張 澤,張家儒(湖南電力工程咨詢有限公司, 湖南 長沙 410004)
自2020年“7·2”電力工程基礎施工中毒和窒息較大人身傷亡事故發(fā)生以來,為改變輸電線路工程基礎施工“人力為主、機械為輔”的傳統(tǒng)施工方式,國家電網湖南省電力有限公司開展了輸電線路工程基礎機械化施工研究,根據輸電線路施工的特點研發(fā)了電力中小型旋挖鉆機設備(以下簡稱“電建鉆機”)。采用電建鉆機進行輸電線路工程基礎施工,實現了“基坑作業(yè)不下人”的目標,降低了安全風險及勞動強度,該施工方式在國內得到了逐步推行,特別是在湖南省內已取得了廣泛使用。采用電建機械進行輸電線路工程基礎施工降低了安全風險,但同樣也派生了安全、質量及環(huán)保水保管控的新內容和新難點。
采用電建鉆機進行輸電線路工程基礎機械化施工的工藝原理是:利用鉆機動力頭轉動底部鑲嵌斗齒的桶式鉆斗,切削巖土,并將巖土裝入鉆斗內,然后再由電建鉆機卷揚機和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,循環(huán)往復,不斷地取土、卸土,直至鉆至設計深度。施工較硬巖地質采用分層環(huán)形旋進工法,采取筒鉆抽芯再逐級擴孔的方式,或采用梅花樁工法施工,根據基坑大小先用小鉆頭分三點、四點或五點抽取巖芯,再用大鉆頭鉆進并成孔。對于水田、河灘、沼澤等地下水較豐富的復雜地質環(huán)境,采用泥漿、全護筒、高壓注漿及低標號混凝土等方式進行護壁,確?;禹樌_挖?;映尚秃螅秒娊ㄣ@機吊裝鋼筋籠,然后支模、安裝地腳螺栓、澆筑混凝土。整個作業(yè)過程中人不下基坑,實現了輸電線路工程基礎機械化施工。
采用電建鉆機進行輸電線路工程基礎施工,人不下基坑,大幅降低了安全風險,特別是類似2020年“7·2”電力工程基礎施工中毒和窒息引起的較大人身傷亡等安全事故不再有發(fā)生的環(huán)境。針對該施工方法,監(jiān)理的安全控制也有其新的特點。其主要安全控制點如下。
(1)審查人員資質:電建鉆機應由具備資質的人員安裝操作,操作人員持證上崗。
(2)審查機械設備:電建鉆機應有合格證、檢驗試驗記錄和定期保養(yǎng)記錄。
(3)督促施工項目部配備電建鉆機管理人員,落實電建鉆機安全管理責任,對入場的電建鉆機和相關工器具進行準入檢查。
(4)若電建鉆機施工采用分包的形式,應督促施工項目部貫徹落實分包管理的相關要求,報審施工分包資料,及時上報分包動態(tài)管控信息。
(5)施工場地應滿足電建鉆機承載力及穩(wěn)定性的要求,對松軟場地進行整平壓實。
(6)電建鉆機停放或作業(yè)時,履帶的前端或外側與溝、坑邊緣的距離不得小于溝、坑深度的1.2倍,否則應采取防傾、防坍塌措施。
(7) 在泥沼等易造成電建鉆機沉降或兩側履帶受力不平衡的地質條件下,施工時應采取設置路基箱等防沉降措施,確保機體穩(wěn)定。不準在暗溝、地下管線等上面作業(yè),不能避免時,應采取防護措施,不準超過暗溝、地下管線允許的承載力。
(8)鉆孔全過程應設專職安全監(jiān)護人。電建鉆機施工及旋轉范圍內,禁止有人通過或停留。
(9)鉆孔過程中,應對基礎周圍進行細致檢查,若發(fā)現裂縫、坑壁垮塌現象應及時處理。
(10)電建鉆機的桅桿起吊重物時,下方不得有人,起吊、轉停動作要一致。鋼絲繩與桅桿的夾角不應超過15°,被吊重物位于機身縱向軸線延長線上,防止傾翻。
(11)電建鉆機作業(yè)用鋼絲繩端部用繩卡固定連接時,繩卡壓板應在鋼絲繩主要受力的一邊,并不得正反交叉使用。繩卡的大小要適合鋼絲繩的粗細,U型環(huán)的內側凈距要比鋼絲繩直徑大1 mm~3 mm。上卡頭時應將螺栓擰緊,直到鋼絲繩被壓扁1/3~1/4直徑時為止,并在鋼絲繩受力后再將卡頭螺栓擰緊一次,以保證接頭牢固可靠,繩卡間距不應小于鋼絲繩直徑的6倍,連接端的繩卡數量應符合表1的規(guī)定。
表1 電建鉆機作業(yè)用鋼絲繩端部用繩卡固定數量
(12)作業(yè)前應檢查鉆桿銷軸和鉆頭斗齒是否正常,若彎曲變形或磨損嚴重則須更換。
(13)施工臨時用電設備接地可靠。
(14)電建鉆機在作業(yè)或行走時,機體與架空輸電線及其他帶電體的最小安全距離不準小于表2中的規(guī)定。長期或頻繁地靠近架空線路或其他帶電體作業(yè)時,應采取隔離防護措施。
表2 電建鉆機作業(yè)或行走時與帶電體的最小安全距離
(15)臨時道路修筑寬度應滿足電建鉆機行走條件,坡度應控制在25°以內,左右傾角應控制在10°以內。遇到拐彎時,道路拐彎半徑應滿足相應機型的要求。
(16) 電建鉆機通過橋梁、涵洞和管道時,應滿足其承載能力和通行能力。
(17)電建鉆機開挖作業(yè)過程中,四周應設置安全圍欄和當心坑洞等安全警示標識牌。
(18)暫停施工的坑口應采用蓋板進行安全防護并設置防水圍堰,防止人畜誤落入孔內及雨水注入孔內。①蓋板應采用4 mm~5mm厚花紋鋼板(或其他承載強度滿足要求的材料,蓋板承載強度為10 kPa)制作,蓋板邊緣應大于坑口邊緣100 mm且緊貼地面,蓋板涂以黑黃相間的警告標識和禁拆移標識,蓋板下方適當位置(不少于4處)設置限位塊,以防止蓋板移動;②蓋板因工作需要揭開時,坑口四周應設置安全圍欄和警告牌,根據需要增設夜間警告燈,工作結束應立即恢復;③蓋板上嚴禁堆放設備、材料。
(19)遇六級及以上大風、雷電或大霧等惡劣天氣時,應停止作業(yè),并倒平桅桿,將電建鉆機停放至安全位置。
采用電建鉆機進行輸電線路工程基礎施工,其質量控制要點如下。
(1)樁基施工前監(jiān)理應檢查施工的線路復測結果,檢查時應以設計提供的數據(平斷面圖)為依據,復測結果應滿足GB 50233—2014《110 kV~750 kV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范》第4.0.6條的規(guī)定。
(2)對施工分坑測量數據進行審查,對施工現場分坑放樣的正確性進行復核。
(3)電建鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置,2°以下的不平整場地,電建鉆機可自動安平,超過2°電建鉆機不能自動安平,從而鉆桿的垂直度無法得到保證。因此監(jiān)理應在電建鉆機進場前核查場地的平整情況,在電建鉆機就位后核查其水平偏斜是否在2°以內。
(4)電建鉆機就位時應盡量使兩履帶中間位置對準孔口中心點,保證鉆進過程中將其重力均勻分散傳于兩側地面,以利于在施工中保護孔壁穩(wěn)定。
(5)電建鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應對正準確,誤差控制在20 mm內。開始鉆進時速度應緩慢,當鉆進基礎坑200 mm深時,停止鉆進,復測基坑中心根開及對角線尺寸偏差,核實無誤后再進行鉆孔操作,如基礎位置超差,應對位置進行修正。
(6)有地下水的基礎,宜采用濕成孔作業(yè)法。濕成孔應根據工程勘察報告顯示的地質情況合理選擇泥漿護壁成孔、低標號混凝土護壁成孔、高壓注漿護壁成孔、全護筒護壁成孔等方式,盡可能保證挖孔時不出現塌孔和縮頸。
(7)在鉆斗裝土提升過程中要控制提升速度,注意保護孔壁和孔口。
(8)當開挖至設計深度后,將鉆頭留在原處,空轉數圈直到將孔底虛土清理干凈,并注意在空轉清土時不得加深鉆進。
(9)清土后,使用測繩及測孔器進行成孔質量檢測,成孔尺寸允許偏差應符合下列規(guī)定:孔徑的負偏差不得大于50 mm;孔垂直度應小于樁長的1%;孔深不應小于設計深度。
(10)鋼筋籠制作完成后,監(jiān)理應檢查鋼筋的焊接或機械連接質量,檢查接頭的分布是否符合設計要求及相關規(guī)程規(guī)范規(guī)定。鋼筋籠制作允許偏差應符合下列規(guī)定:主筋間距允許偏差應為±10 mm;箍筋間距允許偏差應為±20 mm;鋼筋骨架直徑允許偏差應為±10 mm;鋼筋骨架長度允許偏差應為±50 mm。
(11)根據電建鉆機吊裝性能,可整體吊裝鋼筋籠。由于基坑不允許人下坑作業(yè),因此在鋼筋籠吊裝前應檢查施工是否采用設置定位鋼環(huán)、混凝土墊塊等可靠的方式保證鋼筋保護層厚度滿足設計及驗收規(guī)范要求的措施。
(12)鋼筋籠吊裝過程中應避免碰撞孔壁,就位符合設計要求后應立即固定,當鋼筋籠重量較大、尺寸較長時,應有防吊裝變形的作業(yè)措施。
(13)做好施工作業(yè)時間安排,在鋼筋籠安裝完畢后應及時進行混凝土的澆筑。
(14)由于混凝土澆筑過程中不允許人下坑作業(yè),只能在坑口控制振動棒進行混凝土搗固,因此監(jiān)理應對混凝土搗固過程是否滿足搗固要求進行管控。
(15)基礎施工完成后,應根據設計或相關規(guī)程、規(guī)范要求進行檢測。
采用電建鉆機進行輸電線路工程基礎施工,需平整和碾壓塔基及周邊地面,同時需要修筑其上、下塔基的道路,增加了監(jiān)理環(huán)保水保管控點。
(1)督促施工方合理規(guī)劃進場臨時道路及臨時用地,盡量減少修路距離和臨時占地面積。
(2)施工過程中應盡量減少對樹木的砍伐,對于必須砍伐的樹木,則督促施工方辦理好相應手續(xù)。
(3)對施工過程中破壞的其他植被,應督促施工方采取有效措施進行復綠;施工過程中壓實了的耕地,應督促施工方進行復墾。施工現場應盡量保持地表原貌,防止水土流失。
(4)督促施工方做好垃圾堆放與處理措施、“三廢”(廢棄物、廢水、廢氣)處理措施等,使之符合國家和地方政府有關職業(yè)衛(wèi)生和環(huán)境保護的規(guī)定,做到“工完、料盡、場地清”。
(5)作業(yè)中應采取防止揚塵措施,配備手持式粉塵濃度測試儀,實時監(jiān)測施工現場的揚塵污染濃度。
(6)現場攪拌混凝土時,水泥應密閉存放或采取覆蓋等措施。
(7)土方的運輸應采用封閉式運輸車輛或采取覆蓋措施。
(8)施工現場嚴禁焚燒各類廢棄物,減少易造成大氣污染的施工作業(yè)。
(9)因特殊需要,確需進行夜間施工的,應督促施工方做好噪聲控制。夜間作業(yè)施工現場應對照明燈具采取遮擋措施,減少對周邊居民和環(huán)境的影響。
工程實踐證明:采用電建鉆機進行輸變電工程基礎施工與傳統(tǒng)以人力為主的基礎施工方式相比,其質量亦能滿足相關規(guī)程規(guī)范的要求;安全風險得到了大幅度降低;在交通較好的地方施工效率有大幅度提高,有較好的社會效益。該方式已雖得到一定范圍的應用,但目前尚無相應的典型施工方法和安全操作規(guī)程,監(jiān)理管控也沒有規(guī)范的依據,本文結合相關規(guī)程規(guī)范及現場監(jiān)理管控的經驗,總結出采用電建鉆機進行輸變電工程基礎施工的監(jiān)理管控要點,供同仁們參考。