白鶴灘水電站左岸主廠房橋機防碰撞管理存在的風險及對策

孫博聞，楊廣渝

（長江三峽技術經濟發展有限公司，615400，涼山）

白鶴灘水電站地下廠房施工現場條件復雜，土建與金結施工交叉作業較多，大件吊裝頻繁，橋機與橋機之間、橋機與其他物體之間碰撞風險較大，為了保證1300 t橋機安全穩定運行，需對存在的風險進行分析管控并采取相應的防碰撞措施。

一、存在的碰撞風險

1.共軌橋機相互之間的碰撞風險

左岸主廠房目前已布置3臺橋機在巖錨梁上共軌運行（圖1），從北到南依次有1臺QD1300/160 t橋機、1臺QD160/160 t橋機以及1臺50/25 t橋機。2019年6月，為了滿足機電大件吊裝需求，另有1臺QD1300/160 t橋機將安裝于上述3臺橋機的最北側。因此，屆時會有4臺（套）橋機在巖錨梁上共軌運行。在多臺橋機同時運行時，可能出現由于缺乏統一指揮或信號工指揮失誤導致的碰撞風險。單臺橋機運行時，可能出現由于限位或制動裝置失靈或者人為誤操作導致運行中的橋機與其余橋機碰撞的風險。

2.橋機與頂拱臺車相互之間的碰撞風險

在廠房巖壁梁上設有3臺廠房頂拱臺車，用于廠房吊頂施工。廠房頂拱安全臺車設計為近拱形鋼結構臺車形式，安裝高程 EL609.45，利用廠房吊頂支撐柱上布置的鋼牛腿及型鋼軌道梁作為支撐。第一臺臺車中心跨度31.9 m，臺車寬度 7.5 m；第二臺和第三臺臺車設計跨度31.98 m，臺車承載主梁間距6.65 m，頂部平臺寬度8 m?，F廠房頂拱加強支護已施工完成，已啟動頂拱吊頂鋼結構安裝施工，由于臺車承載主梁與1300 t大橋機小車卷筒干涉，橋機與頂拱臺車相互之間有碰撞風險。

3.橋機與其他物體之間的碰撞風險

除了共軌橋機與頂拱臺車外，橋機運行過程中仍有可能與廠房中其他設備發生碰撞。橋機起重作業時，吊鉤下方可能與廠房內的柱式布料機以及安裝間座環轉輪安裝平臺等地面設備發生碰撞。

二、應對對策

1.主動措施

（1）成立管理組織機構

從過往的事故分析來看，大多數事故發生的根本原因是管理不當造成的。因此，制定一個有效的管理機制并長期有效地執行是最佳對策。

首先成立一個專業的橋機運行管理小組（包括生產調度人員、安全管理人員、后勤保障人員、檢修人員、橋機司機、起重指揮人員、吊裝作業人員等），全面貫徹落實責任主體制度，明確各人員的職責:

①小組長職責。小組長由負責生產調度人員任職，全面負責協調橋機的生產調配、過程協調、與設備廠家的聯系等。

②各成員職責。安全管理人員：負責橋機的日常安全檢查、定期檢查，負責司機的證件管理、保持與當地安全和醫療機構的聯系、事故調查及處理等。后勤保障人員：負責橋機檢修、維修所需物資的采辦。檢修人員：橋機發生故障后負責進行及時維修，確保設備正常運行。橋機司機：負責橋機的日常運行維護保養、填寫相應的記錄，如運行記錄、維護保養記錄、交接班記錄等。吊裝作業人員：負責橋機吊裝器具的日常維護保養。起重指揮人員：負責起重信號指揮。

（2）管理措施

①對人的管理。特種作業人員（橋機司機、起重吊裝作業人員）必須取得特種作業操作證且在有效期限內方可上崗。其他管理及輔助人員須經培訓合格后上崗，并且熟悉本橋機的用途、性能、操作方法、橋機所在區域內的環境條件。 檢修人員要求有3年以上起重設備檢修經驗。

②對設備設施的管理。一是對共軌的橋機進行編號。二是在進入橋機前的明顯位置標識各橋機的狀態，包括運行、檢修、故障等警示標志，防止非操作及檢修人員進入橋機運行區域。三是加強日常檢修及維護，防止限位裝置、報警系統發生故障導致失靈。

③規范操作規程。一是橋機開機前，應檢查安全裝置（防撞感應裝置、警示裝置、物理防撞裝置、限位裝置）是否正常，并填寫檢查記錄。二是橋機開機前，橋機司機應確認橋機運行區域及橋機本體內是否有人員進入。三是橋機開機前，橋機司機應確認橋機運行區域內是否有影響橋機運行的障礙物或其他交叉施工項目。四是橋機每次開動前，必須發出開車警告信號，并確認警示裝置運行正常。五是吊裝作業前確保司機與吊裝作業人員的通信設備運行正常。六是嚴禁違章指揮、違章吊裝作業。七是橋機運行過程中司機應隨時觀察其他橋機與本橋機的相對位置。八是橋機空載運行時，應將橋機的吊鉤上升至上極限位置后方可水平運行，以防止與地面設備發生碰撞。九是橋機吊裝作業時，起重吊裝人員應測量吊鉤至吊物底部的距離保證其在安全范圍內。

（3）其他主動措施

針對橋機與臺車之間可能發生的碰撞風險，采用加裝墊塊的方式將#2臺車抬高200 mm，至橋機主小車在主梁中間位置時可安全通過的臺車底部。

圖1 主廠房橋機布置圖

2.被動措施

（1）機械防撞措施

①軌道兩端設置車擋。按照設計圖紙，安裝主廠房上、下游巖錨梁兩端車擋，可有效防止橋機與兩端墻巖壁碰撞。

②設置緩沖器。通過橋機自帶的限位系統設置合適的限位可使橋機運行至極限位置前自動減速停車，防止碰撞。通過橋機前后、兩側設置的緩沖器，可有效吸收碰撞動能，達到安全保護作用。

（2）激光防撞措施

當橋機在3檔及以上的速度運行時，過大的動量使傳統的機械緩沖器已無法有效地進行保護，此時具有無觸點限位的激光防撞裝置就必不可少。

①激光防撞裝置。整套裝置由激光防撞雷達、自動化控制報警箱、反射靶組成。

激光防撞雷達工作原理見圖2。由激光器調制電源向激光器提供脈沖電流,激光器產生的激光通過光學系統形成平行的光束射向防撞物或起重機的反射靶上。反射回來的激光由光學系統匯聚在光電探測器上，產生的電信號經高靈敏度放大器轉為報警控制信號，接通控制報警箱電源，發出警報。

控制報警箱工作原理見圖3。當激光防撞雷達的控制信號接通控制報警箱的電源后,產生聲光報警信號。如控制報警箱發出聲光報警信號，操作人員未采取制動措施，控制報警箱通過接入橋式起重機電路的繼電控制系統產生制動信號，使起重機自動制動。

反射靶是一塊光幕,它是在具有高反射率的材料(如鋁箔)上噴涂一層玻璃微珠制成，其特點是具有較強的反射率和定向反射性。當激光照射到靶面上時，它以錐反射形式沿入射方向將激光反射。不但能克服由于橋式起重機歪斜運行造成的反射靶與雷達相對位置的偏差，也簡化了安裝調試工作。

②激光防撞裝置的應用。激光防撞雷達安裝在橋式起重機兩側端部平臺上，激光發射鏡對向另一橋式起重機或防撞目標物,防碰撞控制報警箱安裝在操作室內，反射靶安裝在另一橋式起重機或防撞目標物的相應位置上。 當兩臺起重機運行到預定報警位置時，激光投射到反射靶上部，控制報警箱開始報警。當橋式起重機運行到大于預定報警距離時，停止報警。整套裝置具有測程遠、精度高、抗干擾能力強以及高度自動化等優點，能夠保證橋機在復雜環境下安全運行。

圖2 激光防撞雷達工作原理框圖

圖3 控制報警箱原理框圖

三、結 論

做好橋機防碰撞管理工作,關鍵是建立健全組織機構、完善防碰撞管理制度及橋機本身的運行維護制度，加強對專職操作及管理人員的培訓及交底，同時要運用先進的自動化防碰撞設備。