从一次水塔支筒倾覆事故谈水塔施工安全问题_

摘要本文简要介绍了一次水塔支筒倾覆事故情况，原因分析。指出确保水塔施工安全应特别注意的一些问题。
1987年5月7日夜3时，某施工队在秦皇岛施工一座15om，x24m倒锥壳水塔支筒时;滑模架从地面以上17.sm处高空整体倾覆坠落。架上操作人员坠地，5人死亡，4人重伤，滑模架报废。
从事故现场看，支撑滑模架的中心立柱在焊缝处折断，做为垂直运输导向的钢丝绳(俗称走道丝)被卡在滑轮之外。
滑模架是通过空心千斤顶支撑在8根必25圆钢之上的;必25圆钢通过每隔150mm的必8环向筋和每隔1.sm的必12防扭筋和支筒钢筋连为一体。必25圆钢穿过千斤顶向上升出至少4m。
是什么力量使滑模架至少旋转了1350后，千斤顶又从必25支撑杆中脱出。带动滑模架而坠落在地呢?从中又能吸取什么样的安全施工教训呢?本文试从以下几点分析。
一、水塔支筒滑模工艺中垂直运输是依靠安装在滑模架上的，随滑模架不断升高的“天梁”实现的，为了使罐笼平稳上升，罐笼两侧设导向钢丝绳—“走道丝”，走道丝分别固定在天梁和地垄上，它也随滑模架上升而不断放松加长，如果由于某种意外的原因造成滑模架上升时，走道丝没有放松。势必造成这样的后果:滑模架(包括天梁)在千斤顶的驱动下(千斤顶生根在必25钢制顶杆上)向上升;走道丝由于没有放松而将天梁
向下拉(往往是偏心的);这样，生根在支筒内的承受整个滑模架重量的顶杆将受到巨大的附加压力而弯曲、失稳、甚至倾覆。为了防止这种意外事故，滑模机具设置了钢丝绳、卷扬机之间的自锁电路，一旦走道丝过紧、卷扬机将自动停机，放松走道丝。但是，从秦皇岛水塔事故现场看到，走道丝卡在天梁顶部滑车外，即使卷扬机已松动，被卡在滑车外的另一半走道丝仍然是紧绷的。一旦滑模架上升，天梁偏心受力，夭梁支撑压弯必25顶杆而失稳。现场显示正是如此。
二、水塔支筒施工采用滑模工艺，它是靠锚固在水塔的必25支撑圆钢作为滑模机具的生根点;用特制的千斤顶驱动滑模架上升。随着滑模架及模板上升、不断地灌注混凝土，从而实现了支筒滑升。必25圆钢支撑着滑模架全部重量，荷载及提升模板和混凝土间的摩擦力。滑模架的安全取决于必25支撑杆受力后的稳定。如前所述在施工过程中，当发生荷载过大、荷载偏心，或由于混凝土初期强度不够，造成支撑杆自由端过长等都可能引起支承杆弯曲、扭转。造成支撑杆失稳引起滑模架歪斜甚至倾覆。
根据施工记录，秦皇岛水塔滑升至sm时，滑模机具已开始扭转;由于没有及时有效的纠偏，滑升至14m时，机具已扭转了30cm左右、以至引起走道丝移位，罐笼不能正常上升时才开始纠偏。此时已为时过晚，埋下了事故隐患。从事故现场看滑模架倾覆位置和支筒顶杆弯曲点是一致的。
另外，支筒对支撑杆的握裹力取决于支筒混凝土的强度;如果混凝土强度增长过慢，达不到握裹力的要求(规范规定，出模混凝土强度为。.2一0.4MPa)或者滑升速度过快，出模混凝土强度来不及达到握裹力的要求都可能使支撑杆受压后自由端加长而失稳。
秦皇岛水塔地处海洪，日夜温差大，五月初的夜晚气温比较低。混凝土强度增长较慢;如果不能及时调正混凝土配合比，或混凝土坍落度过大都可能使出模混凝土强度达不到要求。
三、水塔滑模靠滑模架高空作业连续完成。一旦出现故障，轻者高空停滑，造成混凝土和模板粘连;重者发生安全、质量事故。由于秦皇岛水塔滑模架是1979年加工的，已经十余座水塔滑升;虽然多次整修，但其精度、刚度已有下降，本次滑模前试运转时，已经发生滑模架主要受力部件中心立柱拉断事故;当时仅作简单的焊接处理，为事故留下了隐患。发生事故时，原焊接部位断裂、滑模架解体。水塔滑模架是非标设备，这样重要的施工机具目前尚没有一套系统的加工、检验、修理、报废的制度。事故以后，有人提出，这样的机具应该报废;但是，机具应该使用多少次?或多少年应该报废?没有执行的依据。
四、滑模架倾覆应该有一个过程，这就是:失去水平—歪斜—倾覆。从歪斜到倾覆过程很短，从失去水平到歪斜过程较长。如果在这三个过程中都有自动报警装置，它将提醒人们及时采取措施。
秦皇岛水塔发生事故后，询问在场幸存人员，一致反映滑模架是突然倾覆的，没有一点思想准备，此套机具没有安装报警装置。倒锥壳水塔这一新型水塔结构的出现，从根本上改革了旧式英兹式水塔的施工工艺，它变分节灌注支筒混凝土为滑模施工;它变水柜高空灌注为地面预制、吊装就位。从整体上来说，施工安全性增加了;但是，由于人员、机具在高空连续作业;对机具的可靠性、安装精度、施工操作等方面提出了更高的要求。诸多因素互相制约，稍有不慎就可能造成大的事故。
单就滑模安全来说，应注意以下几点。
1.重视机具的管、用、养、修，制定有关制度，并严格遵守。严格机具安装精度。机具运转过程中随时监视，发现问题立即处理。
2.掌握适当的滑升速度，速度过快，出模混凝土强度过低造成塌方。速度过慢，混凝土和模板发生粘连。造成滑升困难，甚至拉裂混凝土。合适的滑升速度决定于混凝土出模强度。根据经验。当气温在15℃一20℃时，每昼夜滑升高度以6m左右为宜。
3.严格混凝土配合比，并根据情况变化随时予以调整。尤其是昼夜温差比较大时，或滑升位置在环托梁部位、滑升速度缓慢时，要调整混凝土坍落度和初凝时间。
4.严格施工监控工作，随时纠正施工误差，尤其在钢筋发生扭转、滑模架失去水平时要及时处理。施工中遇大风、雷雨时、架上人员要下架躲避。并同时松动模板，若遇临时停电、则用手搬动电动千斤顶皮带(避免停滑时间过长造成粘连)。滑模架要有良好的接地措施。
5.全体施工人员要统一指挥，协调工作，岗位明确，各负其责。要有明确的指挥联络信号、尤其是卷扬机和控制台司机的相互联络。一旦发生差错，控制台司机在走道丝未放松的情况下操作滑升，就有可能将滑模架拉翻。国内有多次这样的事故记录。
6.为防止操作人员失误而引起事故，应尽量安装事故报警、自控设备。秦皇岛事故后，施工单位在滑模机具上加设了走道丝、控制台联锁装置，一旦走道丝过紧，不单卷扬机自动停止运转，控制台也自动断电，防止了同类事故的发生。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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