機電埋件及機電設備測量方案(22頁).doc
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2022-06-29
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1、某機電埋件及機電設備測量方案一、 總體工程情況 某水電站總裝機容量2600MW,是我國在建比較大的地下電站工程,左岸地下電站共設置3臺25MW水輪發電機組,其中7#、8#、9#機由上海某公司設計制造,1#6#機由某HEC設計制造。工程于2006年12月25日開工,計劃工期3年。本標段主要測量工作包括水輪機埋件(基礎環、底環、蝸殼、機坑里襯)放點、主機安裝機坑測定、其它設備(變壓器、GIS、GIL和出線設備)放點工作等。所有測繪任務,嚴格依據施工招標文件規定的主要工程項目和標準制定。二、測量方案編制依據1、國家三角測量規范(GB/T17942-2000)2、國家一、二等水準測量規范(GB12892、7-91)3、水電水利工程施工測量規范(DL/T5173-2003)4、水力水電工程測量規范(SL197-97)5、中短程光電測距規程(GB16818-1997)6、測繪技術總結編寫規定(CH1001-91)7、測繪產品檢查驗收規范(ZBA75002-89)8、水電站左岸地下電站、泄洪洞土建及金屬結構安裝工程招標文件中技術條款10、電站工程金屬結構安裝測量管理辦法(2009年6月)三、人員、儀器設備資源配置此項目計劃配置員工4名和部分協作小工,儀器設備為全站儀1臺套,精密數字水準儀1臺套,其它設備若干。所有人員均持有國家統一認證發放的測繪資格證書,所有儀器設備的使用均保證定期鑒定,并在有效鑒定3、期內。所有人員和儀器設備在項目部的統一安排下動態調配,最大限度的滿足施工需求。主要測量人員名單表:表-1序號姓名職務/職稱學歷12345678主要儀器設備表:表-2序號設備名稱設備型號儀器標準精度臺/套2全站儀TCR8022,2+2PPM13數字水準儀DNA030.3mm/km14計算機5對講機6基座棱鏡四、測區已有控制網點基本情況2005年09月,由業主測量中心布設的左岸地下電站主廠房最新測量控制網成果向我部發布,控制網如表-3所示,主廠房控制網由1#交通洞內的二等首級導線網加密而成,分別由上2交通洞及中1交通洞至主廠房內,在主廠房內則組成圖形結果較強的邊角組合網,高程控制則在平面網點上布設4、三等光電測距三角高程的基礎上又分別在安裝間、5#壓力管道及主廠房353.6m平臺分別布設了若干高等級的水準測量控制點,途中“”符號為首級二等導線點,“”為主廠房骨干控制點,點名及網點等級見表一3,從發布成果知,由測量中心布設的主廠房控制網點平面位置精度達到3mm,高程精度控制點達到了1mm以上,均高于規范中大型水電站工程對控制網精度的要求,同時點位布設均勻,密度適中,完全可以作為我部進行下步加密控制網和直接放樣的基本控制網。左岸地下電站主廠房測量控制點統計表 表3序號控制點名平面控制點等級高程點等級高程點位置123456789101112五、主廠房控制網的復核檢查按照測量規范及合同文件的要求,5、在下列情況下,應對業主測量中心提供首級網的進行復核檢測。(1)平面控制網建成一年后。(2)開挖工程基本結束進入混凝土澆筑、金結和機電安裝工程開始之時。(3)離開挖區較近的控制點應適當增加復測次數。(4)發現網點有被撞擊的跡象或在其周圍有裂縫或有新的工程施工時。(5)遇明顯有感地震。 (6)利用控制網點作為起算數據進行布設局部專用。 由于業主測量中心于2005年9月份新發布的控制點成果時離本項目開工時間間隔較短,并且主廠房開挖工程基本結束,沒有明顯的地質震動,各控制點理論上變形應很小,但考慮到機電安裝控制點的精度問題。按照上述要求,我部在加密各臺機組控制網點時應同步復核骨干網的變形情況,平面控制6、網主要檢查指標為各骨干控制點間的邊長附合值、各骨干點組成的三角網閉合差、以及平差后控制網骨干點的點位精度、坐標差值等方式。高程控制復核時盡量以主廠房1353.6m平臺高程控制點為起訖點布設閉合差合環或附合線路,在加密各臺機組高程控制點的同時以高差閉合及高差精度為主要檢核指標檢查骨干高程控制點的變形情況,檢測時按照控制網檢核測量與布設測量時精度相當的原則制定各項技術要求,并采用了與測量中心布設主廠房控制網時精度相當的儀器設備、施測等級相當的測量方法進行此項工作。平面控制復核主要技術指標見表4,高程控制網復核主要技術指標見表5.邊角組合網、測邊網技術要求 表4等級邊長M側角中誤差平均邊長相對中誤差7、測距儀標稱精度mmkm測回數邊長水平角天頂距1級2級1級2級二等5001.01:2500002往返各294三等3001.81:1500003往返各26934四等2008002.51:1000005往返各24623注:光電測距儀一測回的定義為照準1次測距離4次。各等級水準測量的技術要求 表5等級偶然中誤差mmkm全中誤差Mwmmkm儀器標稱精度mmkm水準標尺類型觀測方法往返觀測次數次觀測順序往返測較差線路閉合差mm往測返測平丘地山地二等120.51因瓦尺光學測微法1奇書站:后前前后偶數站:前后后前奇術站:前后后前偶數站:后前前后40.6三等3613因瓦尺或黑紅面尺光學測微法中絲讀數法1后前前后8、123四等5103黑紅面尺中絲讀數法1后后前前205 注:n為水準路線單程測數站,每公里多余16站時按山地計算閉合差限差;L為閉合或附和線路長度,km;儀器標稱稱精度為每公里水準測量高差中數的偶然中誤差。六、機電埋件及機電設備安裝專用控制網的布設金結及機電設備安裝專用控制網布設時按以下規定執行:1、金結及機電設備安裝專用控制網、控制軸線必須以主廠房控制網作為基準,并隨著安裝部位的形成及時分層布設,可采用前方交會、極坐標法、直角法、正倒鏡等方法進行觀測,但無論布設幾級控制網,在條件允許的情況下要盡量與主廠房控制網進行聯測,加密專用網點精度相對于鄰近控制點(即主廠房控制點)平面位置限差均應小于109、mm,高程中誤差小于3mm,坐標較差不應大于倍測量中誤差。2、為保證機電設備安裝的 相對精度,專用控制網內及安裝軸線間的相對誤差(平面和高程)均小于1mm。且對于獨立的安裝單元,安裝軸線點不少于3個,高程點不小于2個,以便于測量放樣或驗收時相互檢查,避免粗差的發生。3、鑒于目前高精度的測量儀器的擁有情況,布設專用網時,完全可以使用全站儀按前方交會法、極坐標等方法進行加密網點的布設,但無論采取什么方法,控制網精度均應滿足前述二點對精度的要求,由于加密網點邊長均很短,按高等級測量技術要求增加測回數并不能明顯提高網點精度,測量誤差主要來源于儀器對中誤差、棱鏡常數誤差及標定點位時的誤差,因此,測前均應10、對儀器雙軸誤差進行檢定,棱鏡加常數與鑒定鋼尺進行比較對,測中則要求觀測員作業時精益求精,正確設置氣象元素及棱鏡常數,盡量減小儀器對中誤差和點位標尺誤差,所有觀測均要進行正倒鏡觀測以消除儀器雙軸誤差,測后還要對儀器及棱鏡進行比對檢查??刂凭W點精度可以按相當等級的要求進行精度估算,但精估評定則應以最后的平差成果進行評定。4、專用控制網布設時距離測量精度的高低是提高控制網點精度的關鍵因素,因此在條件允許的情況下,距離測量盡量使用經過檢定的長鋼尺量測,或使用全站儀用“差值法”進行觀測,豎直傳高時也應使用檢定過的銦瓦尺和高精度數字水準儀測量。5、金結及機電設備測量專用控制網一旦確定,則在本單元安裝期間內11、不能變動,為保證控制點的牢固穩定,在356m合適的部位預先埋設牢固鋼筋頭或鐵板作為布設平面控制點使用,使用土建施工時預先埋設的水準標盒或打磨后的鋼筋頭最為高程控制點。同時要對控制點進行明顯的標示和有效的防護,確保測量控制點在安裝期間穩定不要破壞。加密控制網點示意圖及埋設控制點樣圖見圖4,其中,JD點加加密控制點,A、B、C、D過機組中心點既可以作為放樣埋件控制點時使用,同時也可隨時作為恢復放樣點或驗收時使用。考慮到座環安裝吊入機坑后,布設于356m砼面的加密高程控制點基本無法使用,提前在已加固的椎管內壁上焊接二到三個球形接觸面的鋼筋,將高程導入鋼筋頭上以便后續使用。N #機組肘管安裝測量控制網12、示意圖 圖4機電安裝測量控制點埋設示意圖 圖5七、測量放樣及驗收1、機組設備埋設與安裝測量與驗收流程本標段機組設備埋設與安裝設備多且程序復雜,設備結構形式、斷面形式及安裝定位精度要求不一,因此應針對不同的設備、不同的工序放樣不同的特征控制點,以滿足施工人員調校時使用。2、機電設備埋設與安裝測量放樣技術要求2.1、安裝點線的測放必須以安裝軸線和高程基點(專用控制網)為基準,組成相對嚴密(相對精度高)的局部控制系統。2.2、方向線測設時后視距離必須大于前視距離,宜用具有細、直、尖特點的測針等工具最為照準目標。全站儀投點應采用正/倒鏡兩次定點取平均值。2.3、距離測量:30m以內宜采用鋼帶尺量距,測13、量時每次讀數估讀至0.1mm。鋼帶尺量距值必須進行傾斜、尺長、溫度、拉力及懸鏈修正。不便用鋼帶尺量距或量距超過30m時宜采用測距儀或全站儀“差值法”施測。2.4、安裝點的高程測量應根據金屬結構與機電設備安裝設計對高程的精度要求,可采用滿足精度要求的水準測量或光電測距三角高程測量方法。2.5、高精度的水平度測量(如座環法蘭面)應使用在底部裝配有球形接觸點的銦瓦水準尺或鋼板尺。鋼板尺應鑲嵌在木質或鋁合金型材中,并裝有安平水準儀。2.6、刻劃安裝點標志的誤差應小于0.2mm。2.7、金屬結構安裝放樣及驗收測量精度均按表-6中有關規定執行。安裝放樣點測量限差 表6 單位:mm安裝測量項目測量限差平面垂14、直度高程水平度始裝節管口中心定位55壓力鋼管與蝸殼、閥門伸縮節等有連接的管口中心定位1010其他管口中心定位1515水輪發電機座環安裝中心定位330.2機坑里襯安裝及蝸殼安裝中心定位1050.5注1:測量限差均相對于安裝軸線和高程基點。注2:當工程要求高于上表面時應遵守有關技術文件規定。2.8、測量人員進行放樣前,安裝單位人員必須在提交清單的同時,根據所要放樣部位的坐標及現場情況焊制樣架,樣架應牢固并且樣架必須與要安裝的機電設備分離。2.9、無論機電埋件和機電設備的放樣點應能確定埋件每個斷面各特征點的里程、偏差及高程,施工單位在利用樣架點掛系鋼絲進行校對時,鋼絲線直徑應小于0.5mm,鋼絲中間15、不得有接頭;無論是垂直鋼絲還是水平鋼絲應垂掛不得輕于5kg的重錘,掛系垂直鋼絲還應將重錘浸入裝有重油的油桶中,所有這些工作既保證鋼絲的直線度和垂直度不受外界因素的影響,施工人員在用直角鋼尺或板尺利用鋼絲量測量均要垂直于鋼絲與鋼板的交點處讀數,避免視覺誤差的影響。2.10、施工單位在使用高程基準點進行高程定位時,測前應對水準儀的角進行檢查,架設儀器時盡量使前視和后視相等并靠近埋件測量部位以減小儀器角誤差的影響,必須后視檢查二個以上的高程點無誤后方可進行下步工作,以避免誤差。3、各類埋件主要點線的放樣方法埋件安裝的測量放點工作主要包括以下幾個方面內容:座環安裝高程控制點,方位控制點,中心控制點的放16、樣;基礎環安裝高程控制點,方位控制點,中心控制點放點:蝸殼進出口截面控制點,腰線高程控制點,最遠點投影點放點。機坑測定等。3.1、座環、基礎環安裝控制點的放樣(1)在錐管焊接平臺上上方布置水輪機埋件中心測量支架。測量支架與焊接平臺分離,如圖6所示,其中,500*500*10mm鋼板用于機組軸線放點,R150mm孔用于球心器鋼琴線垂放使用。埋件中心支架布置示意圖 圖6(2)另在機坑外側坐標支墩間搭設角鋼,并將角鋼大至布置于機組軸線上亦作為放樣軸線時使用。(3)使用全站儀采取極坐標或軸線交會的方法在500*500*10mm鋼板上放出機組軸線點并坐可靠保護(該四點標記為第1#組點)。此四點距離約為217、0cm30cm,方便交會出水輪機中心。(4)同樣的方法在相同的加密控制點上,在尾水錐管頂部放出機組軸線點并可靠保護(該四點標記為第2#組點)。(5)在用角鋼焊接于座環支墩的線架上放出機組軸線點(該四點標記為3#組點)。(6)將組焊后的基礎環吊入機坑,安放在臨時支撐上,頂口安放位置比安裝設計高程低約200300mm?;A環可靠加固后,在基礎環環板上放出機組軸線點(該四點標記為第4#組點)。(7)在地3#組軸線點間拉鋼琴線,作為座環分瓣吊入機坑時的臨時對位。(8)座環在機坑內組焊后,調整座環高程與水平,以第1#組點為基準,調整座環方位與中心。第3#組點和第4#組點做校正。(9)座環安裝完成后,以座18、環固定導葉高程為基準,調整基礎環高程與水平。以座環軸線為基準,調整基礎環方位與中心。第1#組點和第2#組點做校正。(10)基礎環安裝完成后,以座環方位為基準,調整錐管不銹鋼段中心于方位。第1#組點和基礎環軸線點做校正。3.2、蝸殼控制點的放樣測量放點平臺布置:在座環下平臺上方布置中心測量平臺,測量平臺與座環下平臺分離。(1)在座環測量平臺上放出機組軸線,用于蝸殼腰線高程,和半徑的測量。(2)在混凝土地面上放出蝸殼管節進出水邊基準線,并返至座環過渡板上用于蝸殼方位定位。(3)混凝土地面上放出蝸殼進出口邊最遠點,用作蝸殼管節的定位。(4)在混凝土地面上放樣出蝸殼其它定位節控制點用于定位。3.4.機19、坑測定:1) 概述水輪發電機機坑測定是機組安裝前的準備工作,主要是對部分埋件設備安裝質量的檢查,包括:通過固定導葉中心高程的檢查,確定機組基準高程;通過對座環各需要加工部位及底環和頂蓋的安裝螺栓孔檢查,確定機組安裝的基準中心;通過對座環下環板方位的檢查,確定機組的方位基準。這些包括中心、高程在內的基準,將成為以后機坑內整個水輪發電機組的安裝基準,并且為下一步的施工:座環、基礎環現場機加工提供了重要的加工依據。2)主要工作內容機坑測定安裝主要工作內容包括:機坑平臺搭設及機組中心、方位、高程的確定,機坑放點。3)主要技術參數(VHS)固定導葉中心線高程: 1359.0075座環下環板內鏜口半徑:R20、3905mm基礎環上環板半徑:R=2296mm基礎環下環板半徑:R=2291mm座環上下導向板半徑:R=4967.5 mm接力器基礎板中心線高程: 1362.800m接力器基礎板至X軸線距離:5710mm接力器基礎板至Y軸線距離:3620mm4) 施工流程機坑測定施工流程圖5) 施工技術措施(1) 機坑清掃 尾水平臺安裝。在土建單位交面后,將前期在后方施工場地制作的尾水平臺按照圖紙要求吊入進行安裝。平臺吊入后,在平臺外圍和錐管里襯之間加固,然后平臺上方滿鋪木板或竹跳板,木板(或竹跳板)與平臺之間要進行固定,防止相互串動。 依據工裝圖紙安裝機坑測定平臺,主要包括一個平臺、一個永久測量支架、一個簡21、易求心梁及若干活動支架。 清掃基礎環法蘭和座環法蘭,去除埋件安裝留下的混凝土等其它雜物。 根據現場情況制作水車室進人門欄桿,蝸殼進人門爬梯等設施。(2) 機組方位校核與確定 根據廠房監測網點,在座環上標記廠房理論軸線位置。 找出座環上廠家實際軸線位置。 比較理論軸線與實際軸線的偏差,并記錄。(3) 機組高程校核與確定 找出廠家固定導葉分中刻線并進行檢查。 用精密水準儀測量固定導葉中心線的相對高程,取平均值作為固定導葉的相對基準高程,也即機組安裝的基準高程點,并提交座環固定導葉高程測量記錄。機組高程測量示意圖見圖8。圖8 機組高程測量 根據廠房監測網點數據,將廠房基準高程返點至水輪機層。然后用水22、準儀測量返點的基準高程點與固定導葉中心線的距離,計算固定導葉的實際絕對高程。利用固定導葉中心線上確定的基準高程點,將機組高程分別返點至機坑里襯、發電機定子及發電機風閘基礎板(焊接四個短鋼筋),或發電機風洞墻面上并作好清楚標記。(4) 機組中心確定 根據監測中心提供的廠房監測網點,在簡易求心梁上求得機組設計中心,使用全站儀,求出該設計中心下的座環下環板中心偏差,計算出座環實際中心與設計中心的偏差并記錄。 在發電機層布置求心梁,使用內徑千分尺將鋼琴線推至座環下環板中心。即為機組的實際中心基準。 使用內徑千分尺測量在該中心下的頂蓋及底環安裝螺栓孔半徑值,并分析是否滿足底環、頂蓋的安裝要求。如不滿足,23、需要修正步驟中求出的中心。 根據上述中心,使用內徑千分尺測量座環、基礎環各徑向加工面的半徑:R1-R7,見下圖11。圖11 座環各加工面布置圖 最后將機組中心返點至座環圍板未要求切割或打磨的法蘭面上,和發電機定子及發電機風閘基礎板(焊接4個精加工楔形板)。4、安裝放樣點的檢查4.1、每次放樣完成后,必須對放樣點之間的相對尺寸關系進行檢核,放樣點在同一平面時可以直接量取距離,不在同平面時則一定要加上傾斜改正,使用的鋼尺必須在鑒定期內,并與前一次的放樣點進行比對。4.2、對放樣點進行檢核宜采用獨立設站的方法,其檢核較差應不超過相應放樣限差倍。4.3、對所有觀測數據,應使用規定的手薄隨測隨記。文字與24、數字應力求清晰、整齊、美觀,不得任意撕頁,記錄中間也不得無故留下空頁。最取用的數據應由兩人獨立進行檢查,確認無誤后方可取用。對采用電子記錄的作業應遵守ZBA 76003和ZBA76005的規定。5、常用測量放樣方法的精度估算公式5.1、全站儀極坐標法=5.2光電測距三角高程測量(單向觀測)的高差精度估算公式=式中及為儀器的測距和測角精度,S為測量距離,可取2mm,可取。6、機電設備安裝的測量驗收工作6.1安裝允許偏差見下表(生產廠家標準)基礎環座環安裝允許偏差 表7序號項目允許偏差說明轉輪直徑30003000 60006000800080001中心及方位2345測量埋件上x、y標記與機組x、y25、基準線間距離2高程33水平徑向測0.07mm/m周向8或16等分測0.05mm/m,但徑向最大不超過0.60mm0.2mm4基礎環、座環圓度(包含同軸度)1.01.52.02.5測機組中心線至鏜口半徑;軸流式機組以轉輪室定該機組中心線,至少測八點。蝸殼安裝允許偏差 表8序號項目允許偏差說明1直管段中心機組Y軸線之距0.03DD-蝸殼進口直徑。若鋼管先安裝好,則應平順過度高程52最遠點高程153定位節管口傾斜54定位節管口與基準線55最遠點半徑0.004RR-最遠點半徑設計值表9 機坑測定質量標準 序號 檢測項目 合格 優良 備注 機坑清掃測定 1 基礎環半徑偏差 )實測 均布測16點 2 基礎26、環法蘭面水平 2 均布測16點 3 座環下環板半徑偏差 40 均布測16點 4 座環上法蘭面水平 2 均布測16點 5 座環中心偏差 4 3 均布測16點 6 座環方位偏差 4 3 測4點 7 接力器基礎板高程偏差 (相對固定導葉中心) 2 1 8 接力器基礎板法蘭中心到 Y軸距離偏差 1.5 1 9 接力器基礎板法蘭中心到 X軸距離偏差 1.5 1 10 接力器基礎板轉角偏差 1.5 1 11 固定導葉中心高程偏差 2 1 測24點 6.2、本項目測量驗收工作,對需要監理和測量中心檢測的重點環節,項目部也應提前1個工作日通知測量監理。安裝單位在完成埋件及設備安裝調校并經過二級質檢后,必須按工27、作程序向我部提交請驗單,我部則代表項目部進行第三級質檢驗收,安裝單位必須要在此次測量驗收合格后方可進入下道工序。6.2、為保證工程安裝質量的可追溯性,我部在每次放樣或驗收測量工作時均應保存施工安裝單位提交的“測量放樣或驗收通知單”,由我部現場作業人員隨測隨記“測量放樣驗收原始記錄表”,并由我部向項目部提交后轉監理和測量中心提交“測量成果驗收表”,并作為永久資料保存。6.3、我部驗收合格后要盡快編制出測量驗收成果表交于安裝單位,監理單位應盡快進行復測確定測量驗收成果,為減少成果資料上報批復的周期時間,對不需監理抽測的部位,監理單位可采用旁站進行現場簽字辦法。6.4、無論我部驗收或監理復核,為減小28、測量的系統誤差,用使用相同的基準點和測站點,并采用與放樣時精度相當的測量方法進行驗收測量。施工單位要做好現場的場地清理及配合工作,使現場滿足測量驗收條件,選派經過培訓的人員配合現場配合,并確保多方復測時驗收點均為同一點位。6.5、埋件驗收特征點的選?。?)由于本項目埋件形式多樣,不同的埋件驗收特征點要求不一樣(如圖9、圖10),特征點的選取原則上以生產廠家、機電監理和施工單位確定的特征點而定,驗收前,施工單位應提前與監理人員溝通,確定驗收表格的版式以便測量人員編制驗收成果時使用。(2)測量人員在整編驗收資料時均需要注意數據表中點與示意圖中點一一對應,并盡量使資料美觀、規范、整潔。十、測量放樣驗29、收工作程序按照我部試行的質量控制手冊,金結工程測量放樣驗收工作程序均嚴格按圖-11流程執行,并要求施工單位嚴格遵守執行??⒐べY料的收集與整編金屬結構、機電埋件安裝定位后,應由施工測量人員以安裝基準點為依據,以不低于安裝放樣時的精度進行竣工驗收測量。金屬結構、機電埋件安裝體得定位和最后安裝偏差的數據,由安裝測量人員向質檢部門提供。按照水電水利測量規范及業主下發的金結安裝測量管理辦法,應收集整理以下竣工資料。1、 根據項目特點和合同文件要求編寫的測量技術方案。2、 本項目測區的首級控制網點成果及技術說明。3、 設計圖紙及由讀審設計圖紙而得的測量起算數據、圖表。專用金結測量加密控制網成果及附件資料。30、4、 各部位的測量放樣通知單、測量原始記錄及交樣單。5、 各部位的測量驗收通知單、測量原始記錄及驗收成果單。6、 合同文件要求的竣工資料成果及必要時編寫的安裝測量技術總結。十一、質量保證措施1、 質量控制堅持過程控制與最終檢查控制相結合的原則,每次作業必須對原始記錄、設計坐標的計算進行100%的檢查,對重要部位的測量點位進行200%的檢查。2、 無論作業過程中,還是最終成果檢查都依據本計劃書及設計提到的系列標準,確保測量成果的精度和正確性。3、 對查出的問題應認真記錄,并及時整改。4、 所有變更后圖紙應在施工圖的相應位置注明主要變更內容及變更單號,并在圖紙的醒目處匯總變更單號及名稱;如圖紙改版,原圖紙進行作廢處理。5、 堅持“三不放過的原則”處理測量質量事故。十二、安全保證措施1、 針對地下電站施工測量的特點,按照體系文件的要求,組織全體員工認真查找作業過程中的各項危險源,并進行風險評價。2、 對重大危險源進行風險評價外,還要制定相應的應急預案和應對措施。3、 加強過程檢查,發現安全隱患及時整改,不留死角。4、 全體員工在進行前方作業時必須勞保著裝,持證掛牌上崗。5、 安全事故按照“三不放過”原則進行處理,并按安全事故匯報制度及時上報有關部門。