談施工方案中腳手架工程的審查及專題會議

摘要:總監理工程師是監理單位派往監理項目機構的全權負責人,必須具備較全面的工程建設業務素質。文章作者結合在油田采油廠產能區塊進行監理的工作經歷,對施工方案腳手架工程計算審查及組織專題會議中的一些經驗進行分析總結。

關鍵詞:施工方案;腳手架工程計算;專題會議

中圖分類號:TU731 文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)36-0156-02

項目總監的職責有很多,包括組織編寫項目監理規劃;審定承包單位提交的施工方案;組織召開相關的專題會議等等。下面我結合在采油廠產能工程中的監理工作實踐,對施工方案中腳手架工程安全計算審核及組織召開專題會議的作用做一簡要分析總結:

一、對于施工階段監理工作,施工方案的審查是對施工單位全面管理的第一步,也是非常關鍵的一步

對施工組織設計或施工方案的審查不細致,有可能造成嚴重的后果。有腳手架施工的工程,總監理工程師對其施工方案也要嚴格按照相關的安全法規、規定進行審核?！督ㄖこ贪踩a管理條例》二十六條明確規定:“施工單位應當對下列(……五、腳手架工程)達到一定規模的危險性較大的分部分項工程編制專項施工方案并附具安全驗算結果,經施工單位技術負責人、總監理工程師簽字后實施……”

我以現河采油廠維修大隊綜合樓擴建工程為例對其施工方案中腳手架的計算進行解析。在對施工單位上報的施工組織設計腳手架搭設工程進行審查時,我發現存在安全計算問題,比如:該工程腳手架采用Q235(ф48*3.5mm)鋼管,其鋼材的抗彎強度設計值取205N/mm2是比較合適的,而施工單位采用的數據不準確,這樣就可能導致計算的結果錯誤。另外,荷載計算中,對于風荷載未進行考慮,這也是不妥當的。由于相關計算煩瑣復雜,限于篇幅我只對該工程腳手架橫向水平桿的抗彎強度計算做一分析。

該工程為框架結構,檐口高度20米,采用扣件式鋼管腳手架,腳手架設計主要計算參數如下:立桿橫距lb=800mm,縱距la=1500mm,步距h=1800mm。搭設高度21.3m,立桿地基為回填土地基,在腳手架底部墊設架板。采用2000目安全網,全封閉圍護,擋風系數0.6,自重標準值5N/m2;腳手板采用竹篾板,層層滿鋪,其自重標準值0.35kN/m2;主體結構均布活荷載標準值3kN/m2。

1. 橫向、縱向水平桿計算

(1)橫向縱向水平桿的抗彎強度按下式計算:σ=M/W≤f。式中的M-彎矩設計值,按M=1.2MGK為施工荷載標準值產生的彎矩。W-載面模量(彎曲截面系數)。f-鋼材的抗彎強度設計值,Q235鋼管(ф48*3.5),取f=205N/mm2。

(2)橫向水平桿的抗彎強度。計算橫向水平桿的內力按簡支計算,計算跨度取立桿的橫距lb=800mm,腳手架橫向水平桿的構造計算外伸長度a=300mm,a1=100mm。

1)永久荷載標準值gk。包括每米立桿承受的結構自重標準值0.136kN/m(縱距1.5m,步距1.8m),腳手板片重標準值0.35kN/m2和欄桿與擋板自重標準值0.14kN/m。

gk=0.136+0.35×1.2+0.14=0.696kN/m

MA=1/2gka2=1/2×696×0.32=31.32N.m

MB=1/2gka12 =1/2×696×0.12=3.48N.m

MA-MB=31.32-3.48=27.84N.m

MGK=gk/2lb/2-(MA-MB)/gklb2-MA=696/2×0.8/2-27.84/696×

0.82-31.32=11.32N.m

2)施工均布活荷載標準值

Qk=3kN/m2×0.75=2.25kN/m

MQK=Qklb2/8=1/8×2250×0.8*0.8=180N.m

M=1.2MGk+1.4MQK=1.2×11.31+1.4×180=265.57N.m

σ=M/W=265.57×103/5.08×103=52.28N/mm2

所以橫向水平桿滿足安全要求。

(3)縱向水平桿的抗彎強度按三跨連續梁計算。

(4)縱向、橫向水平桿的撓度按下式計算

υ≤[υ] [υ]為容許撓度,按規范要求取l/150

(5)縱向水平桿與立桿連接時扣件的抗滑承載力應符合下式規定:R≤Rc。式中R為縱向水平桿傳給立桿的豎桿作用力設計值,Rc為扣件抗滑承載力設計值。

2. 立桿的穩定計算。立桿的穩定計算按下列公式計算:

N/фA+Mw/W≤f

通過上述計算可以得出,本腳手架設計是安全的。但是施工單位所報施工方案中的相關計算卻存在較多錯誤,即錯誤計算方式得出的結論,作為審核施工方案的重要一方,監理應給予指出并要求整改,否則一旦出現安全事故將增加總監的責任風險。

二、組織召開工程的專題會議是一名總監理工程師的基本工作之一

我認為,有時候一次及時而有針對性的專題會議可能比天天開會效果要好的多。下面我對草20斷塊高壓注汽管線工程的專題會議做一闡述分析。

該工程主要工程量是高壓注汽管線施工,我擔任該工程總監。在工程施工過程中,我和監理人員發現了工程焊接合格率過低,嚴重地影響了焊接整體質量,而且多次返修也在某種程度上影響了工程的進度。在施工到第75道口時,我對焊口的射線檢測報告進行統計分析如下:管線焊口共計75道口,根據規范要求進行100%射線檢測,其中一次返修16道口,一次合格率78.7%,二次返修1道口。通過對射線檢測報告做的無損檢測缺陷統計可以看出,在施工的75道無損檢測焊口中,其中未熔合出現3處,夾渣18處,內凹1處,咬邊1處,氣孔178處。在201處缺欠中氣孔所占比例為88.6%,夾渣所占比例為8.9%,未熔合所占比例為0.6%,內凹所占比例為0.5%,咬邊所占比例為0.5%。

可以看出,影響焊接接頭質量的主要缺陷為氣孔、夾渣、未熔合,施工單位控制焊接質量的主要措施應從焊接程序(打磨除銹、層間清渣、焊條烘干、環境濕度等)和焊工技術培訓及操作要領入手(例如:電弧長度、焊接角度及焊接工藝工程要求的焊接參數),針對每一個焊工每一個焊口具體分析,找出原因,制定出具體有效措施。

在16道返修焊口中,無損檢測復探了16道焊口,合格為15道焊口,返修焊合格率93.8%。從返修焊缺陷來看,共有返修缺陷2處,為未熔合1處和氣孔1處,其中未熔合和氣孔各占返修缺陷的50%。與正常焊相比,除返修時組焊條件惡劣外,返修焊工的選擇及焊接水平的高低是非常重要的因素。

根據以上分析,施工單位需加強自檢自控,要注意施焊環境濕度,做好焊條烘干保溫,焊工操作時避免電弧過長,收弧氣孔一定要打磨干凈;嚴格清理母材坡口及附近贓物、氧化渣,徹底清除前一焊道的熔渣;在焊接時焊工一定要注意熔池變化,注意焊條的角度,運條的擺動要適當,對偏心焊條必須更換,避免未熔合的產生。另外對于所焊焊口返修率較高的焊工(例如H061號焊工返修焊口占總返修焊口的61%)要加強教育,要加強對其監督管理。

發現上述問題后,監理部果斷及時地組織召開了關于管線焊接質量問題的專題會議,會議特別要求施工項目部技術負責人、質檢人員、相關焊工必須參加。會上,我們對施工單位有針對性提出了要求:

1.在施焊的全過程中,應按批準(或規定)的焊接工藝進行焊接,工序間應有交接手續。

2.按照焊接工藝規程要求的坡口形式和尺寸進行坡口加工?，F場加工的坡口未經監理確認不得用于施工。

3.焊前應將坡口表面及坡口邊緣內外側不小于10mm范圍內的油、漆、垢、銹清除干凈。

4.焊條、焊絲在使用前應按出廠說明書的規定烘干,并在使用過程中保持干燥,焊條藥皮應無脫落和顯著裂紋,焊絲使用前應清除表面油污、銹蝕等。

5.按照焊接工藝規程要求選擇合適的焊接電流、電壓和焊接速度,并按要求選擇電極極性和焊接方向。焊接時,根據不同的焊接位置注意焊條角度的變化和運條的方法及擺動幅度。

6.施焊過程中,保證起弧和收弧處的質量。焊道的起弧或收弧處應相互錯開。

7.焊接時,只有在清理干凈焊道表面后,方可進行下一層的焊接,焊接接頭必須打磨。在前一焊層全部完成后,才允許開始下一焊層的焊接。

8.保證焊接工藝規程要求的層間溫度,當層間溫度底要求溫度時,要及時補充熱量。

9.采用電動角向砂輪機和鋼絲刷打磨或清理時,注意磨光機轉速應與砂輪片(或盤狀鋼絲刷)的轉速相匹配。

10.當焊接環境違背《焊接工藝規程》中施焊環境要求的條件時,如無有效的防護措施,不得進行焊接。

與會人員還就焊接出現的問題進行了研討,大家各抒己見,對存在的問題進行了深入的剖析。在專題會議召開之后,參建各方明顯加強了對焊接質量的重視,焊接質量也得到了大幅提高,返修率的大大降低也使工程進度趕了上來。工程按時完工時,對焊口質量進行統計分析如下:專題會之后管線焊口共計141道口,其中一次返修8道口,一次合格率94.3%,未出現二次返修口。通過對射線檢測報告做的無損檢測缺陷統計可以看出,在141道無損檢測焊口中,其中未熔合出現1處,夾渣2處,內凹1處,氣孔35處。在39處缺欠中氣孔所占比例為89.7%,夾渣所占比例為5.1%,未熔合所占比例為2.6%,內凹所占比例為5.1%。從以上分析數據就可以看出,召開的這次有針對性的專題會議是非常及時有效的。

通過多年的監理工作實踐,我認為油田產能建設是一項非常復雜的系統工程,它涉及的專業面非常廣泛,對總監的要求也很高,總監必須具備較高的專業技能和綜合素質才能較好的完成監理工作,從而保證油田產能工程建設的順利開展。

作者簡介:王霞光(1977- ),男,山東東營人,勝利油田勝利建設監理有限責任公司工程項目總監,工程師。