徐 暉

（中核核電運(yùn)行管理有限公司）

一、引言

考慮到吊裝作業(yè)的特殊性和核電設(shè)備（特別是大件設(shè)備）的唯一性，在核電大件吊裝過程中不允許有任何的失誤，對(duì)一次吊裝的成功率要求是100%，否則將對(duì)施工安全、工程進(jìn)度等造成嚴(yán)重的損失。目前核電站大件設(shè)備吊裝一般都采用大型履帶吊車、全路面液壓吊車、液壓提升機(jī)構(gòu)等先進(jìn)的吊裝設(shè)備以及標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化的吊裝機(jī)索具，多工種交叉作業(yè)，施工難度大，危險(xiǎn)性大，需要通過成熟可靠的吊裝技術(shù)支持、安全管理來保證大型設(shè)備吊裝工作的安全，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽都將導(dǎo)致惡性事故發(fā)生。隨著核電不斷深入發(fā)展，大件設(shè)備的單件重量、尺寸不斷增加，導(dǎo)致吊裝難度大、施工風(fēng)險(xiǎn)高，因此確保大件設(shè)備吊裝工程的安全生產(chǎn)，已經(jīng)成為核電建設(shè)施工面臨的一個(gè)新課題。

二、大件設(shè)備吊裝工程特點(diǎn)

（一）工程概況

根據(jù)功能將核電站大致分為3個(gè)部分，即核島部分、常規(guī)島部分和輔助配套廠房部分，而大件吊裝活動(dòng)主要發(fā)生在核島和常規(guī)島部分。其中核島大件設(shè)備主要包括安全殼穹頂、環(huán)形橋式起重機(jī)、反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器等；常規(guī)島大件設(shè)備主要包括汽機(jī)房橋式起重機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)模塊、除氧器、凝汽器、汽水分離再熱器等。

方家山核電工程是兩臺(tái)百萬千瓦級(jí)三環(huán)路壓水堆核電機(jī)組，建造期間大件吊裝任務(wù)主要包括以下兩種：需吊裝的設(shè)備重量重、體積大，如反應(yīng)堆廠房穹頂、龍門架380噸吊車、主變、廠變等；需吊裝的設(shè)備距離安裝位置跨度較大，現(xiàn)場(chǎng)塔吊布置不能滿足吊裝要求，如常規(guī)島的屋頂風(fēng)機(jī)、泵房的行車梁、煙囪等。

（二）工程特點(diǎn)

為滿足方家山核電工程的廠房建造和大件吊裝，在土建施工中布置了13臺(tái)塔式起重機(jī)，起重能力在100—210t·m之間；針對(duì)大件吊裝要求，工程建造場(chǎng)地布置了1臺(tái)SCC10000型1000t履帶起重機(jī)和1臺(tái)LR1400型400t履帶起重機(jī)，大件運(yùn)輸碼頭安裝有1臺(tái)400t桅桿起重機(jī)，用于大件卸船以及間或進(jìn)場(chǎng)用于定子吊裝的GYT-200C型鋼索式液壓提升裝置。方家山核電工程大件設(shè)備吊裝工程呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：（1）通常采用單臺(tái)或幾臺(tái)吊車聯(lián)合提升抬吊法，吊裝工藝技術(shù)越來越成熟；（2）吊車普遍采用重型吊車和大型液壓提升設(shè)備，起吊能力大幅提高；（3）吊具設(shè)計(jì)和制造走向?qū)I(yè)化，安全性能有保障；（4）采用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖，可靠性增強(qiáng)；（5）方案編制工作規(guī)范化，方案校對(duì)審核制度化；（6）標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)修訂，對(duì)吊裝技術(shù)發(fā)展起到指導(dǎo)和推動(dòng)作用；（7）管理工程項(xiàng)目統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)大型結(jié)構(gòu)物吊裝進(jìn)行一體化管理，加強(qiáng)吊裝時(shí)間點(diǎn)的把握和吊裝過程的控制，減少并控制項(xiàng)目建設(shè)總投資。

三、大件設(shè)備吊裝施工安全管理

鑒于核電站大件吊裝工程的安全性、重要性和復(fù)雜性，在大件設(shè)備吊裝施工中，吊裝作業(yè)涉及面廣，包括高空立體和低空立體作業(yè)。其施工環(huán)境復(fù)雜，危險(xiǎn)性較大，稍有不慎就會(huì)發(fā)生安全事故，因此，要做好人、機(jī)、料、法、環(huán)等環(huán)節(jié)的安全管理工作。

（一）人的安全管理

人是安全生產(chǎn)的主體，是安全管理工作的核心要素。吊裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員包括管理人員、吊車司機(jī)、司索工、提料員等。

（1）堅(jiān)持作業(yè)人員持證上崗。

（2）作業(yè)人員嚴(yán)格按規(guī)程操作。

（3）培養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)管理人員責(zé)任心。

（二）吊裝設(shè)備（機(jī)）的安全管理

（1）選擇適宜的吊裝設(shè)備。

（2）做好吊裝設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作。

（3）做好吊裝前的安全檢查工作。

（三）吊裝的安全技術(shù)管理

（1）施工前實(shí)測(cè)吊裝機(jī)具、構(gòu)件吊重、吊裝半徑、現(xiàn)場(chǎng)位置等參數(shù)編制施工方案，明確吊裝工程安全技術(shù)重點(diǎn)和保證安全的技術(shù)措施。

（2）重點(diǎn)審核吊裝工程的技術(shù)可靠性以及審查吊車選型、吊車站位、地基處理等吊裝工程的技術(shù)措施。

（3）同時(shí)還要重點(diǎn)審核吊裝方案中的組織措施、吊裝平面布置（吊車位置、設(shè)備構(gòu)件的擺放位置）、吊車的組裝和拆除等內(nèi)容。

（四）吊裝現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作安全管理

（1）做好吊裝作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與消除工作。管理人員需要對(duì)吊裝作業(yè)過程進(jìn)行危險(xiǎn)辨識(shí)，制定可靠的消除措施，確保大型設(shè)備吊裝安裝工作的安全。

（2）對(duì)吊裝場(chǎng)地實(shí)施三通一平，設(shè)備的場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸、吊裝路線、吊車位置及地基處理等對(duì)照施工方案進(jìn)行安全檢查確認(rèn)，確保其滿足方案要求。

（3）吊裝所用工器具齊全并就位，吊車、卷揚(yáng)機(jī)等特殊設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)的檢驗(yàn)記錄，其技術(shù)性能符合安全質(zhì)量要求，必要時(shí)應(yīng)要求施工方出示安全部門的檢測(cè)認(rèn)定書，尤其在吊裝過程中使用的1000t、400t吊車等大型機(jī)具。在吊裝前起重設(shè)備應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)；重要構(gòu)件吊裝前應(yīng)進(jìn)行試吊。

（4）檢查控制設(shè)備構(gòu)件吊裝的作業(yè)半徑、吊車站位等平面布置參數(shù)，保證同施工方案一致。牽涉到多臺(tái)設(shè)備構(gòu)件的吊裝還應(yīng)考慮到設(shè)備的吊裝順序。

（5）施工作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志，作業(yè)區(qū)與安全區(qū)區(qū)分明顯；檢查吊裝環(huán)境（天氣、風(fēng)力等情況），滿足作業(yè)要求。

（6）吊裝前安排專職安全人員及方案編制人員對(duì)參與吊裝的所有人員進(jìn)行安全技術(shù)教育和安全技術(shù)交底，并簽字確認(rèn)。

（五）吊裝過程安全控制

（1）檢查作業(yè)、指揮、技術(shù)人員到位情況及其分工。

（2）試吊中仔細(xì)檢查確認(rèn)設(shè)備構(gòu)件，在試吊各項(xiàng)條件經(jīng)確認(rèn)具備吊裝后方可正式吊裝。

（3）設(shè)備吊裝過程中，管理、指揮、作業(yè)各類人員應(yīng)遵守各自職責(zé)，緊密配合，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，安全員全過程旁站管理。

（4）牽涉到兩臺(tái)或多臺(tái)吊車聯(lián)合作業(yè)時(shí)，主吊吊車起升和溜尾速度應(yīng)督促施工方設(shè)專人指揮協(xié)調(diào)。

（六）吊裝退場(chǎng)的安全管理

設(shè)備或構(gòu)件吊裝完成后，重點(diǎn)加強(qiáng)吊裝機(jī)具的退場(chǎng)管理。對(duì)塔吊、桅桿起重機(jī)等組裝式的吊裝設(shè)備應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)督促有資格的施工人員進(jìn)行拆除，并及時(shí)組織吊裝機(jī)具安全退場(chǎng)。

四、經(jīng)驗(yàn)反饋

大件吊裝工程在核電站的建造過程中起著舉足輕重的作用，它的安全與否直接關(guān)系到對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的建造進(jìn)度和成本控制。在方家山核電工程建造期間，1、2號(hào)機(jī)組所有大件吊裝工作均順利完成，期間未發(fā)生施工安全事故或事件，為我國的核電工程建設(shè)積累了豐富的大件吊裝施工安全管理經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文就如何做好核電站施工安全管理工作提出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)：

（一）在大件設(shè)備吊裝過程中，起重機(jī)械的選擇應(yīng)有足夠的裕度

一般最大負(fù)荷率應(yīng)不超過85%，雙機(jī)抬吊各起重機(jī)最大負(fù)荷率不超過80%為宜（這對(duì)于動(dòng)臂式起重機(jī)尤為重要）。而且對(duì)于使用雙機(jī)抬吊要特別注意觀察各機(jī)負(fù)荷率，控制速度，使其在作業(yè)過程中負(fù)荷始終處于安全狀態(tài)。如：在吊裝汽水分離再熱器時(shí)，2臺(tái)起重機(jī)負(fù)荷率分配已經(jīng)較高，在行走過程中各起重機(jī)速度是很難控制相同的，若某臺(tái)起重機(jī)稍稍快一點(diǎn)就會(huì)造成載荷急劇上升，甚至過載，所以各機(jī)構(gòu)運(yùn)行不宜快，還要注意觀察隨時(shí)調(diào)整。

（二）重視地基處理

對(duì)于履帶起重機(jī)、汽車起重機(jī)等移動(dòng)起重機(jī)的站位區(qū)域的地面承載度均需特別注意。在核電廠建造中，一般大件設(shè)備的吊裝區(qū)域往往空間都比較有限，這就要求在制定前期方案時(shí)，應(yīng)考慮細(xì)致周密，要進(jìn)行充分的模擬和計(jì)算，還要加強(qiáng)吊裝過程中的監(jiān)護(hù)。同時(shí)由于站位點(diǎn)地基處理費(fèi)時(shí)費(fèi)工，建議考慮加工一套專供大吊車使用的環(huán)形路基箱，減少地基處理工作量。

例如，在發(fā)電機(jī)定子吊裝時(shí)，采用GYT-200C型門架及液壓提升裝置進(jìn)行吊裝，這就要求門架柱腳地基需滿足20t/m2的承載力?？紤]到此區(qū)域?yàn)殚_挖區(qū)域，恐地面承載強(qiáng)度不夠，因而在回填完成后，對(duì)每個(gè)框架柱腳基礎(chǔ)點(diǎn)做了300t的承壓檢驗(yàn)，以確保地面承載力達(dá)到要求。

在反應(yīng)堆穹頂?shù)跹b期間，吊機(jī)站位點(diǎn)地基承載力要求達(dá)到30t/m2，根據(jù)前期大吊車站位點(diǎn)試驗(yàn)過程中標(biāo)記的站位點(diǎn)位置現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際放樣出大吊車站位點(diǎn)17m×19m的區(qū)域。按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際放樣大吊車站位點(diǎn)位置進(jìn)行負(fù)挖后對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)處理。

（三）合理規(guī)劃吊裝場(chǎng)地和吊機(jī)行進(jìn)道路

吊機(jī)行走道路和吊裝站位點(diǎn)盡可能避開管廊等地下設(shè)施，降低對(duì)地下設(shè)施的保護(hù)措施費(fèi)用；盡可能一個(gè)站位點(diǎn)滿足一定范圍內(nèi)多臺(tái)設(shè)備的吊裝要求，以降低對(duì)吊裝站位點(diǎn)的地基處理費(fèi)用；吊機(jī)行走道路應(yīng)滿足履帶吊到達(dá)核島和常規(guī)島所有設(shè)備吊裝站位點(diǎn)，并能快速從吊裝位置撤離，為后續(xù)施工創(chuàng)造場(chǎng)地條件。

例如，在核島和常規(guī)島周圍劃出20米寬的場(chǎng)地作為大型吊機(jī)行走道路和現(xiàn)場(chǎng)施工的交通通道，對(duì)作為交通道路的場(chǎng)地進(jìn)行平整、回填區(qū)域進(jìn)行分層碾壓，與道路垂直交叉的大型管廊內(nèi)側(cè)進(jìn)行必要的支撐加固，使整個(gè)道路滿足20t/m2的承載要求；在核島和常規(guī)島周邊定出10個(gè)吊裝站位點(diǎn)用于核島常規(guī)島所有大件吊裝的吊機(jī)站位場(chǎng)地。

履帶吊機(jī)進(jìn)出場(chǎng)需要占用較大的場(chǎng)地進(jìn)行組裝和拆卸，并且場(chǎng)地必須平整、壓實(shí)，無空中障礙，場(chǎng)地面積約150m×20m，現(xiàn)場(chǎng)需根據(jù)吊機(jī)的組裝工期（一般需時(shí)2—7天）來組織場(chǎng)地清理。根據(jù)大件吊裝場(chǎng)地道路規(guī)劃，可選擇現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)行走道路作為組裝拆卸場(chǎng)地。

（四）合理選擇吊裝方式

設(shè)備吊裝方案的確定應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)各種因素進(jìn)行選擇，一般采用塔吊吊裝和大型履帶式吊車吊裝兩種方式，考慮到兩種吊裝方式的吊裝成本，對(duì)于塔吊可吊的設(shè)備應(yīng)優(yōu)先考慮使用塔吊。塔吊吊裝方式主要考慮設(shè)備的重量和吊裝半徑，對(duì)于吊裝半徑需結(jié)合設(shè)備基礎(chǔ)中心坐標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)塔吊中心坐標(biāo)進(jìn)行核算，只有吊裝半徑小于塔吊臂長(zhǎng)且在吊裝位置塔吊吊裝重量大于設(shè)備重量的情況才可使用塔吊進(jìn)行吊裝。對(duì)于設(shè)備重量的問題，除設(shè)備本身重量之外，還需考慮吊裝索具和吊鉤及專用吊具（如有）的重量。

塔吊吊裝方式具體又可分為塔吊單體吊裝和塔吊聯(lián)合吊裝。塔吊單體吊裝是指現(xiàn)場(chǎng)只用一臺(tái)塔吊即可將設(shè)備直接吊裝就位的吊裝方式，塔吊聯(lián)合吊裝是指二臺(tái)或二臺(tái)以上塔吊通過設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)，以接力的形式將設(shè)備吊裝就位。此方法適用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)輸路徑困難復(fù)雜的情況，通過兩臺(tái)塔吊相互配合方式可以避開單臺(tái)塔吊臂長(zhǎng)和性能的瓶頸，將單臺(tái)塔吊無法完成的工作得以實(shí)現(xiàn)。

（五）加強(qiáng)新工法、新技術(shù)、新設(shè)備首次使用的安全管理

吊裝新工藝充分利用現(xiàn)代化機(jī)械，能夠大幅降低勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高作業(yè)效率。但首次采用新的吊裝工藝對(duì)施工技術(shù)的可靠性提出了更高的要求，因此在施工前必須進(jìn)行詳細(xì)的安全穩(wěn)定性核算，并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬試驗(yàn)，并針對(duì)施工過程中存在的一系列安全問題制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

例如，方家山核電工程汽輪機(jī)廠房降標(biāo)高設(shè)計(jì)，使凝汽器主要模塊的吊裝方式不同于以往。在凝汽器吊裝時(shí)，摒棄了以前常規(guī)的通過制作拖運(yùn)軌道來進(jìn)行凝汽器就位的方案，改用多臺(tái)不同類型的起重機(jī)，不斷地變換吊裝吊點(diǎn)，來完成設(shè)備的吊裝就位。最終通過設(shè)計(jì)制作了專用的吊裝扁擔(dān)，使用4臺(tái)吊車協(xié)調(diào)作業(yè)并進(jìn)行7次空中換鉤和2次懸掛臨拋，完成凝汽器模塊的吊裝就位。

（六）重視施工過程中的安全管理

使用大型履帶式吊車吊裝前，一定要根據(jù)吊車的載荷特性性能表現(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)情況確定大吊車站位，還要注意吊車的吊臂在空中回轉(zhuǎn)時(shí)是否被土建塔吊擋礙，必要時(shí)需土建單位的塔吊配合轉(zhuǎn)動(dòng)，大吊車工作時(shí)，附近塔吊一般應(yīng)暫停作業(yè)。吊裝施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物和障礙物需清理，確保起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域沒有障礙物。起吊前應(yīng)檢查起重設(shè)備及其安全裝置；重物吊離地面約10cm時(shí)應(yīng)暫停起吊并進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)良好后方可正式起吊。

五、結(jié)束語

成功的工程實(shí)踐證明，通過方家山核電工程各參建單位的不懈努力，在堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針下，方家山核電站建設(shè)期間實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理、過程管理、閉環(huán)管理的有機(jī)統(tǒng)一，其大件吊裝工程的安全管理措施是有效的，確保了整個(gè)項(xiàng)目的施工活動(dòng)安全、保質(zhì)、高效地展開。隨著我國核電建設(shè)的不斷深入，AP1000、高溫氣冷堆以及快中子增殖堆等新型反應(yīng)堆，都將是高度集成化的模塊式建設(shè)，其大型設(shè)備組件的單件重量、吊裝的難度將超過現(xiàn)有的壓水堆核電站技術(shù)，將是核電建設(shè)者要面臨的重要課題。本文在此對(duì)成熟的施工安全管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和闡述，給后續(xù)核電項(xiàng)目大件吊裝工程的施工管理水平提升提供了積極的借鑒意義。