1.中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 湖北宜昌 443002
2.长江三峡技术经济发展有限公司 湖北宜昌 443000
摘要：三峡升船机是三峡水利枢纽的重要组成部分，主要功能是为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道。三峡升船机采用全平衡齿轮齿条爬升式设计，是目前世界上技术难度和规模最大的在建垂直升船机。施工过程中各类危险源对安全生产提出了严峻的考验。通过对升船机现场施工设备及贝雷达架安拆安全管理经验进行归纳总结，为今后类似项目的设备安全管理提供借鉴。
关键词：升船机；施工设备；安全管理
1.工程概况
三峡升船机是三峡水利枢纽的重要组成部分，它位于五级船闸右侧和冲沙闸左侧的左非7号、8号坝段之间，由上游引航道、上闸首、船厢室段、下闸首和下游引航道组成。升船机设计过船规模3000t级，年单向通过能力350万t，最大垂直升降高度113m，采用齿轮齿条提升方式，与五级船闸联合运用，为客货轮、特种船舶和船队提供快速过坝通道，具有提升高度高、提升重量大、上下游水位变幅大及下游水位变率快等特点，是世界上规模最大、技术难度最高的升船机。
2.主要危险因素
船厢室位于上、下闸首之间，为升船机升降工作运行区域。主要土建结构由船厢室混凝土底板、四个混凝土承重塔柱、与塔柱同高的上中下游剪力墙、连接梁和顶部机房组成，建基面高程为47.50m，机房顶部高程为217m，空间最大高度169.50m；安全机构螺母柱、齿轮爬升机构齿条、纵导向导轨和平衡重系统轨道及相关电气控制设备等，船厢室段是升船机工程施工与安装的重点部位，总体最大安装高度约132.6m。
通过对主要危险源进行动态辨识，存在6类重大安全隐患为：模板垮塌可能导致人员伤亡，交叉作业可能导致物体打击，高空作业可能导致坠落伤害、高处坠物伤人，施工设备与非标辅助施工导致机械伤害，起重作业引起的机械伤害，施工用电触电、设备烧损等。
3.施工设备安全管理难点与控制措施
3.1难点
在三峡升船机施工现场，上首闸布置两台移动式塔机、船厢室布置四台固定式塔机、四台布料杆、下闸首布置一台M900型塔机，进行混凝土浇筑，随着筒体升高布设有4台齿条载人施工升降机。根据施工进度计划需求，又布设了一系列非标辅助设备；16套平衡重轨道安装电动葫芦及32个吊挂平台、4套螺母柱施工升降平台及2套纵导向施工升降平台.
施工现场特种设备及非标施工设备种类繁多、布设密集，吊挂平台点多面广，加上齿条、螺母柱施工升降平台、平衡重井吊挂平台、纵导向升降施工平台等存在：超负荷承载、联系硬支撑缺失、松弛、一点多挂、悬挂拉紧共用吊挂平台吊点；造成平台倾斜等重大安全隐患。但施工场地狭小，最大空间高度169.50m，四个筒体随着高程上升，对起重指挥监控与塔机司机操作非常不利，同时可能出现塔机间、与布料杆间相互干扰碰撞现象。安全管理难度相当大。
3.2控制措施
①项目部将升船机施工场设备分为：公用设备、专用设备、永久设备、大型起重设备和特种设备分别制定相应的安全管理措施。
②针对升船机七台塔机、四台布料杆，防止设备碰撞事故的发生，制定了《升船机设备防碰撞管理规定》并严格按规定执行。
③为确保塔机运行安全，防止大风、雷雨恶劣天气下设备事故的发生，制定了《门塔机安全运行防风补充管理规定》。对设备的制动系统、限载限位装置、自动报警系统、急停装置进行定期检测。
④在塔机安装过程中严把安装质量关，执行《建筑起重机械安全监督管理规定》，在门机拆除时严格拆除方案进行，从安装（拆除）施工安全措施方案审批开始、进行施工安全许可检查、结构分项安全验收、完工检查全过程监控。
⑤严格执行《升船机建筑塔机使用管理规定》和《塔式起重机安全操作规程》《建筑塔机安全运行管理规定》。
⑥针对具体的特殊设备制定了一系列相应的安全管理规定及安全操作规程，具体为《升降机安全操作规程》《升船机非标辅助施工设备使用管理规定》，从管理体系、制度等过程层层把关，消除设备安全隐患。
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4.贝雷架安装与拆除管理难点与措施
4.1施工特点
顶部横梁支撑结构设计难度大：高程196m横梁、纵梁、基础梁及观光平台均为现浇混凝土，梁系跨度、高度非常大，混凝土自重重，且筒体混凝土为薄壁结构，对混凝土施工的支撑结构要求高，支撑结构受力大，施工荷载大，需高承载的锚固支座，横梁支撑设计难度大、风险大。
施工安全风险大：支撑体系跨度大，安装拆除安全风险大，支撑体系的安装质量、锚固情况是横梁施工安全关键，为高空作业，与齿条、螺母柱、纵导向导轨及二期埋件安装、二期混凝土施工部位、临时桥机安装、船厢结构安装形成多重交叉作业，增加了高空坠物安装隐患，安全风险大。
4.2难点
升船机塔柱高程196m横梁、纵梁、基础梁及观光平台（中控室）采用贝雷架+钢管排架支撑方案施工，安装总重约1753T。
①横梁贝雷架规模大，重量重，根据现有的施工手段布置情况，需分组进行吊装，空中拼接工程量大，施工手段占压时间长，施工工期紧张，
②横梁贝雷架跨度大，吊装长度长，与船厢室结构及贝雷架移动平台之间干扰大，安装、拆除难度均大；
③因筒体和剪力墙施工进行不同，剪力墙贝雷架受吊装空间限制，部分贝雷架需分段吊装，左右方向在空中存在二次连接，横梁大规模的贝雷架吊装施工难度大，
④196m横梁、纵梁、基础梁及观光平台（中控室）与齿条、螺母柱、纵导向导轨及二期埋件安装、二期混凝土施工部位之间形成三重交叉作业。安全风险大。
4.3措施
①贝雷架吊装安全措施。因贝雷架长度过大、重量较重，部分贝雷架的重量/半径超出现有起吊手段和起吊能力均，不能满足整体直接吊装要求，需将贝雷架分解成若干起吊单元，采用单机或两台建塔抬吊将贝雷架吊装到位，然后在空中连接形成整体。吊装时采取如下安全措施：
1）成立贝雷架吊装专项工作组，明确分工和责任，安全有序进行。
2）吊装前需对操作人员进行技术交底，交底内容包括：
吊装构件的特性特征、重量、重心位置、几何尺寸、吊点位置、安装高底位置；所选用起重机械的主要机械性能；吊装方法、吊装顺序及进度计划等。
3）贝雷架吊装前应仔细检查吊具与钢丝绳的使用状况能否满足起吊要求，贝雷架吊装时，由专人负责，统一指挥；防止高空坠落，使用的工具应绑扎或挂设安全牢固，以防意外。
4）严禁使用塔吊进行斜吊、斜拉起吊，起重机必须按规定的起重性能和允许工作幅度作业，不得超负荷起吊；
5）严格执行前面叙述的起重设备所有安全操作规程。
②贝雷架拆除安全措施
1）贝雷架上部的排架拆除作业，必须在统一指挥下，严格按规定程序进行。
2）贝雷架拆除原则上采用单台建塔起吊，从顶部横梁转至左右84.5平台解体方案
3）基础梁贝雷架分段拆除，采用单机建塔直接从顶部横梁转至左右84.5平台解体方案
4）横梁双层贝雷架利用移动操作平台、钢马镫分层分段逐次拆除，由建塔挂钩吊至塔柱两侧的高程84.5平台上
5）观光平台部位贝雷架采用在平台板上预留孔洞、布置卷扬机分段下放到航槽底板上解体。
结语
三峡升船机是当今世界上规模最大、技术难度最高的升船机。受其结构设计的复杂性和施工的特殊性影响，对施工安全提出了严峻的考验。像贝雷架等施工设施均是首次在国内的升船机建设中使用，并安全完成任务，与2016年9月18日试通航。实践证明其每个环节的安全工作始终处于受控状态，其安全管理经验为向家坝升船机等其他升船机建设提供有益的借鉴作用。
参考文献
[1]SL203-97，水工建筑物抗震设计规范[R].
[2]梁仁强，李峰.三峡升船机施工技术研究与实践[J].人民长江，2011（8），51-55.
论文作者:刘菲菲,程雪如
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：横梁论文; 设备论文; 平台论文; 齿条论文; 混凝土论文; 高程论文; 管理规定论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;