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上海中心大廈V型槽泛光照明施工安全分析

文檔作者：張國祥文檔來源：上海市安裝工程集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月12日
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2017年 4月 建 材 與 裝 飾
上海中心大廈V 型槽泛光照明施工安全分析
張國祥
（上海市安裝工程集團有限公司上海市200080）
摘要：上海中心大廈作為中國第一高樓，施工中采用了許多新材料、新工藝、新技術和新的管理方法，凝聚了無數(shù)科
技和施工人員的辛勤汗水。而安全管理，自然是保障順利施工的重要一環(huán)。本文以上海中心大廈V 型槽泛光照明施工工藝
為切入點，借鑒和吸取某施工單位事故教訓，結合現(xiàn)場實際情況和施工管理經驗，深入分析了泛光照明施工中存在的安全
問題。通過制定系統(tǒng)性的安全管理和技術措施，并進行相關安全性驗證，以達到避免或減少事故發(fā)生的目的。
關鍵詞：上海中心大廈；泛光照明；施工安全
中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0038（2017）14-0029-04
前言
上海中心大廈泛光照明主要有三大塊安裝內容：①塔冠照
明；②中庭照明軌道；③V 形槽處LED 媒體屏。安裝范圍自地面
至塔冠頂部，跨度為九個區(qū)，安裝燈具的種類、數(shù)量眾多。由于塔
冠區(qū)域裝有永久性維修馬道，各區(qū)中庭照明軌道可采用單層吊
籃施工，因此本文將重點研究V 形槽處LED 泛光照明施工安全
問題，并制定相應的安全措施，不僅能保障該工程的順利施工，
也對類似超高層泛光照明施工具有一定的借鑒作用。
1 工程概述
上海中心大廈各區(qū)空中大堂中間區(qū)域高度落差有54m 左
右，V 形槽（其平面圖見圖1 所示）左右各寬8m 多，在V 形槽兩
側單元板上有大量的安裝工作，包括橋架400 多米、線纜6000
多米、燈具約2100 多套。
經過項目部相關技術人員反復研究和認真分析，V 形槽處泛
光照明安裝采用雙層移動工作平臺的施工方法。該雙層移動工
作平臺是懸掛在空中，用于承載作業(yè)人員施工的設施，其采用
800kg 提升機2 臺，最大規(guī)格雙層移動工作平臺總重780kg（含提
升機，安全鎖，電纜線）。額定載荷為500kg，平臺四周設有護欄，
頂部開放，作業(yè)面護欄高度1.2m，方便作業(yè)人員施工，雙層移動
工作平臺上下兩層間聯(lián)接結構設有爬梯2 處（見圖2~3 所示）。
根據(jù)V 形槽泛光照明施工的特性，在完成幕墻單元板內橫
向橋架支架的安裝后，采取雙層移動工作平臺?？扛叨戎鸩较?
調的方式，逐步完成每個區(qū)域的泛光照明安裝施工。
2 施工過程中的安全問題分析
2.1 燈具安裝過程中的安全問題分析
根據(jù)現(xiàn)場情況和相關經驗教訓，分析該作業(yè)可能出現(xiàn)的安全
問題如下：
（1）高處作業(yè)：空中大堂作業(yè)區(qū)域與地面最大的高度落差有
50m 左右。施工人員如未開具高處作業(yè)許可證或身體不適，作業(yè)
人員不佩帶安全帶、不扣帶扣，可能發(fā)生高處墜落事故；材料和
工具等堆放在雙層移動工作平臺上，如若墜落則可能發(fā)生物體
打擊事故；在吊運和安裝作業(yè)中出現(xiàn)起重設備故障、損壞或操作
時發(fā)生危險操作行為等，則可能發(fā)生高處墜落和物體打擊事故；
隨意攀爬雙層移動工作平臺、平臺出入口處無安全設施，可能發(fā)
生高處墜落事故；施工人員在雙層移動工作平臺上猛烈行走可
導致雙層移動工作平臺晃動嚴重，易導致人員高處墜落事故和
手中工具掉落，一旦無關人員進入作業(yè)區(qū)域或作業(yè)垂直下方區(qū)
域，則很可能發(fā)生物體打擊事故。
（2）臨時用電：電氣線路缺少接地、漏電保護失效，未驗收或
不符合規(guī)范，則可能發(fā)生觸電事故；電箱、電線在雙層移動工作
平臺上亂放亂拉可能發(fā)生觸電和物體打擊等事故；施工人員未
穿戴絕緣鞋，一旦漏電則可能發(fā)生觸電事故。
（3）設備機具：雙層移動工作平臺作業(yè)環(huán)境發(fā)生變化或部件
發(fā)生故障，則可能發(fā)生高處墜落事故；作業(yè)中使用不符合規(guī)范的
工具進行操作，或作業(yè)設備、儀表、標志等沒有保持完好，可能發(fā)
生物體打擊、觸電和機械傷害等事故。
（4）其他情況：夏季施工如不注意補充水分和適當休息，可能
因體力不支導致中暑，發(fā)生高處墜落和物體打擊等事故；施工人
員在高空嬉笑打鬧、奔跑或酒后作業(yè)等可能發(fā)生高處墜落、物體
打擊和猝死等事故。
2.2 橋架線槽安裝過程中的安全問題分析
由于橋架安裝施工主要在雙層移動工作平臺上，故上述2.1
中的安全問題在橋架線槽安裝過程中依然存在。同時由于電氣
通道隔板及電纜支架安裝采用自帶電源的手槍鉆等機具設備，
圖1 上海中心大廈平面圖圖2 雙層移動工作平臺示意圖
圖3 V 形槽施工雙層移動工作平臺
施工技術
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建 材 與 裝 飾 2017年 4月
可能由于以下原因造成傷害事故：
（1）設備安全管理不善。注重趕工期，忽視設備的安全檢測和
維修保養(yǎng)，致使設備經常帶病運轉，造成安全隱患，易引發(fā)傷害。
（2）設備不符合規(guī)范標準，未經驗收即投入使用。
（3）防護設施缺失，安全裝置不齊全或失靈。
（4）施工隊伍素質差。使用不具備安全生產條件的分包單位
或安全意識差的作業(yè)人員，不按照方案進行施工等。
2.3 燈具調試過程中的安全問題分析
在燈具調試過程中可能由于電線電路的問題、調試工具的原
因和個體防護等因素而導致觸電事故。同時也可能由于高處作
業(yè)防護措施不當或工具掉落而造成高處墜落和物體打擊等事
故。
3 事故案例分析
本文第2 章節(jié)已對泛光照明施工過程中的安全問題進行了
分析，為了更好的研究其施工安全措施，將根據(jù)泛光照明工程易
發(fā)的高處墜落事故來建立事故樹（見圖4），并計算其最小徑集和
結構重要度。
3.1 事故經過
事發(fā)當日，幕墻作業(yè)班組6 名員工在班長李某帶領下進行外
幕墻清掃作業(yè)，工作內容是清潔68~81 層的外玻璃幕墻?？罩写?
堂中間區(qū)域高度落差有54m 左右，作業(yè)人員陳某為圖方便擅自
爬到鋼結構環(huán)梁上進行清掃作業(yè)，且在行走時未有效系掛安全
帶，在不慎踏空后從環(huán)梁上墜落，墜落高度約40m，后經法醫(yī)診斷
鑒定，確認當場死亡。
3.2 編制事故樹
對此事故案例逐層分析至最底層的基本事件所形成的事故
樹（見圖4）。
3.3 事故樹分析
（1）最小割集：最小割集是導致頂上事件的集合。事故樹有幾
個最小割集就代表事故發(fā)生有幾種途徑。在一個最小割集中，任
意去掉一個基本事件后，該條途徑引發(fā)的事故就不會發(fā)生。因此
求出最小割集就能找出有效合理地控制事故發(fā)生的重要途徑。
運用布爾代表方法對圖4 進行化簡，即可求出最小割集。
T=AB=CX1X2 （ X3+X4
）=DX５X1X2 （ X3+X4
）
=（X４+X２
）X５X１X２ （ X3+X4
）
=X1X2X3X4X5+X1X2X４X５+X1X2X3X５+X1X2X４X5
=X1X2X４X５+X1X2X3X5
即，最小割集：
G1={X1
，X2
，X４
，X５} G2={X1
，X2
，X3
，X5}
由此可見，這起高處墜落事故的發(fā)生途徑共有2 種。
（2）最小徑集：最小徑集研究如何使事故不發(fā)生，是頂上事件
不發(fā)生所必須的最小基本事件的集合，即控制住哪幾個基本事
件就可以控制事故。事故樹有幾個最小徑集使可以找到幾條防
止事故的科學方案，因而最小徑集代表系統(tǒng)的安全性。
T’=A’+B’=C’+X1’+X2’+X3’X4’
=D’+X５’+X1’+X2’+X3’X4’
=X4’X２’+X５’+X1’+X2’+X3’X4’
=X1’+X2’+X５’+X３’X4’
故原事故樹的最小徑集，即：
P1={X1} P2={X2} P3={X５} P4={X３
，X４}
由此可知，與門下面的4 個最小徑集的任何一個不發(fā)生，頂
上事件就不發(fā)生，而要使某一最小徑集不發(fā)生，則必須其中的基
本事件組合均不發(fā)生，因而考慮到治理方案的經濟與方便，一般
以消除基本因素少的最小徑集為佳。
（3）事故樹結構重要度分析：假定所有基本事件發(fā)生的概率
相同，從事故樹的最小割集G1、G2 來看，X1
、X2
、X5
再現(xiàn)的次數(shù)最
多，因而X1
、X2
、X5
的結構重要度最大，現(xiàn)選用最小徑集判定重要
度，計算公式如下：
I準（j）=Σ1/2nj-1
Xj∈Gr
式中：I準（j）———基本事件 xj 結構重要度的近似別值，I準（j）
值大者，則I準（j）大；
Xj∈Gr———基本事件xj 屬于最小徑集Gr；
nj
———基本事件xj 所在的最小徑集中包含的基本
事件的數(shù)目。
I準（1）=Σ1/2nj-1=1/21-1=1
I準（2）=1/21-1=1
I準（3）=1/22-1=1/2
I準（4）=1/22-1=1/2
I準（5）=1/21-1=1
得出：I準（1）=I準（2）=I準（5）>I準（3）=I準（4）。因此我們對以上
基本事件重視程度依次是X1=X2=X5>X3=X4
。
其中，結構重要度較高的X5
為安全技術要求，可見采取有效
的安全技術措施是預防事故的主要手段之一。因此，采用雙層移
動工作平臺等可靠的安全設施，能夠降低高處作業(yè)的安全風險。
4 安全管理與安全技術措施
泛光照明安裝貫穿工程施工全過程，主要不利因素為施工點
多面廣、交叉作業(yè)多、高處作業(yè)多，以及設備材料垂直運輸難度
大、新工人頻繁進出管理難度大等，其主要安全風險是易發(fā)生高
處墜落、物體打擊及觸電等事故。因此，對危險性較大的V 型槽
泛光照明施工制定針對性的安全管理和技術措施，對保證整個
工程順利竣工有著舉足輕重的作用。
4.1 建立HSE 管理體系
圖4 事故樹
施工技術
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項目部編制了安全管理（HSE）策劃書，明確了安全管理目標
和方針，領導層向全體員工進行安全承諾，并在工程現(xiàn)場銘牌公
示。同時，項目部按照《現(xiàn)場施工安全生產管理規(guī)范》（DGJ08-
903）制定了各類安全管理制度，并結合公司HSE 管理手冊和程
序文件實施現(xiàn)場安全標準化管理。另外，本人組織制定的班前上
崗交底及宣誓制度、作業(yè)人員個性化管控制度、安全電子誠信檔
案、作業(yè)人員編號及公開標識制度、電箱機具噴碼等特色制度等
在泛光照明工程項目部得到了有力推行，保障了施工現(xiàn)場安全
生產始終受控。
4.2 實行網格化安全管理
網格化安全管理的核心思想是落實崗位責任制和實施全過
程考核，充分整合各方面資源，調動來自業(yè)主、監(jiān)理、第三方和自
然人的力量，依托總包統(tǒng)一管理模式，借助數(shù)字化、信息化平臺，
以屬地管理、分級管理為原則，一方面將分包單位作為單元網
格，在單元網格之間建立一種監(jiān)督和管理相互交叉、有機結合、
相互彌補的形式，使各網絡之間能有效地進行信息交流、資源共
享；另一方面通過構建橫向和縱向經、緯線，形成涵蓋整個施工
現(xiàn)場和各方面監(jiān)管內容的立體網絡，最終達到整合安全管理資
源、提高安全管理水平的目的。
如泛光照明項目部根據(jù)機電總包要求，建立起了項目經理總
體負責、施工員分區(qū)負責、班組長專業(yè)負責的安全生產執(zhí)行網
絡，以及項目安全經理總體負責、安全員分區(qū)負責、監(jiān)控員定點
負責的安全生產監(jiān)督網絡。通過明確和落實各分包單位安全生
產主體責任和各管理部門監(jiān)管責任，建立健全了項目安全生產
監(jiān)督與管理分離的長效運行機制，將管理的網絡覆蓋到全體員
工，將監(jiān)督的觸角延伸到作業(yè)現(xiàn)場，確保安全生產責任制的落實
做到橫向到邊、眾向到底。同時，項目部根據(jù)工作日、夜間及節(jié)假
日等不同時段施工特點，采取經常性檢查、整改等措施將問題層
層分解、責任到人，并通過網格化安全管理無縫對接施工管理，
做到全過程、全天候及全覆蓋管理，從而實現(xiàn)安全生產標準化、
精細化管理目標。
4.3 加強機具設備安全管理
推廣使用本質安全化設備，從根本上消除和控制危險。各類
設備、設施必須經項目部有關部門驗收合格并掛牌后使用。項目
部對設備設施執(zhí)行“綠、紅”牌制度，驗收合格的懸掛驗收合格牌
（綠牌）、安全警示牌和安全操作規(guī)程，對驗收不合格的懸掛紅
牌，禁止使用。
機械設備的安全裝置、防護設施、保護接地等必須完好，且符
合規(guī)范要求，嚴禁使用國家、行業(yè)或地方政府明令淘汰的產品。
如，交流電焊機必須配置有效的二次空載降壓保護裝置，使用旋
轉機械要嚴格執(zhí)行“有軸必有套、有輪必有罩”的規(guī)定等。對特種
設備要有專人管理、定期檢測，并保存記錄。
使用電動機械設備遵循“三級配電、兩級保護”的原則，并嚴
格執(zhí)行“一機一箱一閘一漏電”的規(guī)范要求。切割機、套絲機、臺
鉆等機械設備使用定制的環(huán)保托盤，既能控制有害物質，做到環(huán)
保施工，又能廢物利用，節(jié)約能源。
高空使用各類器具應妥善保管，采取系繩措施或放置在隨身
攜帶的工具包內，以防發(fā)生高處墜物事件。
4.4 落實應急響應和處置預案
項目部每半年開展一次應急預案演練，參演人員要求涉及項
目部各崗位人員和分包作業(yè)人員，應急演練必須達到即定的目
的。如：發(fā)現(xiàn)暴露預案和程序的缺陷；發(fā)現(xiàn)搶險隊員和應急物資
等資源的不足；檢驗各應急部門或人員之間的協(xié)調性；堅定施工
人員應對突發(fā)事故的信心；進一步明確應急人員各自崗位與職
責；提高各類處置預案的可操作性；提高項目部應急響應能力
等。
演練結束后，項目部應根據(jù)演練的目的和要求，組織全體參
演人員召開總結會議，并對各應急預案進行重新評價，確保其充
分性和適宜性，決定是否對應急預案進行修訂。
4.5 雙層移動工作平臺安全技術管理
出現(xiàn)沾油、扭傷、死彎、松散和磨擦斷絲情況的鋼絲繩不得使
用。若在施工過程中工作鋼絲繩突然斷裂，操作人員應沉著冷
靜，立即停工并撤離出工作平臺。平臺升降完畢后，嚴禁擅自觸
動滑降裝置，工作平臺出現(xiàn)傾斜時應及時通知廠家專業(yè)人員進
行調整。操作人員在工作平臺內使用電氣設備時，要用獨立電源
供電，裝設漏電保護開關，接地線要牢固，嚴禁亂拖電源線。
工作平臺的負荷應大致均勻分布，嚴禁超載。在平臺上堆放
材料應保證平穩(wěn)，并采取有效的固定措施。如平臺安全鎖出現(xiàn)故
障，嚴禁施工人員自行拆卸修理，應立即通知廠家專業(yè)人員進行
維修或更換。
設置上下兩根水平的D10 鍍鋅鋼絲繩作為安全繩，安全繩
獨立于雙層移動工作平臺，獨立設置在環(huán)梁的懸掛吊桿上，每根
鋼絲繩固定用的夾具不得少于4 個，保障施工人員的生命安全。
施工現(xiàn)場設專職安全員和監(jiān)控員，進行全過程、全方位的安全監(jiān)
護，確保作業(yè)人員的保險鉤都系掛在安全繩上。
工作平臺的升降必須由廠家專業(yè)人員操作，升降過程中平臺
上不得站人。當平臺升降完成，項目部應重新組織驗收并掛牌。
作業(yè)人員應從專用通道進入平臺，嚴禁從平臺外側攀爬。
4.6 調試作業(yè)安全技術措施
開展各類危害識別，及時制定安全技術措施。項目部在編制
泛光照明調試方案前即對可能存在的危險源進行了識別與評
價，將電氣作業(yè)防觸電、吊籃作業(yè)防高處墜落作為安全管控的重
點，并對作業(yè)人員進行了詳細的安全交底。在控制箱內調試時做
好與帶電設備的隔離措施，防止誤觸、誤碰帶電體，以免引起設
備故障和人身傷害事故。作業(yè)中采取措施防止電流互感器二次
回路開路、電壓互感器二次回路短路，杜絕發(fā)生壓變二次倒送電
事件。另外，規(guī)范使用各類試驗短接線和接地線，用后立即拆除。
禁止使用電纜屏蔽銅網裸線等作為試驗短接線。在進行聯(lián)閉鎖
試驗時，加強對操作閘刀機構的安全監(jiān)護，防止發(fā)生各類意外事
故。
4.7 消防和通風安全技術措施
4.7.1 防火措施
日常施工中，應組織對可能出現(xiàn)的火災隱患進行排查，并在
雙層移動平臺上放置干粉滅火器，與雙層移動平臺本體進行捆
扎固定，防止墜落；空中大堂及作業(yè)面放置干粉滅火器，并定期
進行檢查；施工中產生的易燃包裝物應安排專人及時清除，保持
作業(yè)層清潔和安全通道暢通；施工現(xiàn)場嚴禁吸煙；吊籃上動火作
業(yè)應提高審批等級，并落實火星接護措施。
施工技術
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萬方數(shù)據(jù)
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4.7.2 通風措施
夏季施工中，幕墻和幕墻之間的空中大堂因陽光強烈照射，
溫度最高可達到50℃，長期施工作業(yè)可能導致中暑而引發(fā)安全
事故。項目部應合理調整作息時間，在作業(yè)面設置強力風扇和放
置冰塊，促進空氣流通，達到降低局部溫度的目的，并準備充足
的飲用水及避暑藥品。
4.8 其他安全技術措施
進入雙層移動工作平臺的人員必須身體健康，患有高低血
壓、低血糖、心臟病、貧血、癲癇癥、恐高癥等疾病和身體殘疾者
不得從事高空作業(yè)，年齡應在18 周歲以上45 周歲以下。施工人
員上崗前應通過培訓考核，掌握平臺上施工的有關規(guī)定，進入平
臺者必須戴好安全帽和安全帶，按規(guī)定掛好保險鉤。嚴格執(zhí)行雙
層移動工作平臺安全操作規(guī)程，平臺的升降完全由專業(yè)人員進
行操作，非專業(yè)人員嚴禁進行該平臺的任何操作。平臺垂直下方
可墜落半徑范圍內為警戒區(qū)域，應做好隔離措施和安全警告標志。
另外，項目部應嚴格落實各項安全技術措施，建立作業(yè)人員
的生命線工程，根據(jù)DGJ08-2077 規(guī)范編制專項施工方案，對超
過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程施工組織專家認證。
4.9 本章小結
事故預防與控制理論多層次控制原則指出，可以通過消除和
控制危險、限制或減少危險、使用個體防護等途徑來控制事故，
而優(yōu)先應考慮的是消除和控制危險，實現(xiàn)“本質安全”。其次，限
制和減少危險的實質是防止意外釋放的能量或危險物質作用于
人體，這是“消除和控制危險”無法做到的情況下，才采取的方
法。最后，使用個體防護裝置。使用個體防護裝置是安全生產的
最后一道防線，是在無其它措施可行而不得已時采取的。前兩種
方法作用的對象是物或人機系統(tǒng)，對于建筑施工而言，一般就是
指施工工藝及設備設施。因此，施工方案的選擇、設備設施的配
備及管理是安全生產的重要保障。
5 雙層移動工作平臺安全性驗證
工作平臺使用準48×3.5mm 鍍鋅鋼管做次梁與主梁，上面鋪
板厚度不應小于30mm。使用準48×3.5mm 鋼管做立柱。次梁間距
0.35m、次梁長1m、主梁長2m，平臺規(guī)格4m×1m。根據(jù)《建筑施工
高處作業(yè)安全技術規(guī)范》（JGJ80-91），桿件的受力計算可按下列
步驟進行。
5.1 次梁驗算
恒荷載的自重，對于鋼管以40N/m 計算，鋪的板以220N/m2
計算；施工活荷載以1500N/m2 計算。
（1）按均布荷載驗算次梁：
鋪板自重220N/m2×0.35m×1.2=92.4N/m
鋼管自重40N/m×1.2=48N/m
施工活荷載1500N/m2×0.35m×1.4=735N/m
荷載設計值92.4N/m+48N/m+735N/m=875.4N/m
故彎矩為M=1/8ql2=1/8×875.4×12=109.4N·m
（2）按集中荷載驗算次梁：
根據(jù)上述鋪板及鋼管自重，可得恒載設計值為140.4N/m。
取集中荷載為1000N 進行計算，可得荷載設計值為1000×
1.4=1400N。
故彎矩為M=1/8ql2+1/4pl=1/8×140.4×12+1/4×1400×1=367.6N/
m。
（3）取以上兩彎矩值中的較大值M=367.6N·m，驗算次梁的
彎曲強度。
D48×3.5mm 鋼管的截面抵抗矩為Wn=5.078，得Wn·f=
5.078×215=1091.77N·m，取集中荷載為1000N 時，MWn·f（1091.77N·m）
故活荷載1000N/m 偏大，取施工活荷載：420N/m2×1.4×2m=
1176N/m，則：q=3696-2800+1176=2072
MB=-0.125ql2=-0.125×2072×22=-1036N·m

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