《施工机械安全问题研究6000字【论文】》

第1章前言在过去的二十年中，随着城市人口的急剧增加，原有的公交系统愈发承受不了庞大的日常客流量。许多城市开始加快地铁建设以缓解城市交通。一般来说，地铁项目的投资建设规模较大，而且施工水文地质条件复杂，工期紧张。因此安全问题是地铁项目建设过程中的主要建设重点之一，此外，由于地铁工程的施工条件多处于地下，其风险天然比其他种类的工程风险高，因此，地铁施工现场需要尽可能避免施工过程中因人员行为不当和机械操作不当造成的安全事故。随着地铁建设规模的扩大，建设部和铁道部等部门相继对目前较为零散的地铁施工安全标准进行整合，并发布一些有关地铁建设的安全标准，然而这些标准的对象仅仅针对地铁建设的某些特殊项目，对施工现场缺乏综合的安全要求。这样不仅增加建设方的管理难度，同时还可能因安全规范标准的不一致导致施工方对施工作业要求理解差异之后造成一定的安全隐患。而且一旦地铁施工发生安全事故，由于交通问题，很可能造成救援不及时，造成额外的损失。因此，需要建立一套科学的安全管理方法，防止操作不当造成的安全事故。

第2章影响施工现场起重机械安全的因素影响地铁施工安全的因素很多，大致可以分为外部环境和内部影响。在地铁建筑危险源系统中，结合地铁站的施工环境，对起重机械的特点进行分析可以初步将起重机械的安全因素分为环境、技术、机械、操作者四方面的进行考量。2.1环境因素由于地铁建设的目的是减轻城市交通压力，这就意味着地铁项目的实施地点往往处于城市中心地带，容易受到周围环境的限制。影响施工安全的主要环境因素具体可以分为以下三个。（1）施工现场平面布置作为施工组织计划的组成部分之一，施工现场往往在施工准备阶段变开始准备，并且始终由监督单位执行。一般来说，施工现场的大小以及主体结构决定了施工现场最终的位置和形状，区域之间用封闭墙进行分割，同时标明机械和材料、场地出入口以及项目主体结构的所在位置等等，其中施工现场的主要道路由于承载较重，因此需要进行一定的加固工作，为后续的建设提供基本的材料供应。（2）工地地基承载力施工现场的地基承载力对机械设备的影响尤为明显，尤其是起重机械提升过程中，对地基的压力增大，此时对地基承载力的考验愈发明显。在国家和行业标准中可以看出，地基的基础条件和起重机的接地比压是影响起重机械能够稳定工作的两个主要因素，从GB/T14560-2011要求中也明确表明起重机工作时，地面应坚实且平稳，同时在工作全过程中不能下陷，同时倾斜角不大于1％。当地基承载力无法满足起重机的工作条件时，需要采取对应的措施以保证满足承载能力。另外，由于不同情况下，起重机的重心的位置也不同，可能会导致起重机的接地压力分布不均，使机器重心的偏移，最终导致起重机主体倾斜。2.2技术因素地铁建设属于城市地下建设，这种类型的工程往往由于地下的环境特殊性和隐蔽性产生一些不可预测的工程障碍，以地质和水文条件为主，为此施工方因根据实际情况选择不同的施工工艺，同时还要即时针对特殊的子项目制定特殊的技术方案。以地铁施工为例，由于工期，主体结构形式，车站埋深和开挖宽度等因素的限制。主要分明挖和暗挖这两种施工方法，以明挖法为例，具体流程图如图2.1.图2.1明挖法地铁车站施工流程图一般来说，地铁车站明挖法的施工具有以下特点：第一，水平工作范围大。与地铁段的施工相比，地铁站的施工场地的物料运输路线较长，致使起重机械操作频繁。因此在明挖地铁站的建设中，通常采用分段建设的方法减少短时间内对起重器械的频繁调动。不管哪一种建设方法，都需要起重器械驾驶者注意现场条件，并按照安全要求进行机械操作。第二，在地铁站的建设中，维护结构的建设通常需要起吊大型重物，而且这些组件吊装和提升时，通常需要两个或更多的起重机同时工作，可能会对多个起重设备之间的合作提出一定的操作挑战。2.3机械因素（1）设备选型地铁工程中常用的起重机种类较为丰富，起重履带式起重机由于起重能力大，履带的接地比亚较小，逐渐成为目前我国地铁站建设过程中主要的垂直运输工具。由于不同机械设备的控制参数是不同的，例如，履带起重机的主要技术控制参数是起重量，起升高度和起升半径等，选择起重机械时，应根据工程的实际起吊距离和起重量选择合适的起重机类型和额定起重能力。（2）机械可靠性可靠性是指器械在指定条件下和指定时间内的执行能力，对于起重机械而言主要从环境调查，设备检查，金属零件检查和机械检查这四个方面进行可靠性的量化，在项目建设过程中，检查部门除了对上述四个方面的因素做重点排查之外还要根据实时的天气情况进行设备的重点维护核保养，确保工作误差保持在允许的误差范围之内。（3）起重荷载核算地铁项目地下连续墙的钢筋笼的宽度通常为4至6米，长度随着地下连续墙的深度而变化，其实际重量通常高达几十吨。单个履带起重机在起重过程中需要实时注意起重载荷，一般来说履带起重机的起重重量设计值以70％为最佳，最大不得超过80％，否则起重机械可能因组件的重量产生重心不稳定，对施工安全造成负面影响。当起重物重量较大时，往往需要多个起重机械合作施工，在这一过程中要根据每个起重机械的受力情况以及起重重量设计值确保合理的起重方案，确保每个起重机械所受到的分力不超过其起重重量设计值的80%。

第3章施工现场起重机械容易产生的问题3.1案例介绍武汉地铁四号线的第二阶段是地铁过长江后在武昌的第一站，位于武昌临江大道与张之洞路的交汇处。其主要功能是通风，防火和紧急通道。全长约25米，宽约11米，深约48米。从我国地铁项目建设的历史上来看，其无疑是最深的竖井。此外，由于地面临江的环境限制加上地质大部分为细砂和粉末层，需要在项目建设过程中实时注意器械的使用情况。武汉地铁4号线第二期基坑开挖和结构施工计划的开始日期为2013年3月30日，在具体的挖掘过程中根据每层钢筋框架的位置进行分层土方开挖，然后完成钢筋混凝土施工，直至达到结构混凝土强度设计要求之后才继续挖掘土方的下层，通过反复的操作打牢施工地基。在设计要求上，武汉地铁4号线第二期工程的风井主要以地下连续墙作为护结构，具体分为内墙和外墙，内壁厚1.5m，深60m，外壁厚lm同时墙身进入中缝岩层1m，内测钢筋混凝土墙间距为20cm。3.2安全隐患分析上文总结了可能影响地铁车站起重机械施工过程中安全运行的客观因素。然而在实际施工过程中，事故的发生往往不是单一因素的结果。从系统安全事故原因理论角度来看，事故发生的必要因素是危险源的存在以及和触发事件的同时发生。例如，基坑开挖和支护结构的设计和施工是安全的，然而同时开挖和桩基工程可能会导致危险事故。因此，在总结了地铁车站的起重和吊装作业的安全性单因素之后，本文结合武汉地铁4号线第二期建设项目对起重器械的施工安全进行素综分析。（1）行为人危险源行为人的危险源是指参与施工的工人管理人员于自身能力导致地铁施工事故。主要分为以下几种情况：第一，项目管理人员缺乏安全管理意识，第二，特殊建筑工人没有上岗证书，特别是特殊建筑机械的操作员没有使用机械的能力，或者上班前没有足够的岗前安全培训。对于地铁项目来说，由于建设周期长，其参与的建筑工人数量繁多，一旦安全事故的识别能力和应变能力较弱很容易产生严重的事故，因此在实际建设过程中需要实时注意安全管理核培训，营造良好的施工环境保障工人的施工安全，同时以安全教育加强工人在施工过程中的自我保护的意识，在保证自身安全的同时，还能保证工程质量的稳定。（2）机械器具危险源工程机械和工具设备是工程建设机械化的基础，大大提高了施工速度。然而机械设备也对工程建设构成威胁。地铁施工机械设备的风险，地铁施工过程中的危险源包括由于施工机械设备使用不当引起的设备性能不稳定，机械设备缺陷和安全防护设施缺陷。首先是机械设备本身的缺陷。该项目中使用的大多数起重器械都是通用设计的，可能存在机械设备不匹配的情况。其次，由于地质条件的影响，细砂和粉末层侵入履带式起重机可能增加起重机的磨损速度。（3）施工环境危险源地铁项目属于技术含量高，危险源多，施工难度大的项目类别。地铁工程的施工危害主要来自两个方面：物体的不安全状态和人员的不安全行为。其中不安全状态主要包括复杂的施工环境，机器的异常操作，场地狭窄对机械操作的限制等。不安全行为则主要指建筑工人对器械的错误操作。因此可以对操作工作进行一定的安全教育和认为监督手段，减少施工环境的危险源。（4）环境对器械的限制工程环境与工程机械的关系主要体现在工程机械对工程机械的约束条件上，在本次地铁项目建设过程中，有限的周围建筑条件的限制会在一定程度上影响机器的工作空间。客观上存在对施工现场的其他人员和物体造成机械损坏的危险，此外还包括一定量的施工附带影响，诸如器械振动以及噪声产生的影响，尤其是在闹市区，需要对施工时间段做合理的把控和安排，建减少施工对周围环境的不利影响。

第4章改善施工现场起重机械安全使用的对策4.1合理安排起重机械活动空间第一，由于起重机械的正常工作需要较大的操作空间，因此首先就要确定施工现场的空间是否可以满足机械驱动和操作的要求，在器械运行过程中实时计算和反馈起重机本身占用的空间大小、操作所需的空间以及运动路径。同时施工前必须对实际场地进行测量，以确保实际空间容量满足起重机械的基本操作要求。一般来说，起重机的占地面积与起重机本身的结构以及动臂的长度和高度有关。这就需要有关人员在实际场地测量以及器械调动过程中明确起重机的具体型号，从而确定起重机所占据的平面区域的大小。另外，在进行起重机占据的平面区域界定过程中需要根据吊臂的长度和施工期间的举升角度来确定最大活动空间。另外，起吊工作所需的空间基本确定了塔式起重机和龙门起重机的工作范围。这时就需要考虑履带式起重机等自行式起重机的机械停车位置，从停车位置到起吊位置需要进行一定的规划，尽量保证中间路段的人流车流较少。在起吊过程中，起吊位置还与起重物料的尺寸有关，这时候还要根据不同类型、不同形状、同材料的起吊物进行起吊方案的设计，确保在现有的起吊空间内保证起重机行进路径，即行进路径要基本满足其宽度应大于起重机机身的宽度；其高度应高于吊臂或桅杆顶的高度，以满足可能存在的拐弯起吊过程。4.2建立起重机械运动趋势估计系统随着工程建设领域信息技术的发展，可以使用一些3D建模的技术方法模拟起吊机在实际施工过程中的起吊路径，通过预先安装传感器来定位起重机械的关键部件，利用激光测距用于确定起重机与周围物体之间的距离以及起重机移动的速度，最后反馈到3D模型里面，来实时监控起吊过程是否会发生碰撞。此外，还可以计算出空间和实时距离的比较分析，以方便起重机械操作员对机械的实时操作调整。在起重机的操作程序中，规定了起重机与基坑之间的距离，起重机部件或起重物料之间的距离以及周围环境，根据测量结果和计算空间，判断实际空间是否满足施工要求。最后，整个3D模型还需要拟定一定的安全监控器，模拟、比较现场的实际空间和设计空间并设定一定的安全阈值，一旦发现危险区域的起重机应立刻实施反馈和制止，确保施工安全。4.3施工工序质量管理控制点的设置（1）设置原则设置过程质量管理控制点是实施过程质量管理控制的有效途径。然而，一个施工过程涉及多个过程内容，因此，施工过程中质量管理控制点的设置需要选择有代表性的工程内容。一般来说，其原则如下:第一，关键工序应设置质量管理控制点；第二是为起重机械的起重作业等施工环节的薄弱环节设置质量控制点；三是在新行哈的起重机械的施工环节设置质量管理控制点。第四，对于恶劣自然环境下的施工过程应设置质量管理控制点。（2）施工工序质量管理控制的措施实施施工过程质量管理控制措施的前提是明确质量管理控制点的控制对象，主要控制五大主导因素，区分哪个因素主导施工过程。正确区分施工过程中人、材料、设备、环境和施工方法的实际操作精度。施工过程中实施质量管理控制的具体措施是首先进行过程质量预控，通过文字、表格、图形等实现质量预控的针对性。施工过程中应进行质量检查，加强现场监督检查。例如，在初期的起重过程中出现的微小失误操作很可能在后续的施工工期里面统一出现，造成工程事故。因此，在施工过程中应注意质量管理控制和及时整改。同时，为了检查施工过程的质量，还需要对施工过程进行协同管理。

第5章结语地铁项目是一个复杂的高风险建设项目，大多数建设工作都是在复杂的环境和恶劣的施工条件下完成的。此外，施工场地环境因素的复杂性也决定了建设工作的风险。随着施工技术和施工技术的提高，对器械使用的安全监控手段也需要与时俱进。本文以地铁施工的危险规律为出发点，分析影响起重机械安全使用的施工风险。提出以下意见：（1）影响地铁车站起重机械安全的主要因素可分为环境，技术和机械三个方面。并且这些因素之间存在一定的相互作用，危险因素的发生往往是多种因素公共造就的，有必要从系统安全的角度进行地铁施工安全管理的建设。（2）为了应对起吊作业中可能存在的施工安全隐患，需要首先分析和识别危险源，同时遵守相关的施工技术安全规定、采取科学的管理方法，确保施工准备工作符合起重机操作的要求，加强安全管理，避免发生事故。（3）借助大量的距离传感器构建起重机械的3D运行轨迹模型，实施监控和反馈起重机械的运动，一方面有利于操作人员后续的操作调整另一方面还可以有效减少突发情况造成的操作食物。

参考文献[1]齐凯,王新华,何成忠,eta