平南三桥高空攀爬作业安全防护技术研究

平南三桥高空攀爬作业安全防护技术研究

Summary：高处攀爬作业危险程度极高，是项目安全管理的重点和难点。文章主要研究了自锁器、防坠器等高空安全防护技术在广西荔浦-玉林公路平南三桥高处作业施工中运用的实际情况，提出了相应的安全管控措施和方法，分析了应用现状及前景，以期为其他类似工程提供参考借鉴。Key：高空攀爬;自锁器;防坠器0引言在高速公路项目中，由于高处作业多，作业人员上下攀爬的现象普遍存在，如攀爬塔吊直爬梯、墩柱直爬梯等。作业人员在上下攀爬直梯时，出现以下几种情况容易发生高处坠落事故：（1）作业人员携带工具、物件攀登，或接打电话，分心、注意力不集中、踏空而坠落;（2）存在高血压、低血糖等身体异常状况，出现晕眩、手抓爬杆不牢而坠落;（3）作业人员年龄过大，攀爬高度过高，体力不支失手坠落;（4）雨雪天气后，梯子潮湿、结冰打滑，甚至是未穿防滑鞋、梯子本身残缺损坏等，导致攀爬过程中高处坠落事故的发生。现行《固定式钢直梯及平台安全要求第1部分：钢直梯》（GB4053.1-2009）中对钢直梯的安全护笼、结构要求、设计荷载、制造安装等均有详细说明，但尚缺乏对作业人员在直爬梯上下攀爬过程中实施的安全防控措施的说明。本文以广西荔浦玉林公路平南三桥项目部为研究对象，对作业人员高空攀爬作业过程中实施的安全防控措施及取得的成效、推广应用的价值等方面进行研究分析。1工程概况平南三桥为跨越浔江的主跨575m的钢管混凝土拱桥，主拱肋采用钢管混凝土桁式结构，矢高为143.75m，拱顶距离水面150m。主拱肋共分44节段，采用斜拉扣挂+缆索起重吊装，通过逐节悬臂拼装合龙。同时，缆索起重机两岸塔架各高200m，为装配化钢管格构式结构，标准节段立柱高8m，采用法兰盘连接，平杆、水平斜杆及立面斜杆与竖向主管间用节点板连接，安装时通过塔式起重机逐节安装。平南三桥拱肋吊装、缆索起重机塔架安装为钢结构安装工程，施工过程需要施工人员频繁上下攀爬，而作业人员在行走攀爬过程中，易思想麻痹、贪图方便，不按规定使用安全带等防护用品，是高空风险管控的重难点。为解决该问题，本文提出了一套行之有效的技术方案。2安全防护技术方案2.1关键防护技术2.1.1钢直梯加工制造安装平南三桥除了塔吊需要使用钢直梯外，作为缆索系统重要构件的200m塔架安拆作业也需要钢直梯。塔架的钢直梯需要自行加工制造，而非像塔吊直梯为厂家配送。塔架钢直梯从受力合理、握裹舒适、安装牢固等方面考虑，选用圆钢焊接作为踏棍和梯梁，踏棍间距均为30cm，直梯宽度为50cm，焊接成型后刷涂天蓝色油漆作防锈防腐蚀处理。作业人员攀爬时，双脚相互平行，双手与肩同宽，手脚并用，双臂一齐发力，符合人机工程学的要求，舒适度良好。塔架的片装节段在地面上预拼完成后，将钢直梯安装到片装节段上，与片装节段一同起吊安装，降低了在高空上安装钢直梯的安全风险。2.1.2钢丝绳在直爬梯旁边设置一根8mm以上的通长钢丝安全绳，作为主要承重受力构件。按《坠落防护带柔性导轨的自锁器》（GB/T24537-2009）的使用说明，通长钢丝绳可用相应型号的卸扣、绳夹在两端固定于爬梯顶端和爬梯底端，也可在底端附加配重以提供一定的张力，须保证钢丝绳与竖直方向的角度2.1.3使用自锁器攀爬作业人员上下攀爬时，除必须佩戴安全带外，仍应佩戴便携式自锁器。自锁器利用摩擦原理实现自锁，主要由自锁装置、滑动装置、安全钩、连接环等几部分构成，在自锁器上还加装缓冲绳，若下坠时可吸收冲击能量。自锁器具有导向设施和自锁功能，随攀爬者向上、向下在轨道上自由移动。便携式自锁器的优点主要有以下几个方面：（1）操作性强。自锁器重量为0.5kg左右，轻便，适宜随身携带，攀爬过程中随着钢丝绳上下移动，行动方便。（2）成本低。作为一款成熟的劳保用品，其价格为几十元至几百元，可作为安全生产费的计提范畴，适合全员配发使用。（3）攀爬过程中拆装方便。（4）制动性能好。根据国家电网公司企业标准《杆塔作业防坠落装置》（Q/GDW162-2007）对自锁器进行的性能试验得出的主要性能指标为：自锁器锁止距离最大为8mm、最小为5mm，能重复锁止1000次以上而不发生断裂等破坏现象。（5）能克服极端条件。在诸如钢丝绳表面沾油、沾水、结霜、裹油、覆尘、结冰等特殊环境条件下，自锁器均能正常锁止，解锁后又可在钢丝导轨上顺畅滑动。需要特别指出的是，自锁器是有上下两个方向的，必须按自锁器上的指示正确安装，否则会出现锁上功能削弱或失效的情况。使用前可先试着拉拽，若不能正常锁止则极可能是安装错误，须认真检查。2.1.4使用速差防坠器在钢直梯顶端也可安装相应高度的速差防坠器，作為上下攀爬的备选工具。速差防坠器又叫防坠安全器，在建筑行业和高空行业使用广泛，主要起到高空工作人员防坠落的用途。市面上常见的速差防坠器的活动范围在3～50m，工作负荷200kg左右，锁止临界点速度约为1m/s。防坠器使用的时候要悬挂在工作范围的上面，即钢直梯的顶端，高挂低用，悬挂要牢靠。2.1.5作业人员体检（1）例行体检：作业人员入场初期，项目部按照《职业病防治法》的要求组织所有作业人员进行健康体检，有心血管系统疾病、癫痫或晕厥史、机体肌肉骨骼疾病等情况的不能从事高空作业。（2）班前体检：查酒精浓度，采用便携式酒精浓度测量仪检查作业人员是否酒后上岗;查血压，高血压人员不允许高空攀爬作业。2.1.6班前安全教育会在班前安全教育会上，由项目部现场施工技术人员、安全员组织全体作业人员作班前教育，提出必须在攀爬直梯过程中要按要求穿防滑鞋、使用自锁器、戴防滑手套，不允许携带工具、物件攀登，不允许攀爬过程中接打电话，绷紧安全弦，保持注意力集中。2.1.7其他管理措施其他措施包括限制高龄人员从事高空作业，一般而言，建议超过55岁则不允许从事高空攀爬作业。此外，雨雪、霜冻及大风等极端天气，应杜绝直爬梯攀爬作业。高速公路施工项目的高处攀爬作业大多处于超过15m的三级或特级高处作业，为更有效保护作业人员的安全，相较双肩式安全带建议使用更为安全的全身式安全带。2.2需要注意的几点问题2.2.1型号匹配问题自锁钢丝绳的直径较多，市面上的自锁器也有8mm、10mm、12mm等各种型号，相互之间要配套使用。绳径大自锁器小则套不进或自锁器在钢丝导轨上经常卡顿，无法顺畅滑动，攀爬人员被拉停，须在高空中调整自锁器就极危险;而绳径小自锁器大则易松松垮垮，且攀爬过程中自锁器可能会意外从钢丝绳中脱出，从而导致失效。这两个问题在高空攀爬的过程中出现，有时甚至是致命的。所以建议在大规模采购安装使用前，应先做型式是否匹配、是否符合本项目使用的小规模试验，确认合适了再大批量采购安装。2.2.2作业人员不按要求正确使用自锁器、速差防坠器问题虽然项目部在各个钢直梯均安装有自锁钢丝绳及速差防坠器，但作业人员有时为了省事和减少麻烦，贪图方便，经常不按要求将自锁器扣于钢丝绳内，尤其是无旁站人员监督的情况下，使得现场的安全管理变得很被动，给项目安全管理增加了难度。对此，一方面要加大安全教育力度，提高作业人员的安全生产意识;另一方面要完善奖惩机制，加大奖罚力度，促使作业人员遵章守纪。2.2.3使用速差防坠器往上攀爬的问题速差防坠器一般设置在钢直梯的顶端，速差防坠器在使用后，安全钩会自动随着钢丝绳回笼而自动提升到钢直梯顶端，所以使用速差防坠器自上而下攀爬时会很方便，但是自下往上攀爬时，因安全钩在顶端，不方便使用。为解决这一问题，可在安全钩上绑着一根牵引绳，牵引绳绳长与梯高匹配，绳子垂至梯底，当作业人员需往上攀爬时便手拉牵引绳将速差防坠器的安全钩下拉到梯底，扣到安全带上，便可实现安全攀爬。3取得的成效通过该技术方案的实施，平南三桥缆索起重机塔架安装、拱肋安装作业人员在上下攀爬时安全管理态势良好，无一安全事故，且首次使用钢丝绳自锁器获得了荔玉公路指挥部2019年度“微创新”应用奖励。在使用过程中，即使出现前文所述攀爬过程中诸如分心、注意力不集中、身体状况异常、体力不支等人的不安全行为以及雨雪冰霜极端天气、梯子缺损沾油等物的不安全状态，导致作业人员踏空、失足产生危险，钢丝绳、自锁器和速差防坠器组成的主动安全防护系统会马上启动，“挽狂澜于既倒，扶大厦之将倾”，将作业人员从危险边缘拉回来，全过程保障攀爬作业人员的安全。4结语通过该安全防护技术的研究应用，平南三桥有效解决了作业人员上下攀爬的安全问题。该技术方案能保证作业人员的人身安全，提高项目安全管控水平，提升企业的社會形象和经济效益，可为类似工程高空施工人员安全防护