须齐心协力，各尽其职、紧密配合，形成确保安全的监控网络，把好“施工前的准备工作，施工中的安全防护，施工结束后的清除工作”三关。

事故最早发现者立即向防汛、抗台领导小组报告，防汛、防台领导小组接到报告后，要求有关部门查明有关情况，下达应急救援处置的指令，同时发出警报，采取紧急救援措施。并向上级单位汇报事故情况。

发生事故后，应迅速查明事故发生源点、部位和原因，原则以自救为主。不能控制的，应向上级报告并提出消除事故或抢救的具体措施。受伤人员要以最快速度将其脱离现场，严重者尽快送医院抢救。

会同事故发生地点班组，在查明事故部位和范围后视能否控制，做出局部或全部停工的决定。

在事故现场周围设岗，划分禁区并加强警戒和巡逻检查。如果事故扩散或产生连锁反应危及外部人员安全，应迅速组织有关人员协助友邻单位。

5 技术准备

结合项目罐区的施工内容、整体平面布置和施工使用的材料、设备、机具情况，分别在临时设施防护、排水准备及修复、单体建筑抗台、原材料防护、施工设备防护、储罐抗台措施六个方面进行准备。以下主要介绍储罐防台措施。

储罐抗台措施分为罐体刚性抗台措施和罐体防滑移措施。台风来前，如储罐大角缝没有进行焊接，则需要将储罐底圈壁板与罐底边缘板进行安装焊接，焊接时预留排水3 处口；罐体施工过程中如果抗风圈（加强圈）所在的罐壁板施工完毕，需要先焊接本圈罐壁上的抗风圈（加强圈），然后再进行上一圈罐壁板施工；罐内部脚手架在台风来前，将三脚架和跳板整体焊接成一体后再与罐壁内测焊接，与罐壁形成一体。由于内部脚手架与罐壁焊接后无法重复利用，需要重新采购和制作内部脚手架。

为防止罐体受风力影响发生滑移，在所有储罐边缘板处均布12 个加强板以限定罐体位置。同时，为减少气流对罐体与基础的摩擦力影响，在罐底边缘板与储罐基础处增加20mm 厚的水泥砂浆层进行临时密封；待罐底防腐密封施工时清除，再进行罐底防腐密封。

5.1 储罐刚性验算

5.1.1 罐壁施工过程中的防风措施

施工完成后，罐壁顶部抗风圈和中间加强圈共包括2道抗风圈、3 道加强圈，详见图1。

图1 罐壁顶部抗风圈和中间加强圈的分布示意图

现场罐壁施工采用正装法施工，为使施工过程中罐壁所承受的风险最小，简化施工过程中的防风措施，采取以下措施：

如果抗风圈（加强圈）所在的罐壁板施工完毕，则需要把本圈罐壁上的抗风圈（加强圈）先进行焊接施工，然后再进行上一圈罐壁板施工。施工顺序为，第1、2、3、4 圈罐壁板→第1 道加强圈→第5 圈罐壁板→第2 道加强圈→第6 圈罐壁板→第3 道加强圈→第7 圈罐壁板→第1 道抗风圈→第8 圈罐壁板→第2 道抗风圈。

利用施工过程中的脚手架平台充当罐壁临时抗风结构，如图2 所示。

图2 利用脚手架平台充当罐壁临时抗风结构

通过计算得知，整个罐壁补强的最大高度为3.017m。

5.1.2 施工过程中防风措施的校核

通过以上分析可知，罐壁施工过程中可能会出现以下6 种工况：

（1）第1～3 圈罐壁，内部2 道脚手架平台；

（2）第1～4 圈罐及罐壁外部1 道加强圈，内部2 道脚手架平台；

（3）第1～5 圈罐及罐壁外部2 道加强圈，内部2 道脚手架平台；

（4）第1～6 圈罐及罐壁外部3 道加强圈，内部2 道脚手架平台；

（5）第1～7 圈罐及罐壁外部3 道加强圈、1 道抗风圈，内部2 道脚手架平台；

（6）第1～8 圈罐及罐壁外部3 道加强圈、2 道抗风圈。

其中，工况（6）在储罐设计过程中已经确定是安全的，以下只对工况（1）～（5）进行校核。

罐壁各个抗风圈及加强圈的截面模数：第1 道加强圈截面模数为1687cm3；第2 道加强圈截面模数为1716cm3；第3 道加强圈截面模数为1807cm3；第1 道抗风圈截面模数为7930cm3。

为便于计算，同时也使计算结果偏保守，设定罐壁厚度为12mm。根据现场实际情况及钢跳板的几何尺寸，通过计算，得到脚手架平台的截面模数：4 跳板双层为2074cm3；6 跳板单层为2080.6cm3。

在储罐抗风设计过程可知，以上各工况中间抗风圈是满足要求的，现在只需要校核顶部抗风圈所需截面模数即可。顶部抗风圈所需截面模数计算式见式（1）。

式中：H——罐壁高度，m；

D——储罐直径，m；

V——3s 阵风风速，m/ s。各工况核算结果如表1 所示。

表1 各工况核算结果 cm3

5.1.3 需要注意的问题

（1）脚手架平台支撑与跳板、支撑与罐壁之间采取等强度连接方式，使罐壁、支撑及跳板形成一个刚性体；

（2）脚手架平台布置形式为4 跳板双层并排，或6跳板单层并排；

图3 各工况结构示意图

（3）脚手架平台支撑架角钢规格不得小于75mm×8mm；

5.2 罐体防滑移校核计算

风力作用下储罐所受横推力计算如式（2）所示。

式中：H——罐壁高度，m；

P1——设计风压，Pa；

P0——罐壁驻点线上单位弧长风载荷，N/ m。

其中，P1的计算式见式（3）。

式中：K1——体形系数，外浮顶罐取1.5；

K2——风压高度变化系数，统一取1.26。

W0——基本风压，Pa。

假定作用于储罐外壁迎风面的风压按正弦曲线分布，风压分布圆拱对应的圆心角为60°。通过分析可知，储罐所受的横推力（F）计算式见式（4）。

如果按当地最大风速80m/ s(10min)核算，转换为基本风压W0=3063Pa。

在施工过程中，根据罐壁高度的不同分为不同的工况，每种工况的具体核算结果见表2。

表2 不同工况的防滑移核算结果

由于在第6、7、8 圈罐壁施工过程中可能会因为风载荷作用而储罐发生侧移，因此有必要在施工过程中对储罐采取防侧移措施。

5.3 对防侧移措施进行校核

在风载荷作用下，迎风面的防侧移结构受力最大，为简化计算，只对其进行强度校核，同时计算结果也偏安全。

防侧移结构选用材质为12MnNiVR，顶板厚度为33mm，侧板及筋板厚度为14mm 的高强钢板，其许用应力［σ］=294MPa，许用剪应力［τ］=0.6［σ］=176.4MPa。

由以上分析可知，最危险的工况为罐壁全部施工完毕，而浮盘等内件还未施工的时候，如式（5）所示。

式中：ΔF——储罐本体受力，N；

F——横推力，N；

Q——静摩擦力，N。

顶板与储罐底板间的拉脱应力校核见式（6）。

式中：σ1——顶板与储罐底板间的拉脱应力，MPa；

△F——储罐本体受力，N；

A1——顶板与罐底板间的接触面积，m2。

顶板与筋板间焊缝剪切强度校核（焊缝系数取0.8）见式（7）。

式中：τ——顶板与筋板间焊缝剪切强度，MPa；

式中：σ2——筋板的压应力，MPa；

△F——储罐本体受力，N；

A3——筋板与罐体接触焊缝的接触面积，m2。顶板与储罐底板连接处弯曲应力校核见式（9）。

式中：σ3——顶板与储罐底板连接处弯曲应力，MPa；

W——罐体接触焊缝的接触面积，m2。

Mmas——储罐本体所受最大受力，N。

因此，储罐防侧移结构安全可靠。