于江龍,惠 毅,周 煜
(中建新疆建工(集團(tuán))有限公司西北分公司,陜西 西安 710077)
裝配式建筑是由預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)裝配組合而成的建筑,裝配式建筑應(yīng)用大大減少了建筑工程施工時(shí)間,提高了工程建筑質(zhì)量和效率,同時(shí)也增強(qiáng)了建筑物的安全性和舒適性。我國(guó)的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)主要在2015年以后集中發(fā)展,在2015年11月14日國(guó)家住建部發(fā)布《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》提出:到2020年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年裝配式建筑占新建筑的比例50%以上。我國(guó)在2016年以前,裝配式建筑規(guī)模很小、施工工藝不成熟、相關(guān)理論不成熟借鑒國(guó)外較多,隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的加速及建筑施工理念的發(fā)展,裝配式建筑結(jié)構(gòu)在近幾年迎來(lái)了廣泛推廣和應(yīng)用,尤其在2018年以后受國(guó)家地方的政策引導(dǎo),裝配式建筑迎來(lái)的井噴式發(fā)展,預(yù)制件加工、施工工藝日趨成熟,但在施工過(guò)程中忽略了安全管理問(wèn)題,導(dǎo)致裝配式建筑施工期間產(chǎn)生安全事故頻率較高,當(dāng)前尚未得到有效解決[1]。因此,裝配式建筑施工單位應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行進(jìn)行安全管理策劃,分析研究施工面臨的安全因素,識(shí)別風(fēng)險(xiǎn),提高裝配式建筑的安全水平。
根據(jù)歷史來(lái)推測(cè)建筑業(yè)發(fā)展,裝配式建筑是施工方式的重大變革。裝配式建筑對(duì)比傳統(tǒng)的建筑施工流程主要有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)整體上提高建筑工程的質(zhì)量和施工品質(zhì)。
(2)加快建筑產(chǎn)業(yè)的智能化、工廠化、模塊化。
(3)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,培育新產(chǎn)業(yè),新動(dòng)能。
(4)驅(qū)動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)代化[2]。
裝配式建筑構(gòu)件一般生產(chǎn)工序?yàn)椋轰撃V谱鳌摻罱壴炷翝仓撃!B(yǎng)護(hù)→堆放→運(yùn)輸?shù)仁┕すに?。如圖1所示。
圖1 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程
裝配式建筑一般的施工流程為:安裝預(yù)制梁和預(yù)制墻板→安裝預(yù)制疊合陽(yáng)臺(tái)板→安裝預(yù)制飄窗→安裝預(yù)制疊合板→安裝預(yù)制樓梯。當(dāng)各部分預(yù)制構(gòu)件安裝固定牢固后,開(kāi)始綁扎連接部位鋼筋,后進(jìn)行節(jié)點(diǎn)和梁板現(xiàn)澆層的澆筑[3](見(jiàn)圖2)。
預(yù)制構(gòu)件在加工廠內(nèi)制作完成達(dá)到使用要求,由運(yùn)輸車輛運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),由于預(yù)制構(gòu)件往往體積大、重量大,在運(yùn)輸過(guò)程極易因放置不合理、捆扎不牢固、車輛急轉(zhuǎn)彎急剎車等原因造成事故的發(fā)生。
由于施工現(xiàn)場(chǎng)可長(zhǎng)期存放的場(chǎng)地較小、場(chǎng)地不標(biāo)準(zhǔn)、施工現(xiàn)場(chǎng)人流量大等原因,預(yù)制構(gòu)件運(yùn)在施工現(xiàn)場(chǎng)后在存放過(guò)程中,發(fā)生安全事故的頻率也較高,風(fēng)險(xiǎn)主要有以下4種。
(1)存放場(chǎng)地未硬化或硬化后強(qiáng)度不夠,堆放過(guò)程中出現(xiàn)地基下沉,造成傾覆事故。
(2)堆放數(shù)量過(guò)高,超過(guò)了場(chǎng)地可承載力,裝配式建筑需要較多的預(yù)制構(gòu)件,而現(xiàn)場(chǎng)的閑置場(chǎng)地往往較小,預(yù)制構(gòu)件偶爾形成積壓,工人過(guò)多堆疊,會(huì)使得壓力過(guò)大,可能發(fā)生坍塌現(xiàn)象。
(3)預(yù)制構(gòu)件在堆放過(guò)程中,支撐架強(qiáng)度不夠或基礎(chǔ)不牢固,從而使得預(yù)制構(gòu)件構(gòu)件傾覆。
(4)預(yù)制構(gòu)件在進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)二次倒運(yùn),使用起重機(jī)械的過(guò)程中,可能發(fā)生機(jī)械傷害。
圖2 預(yù)制構(gòu)件的施工流程
吊裝作業(yè)中存在的6種風(fēng)險(xiǎn)。
(1)起吊點(diǎn)的位置選擇不恰當(dāng)。預(yù)制構(gòu)件制造過(guò)程中,應(yīng)標(biāo)明起吊點(diǎn),若由現(xiàn)場(chǎng)施工人員自行選擇起吊點(diǎn),往往因?yàn)槠鸬觞c(diǎn)處強(qiáng)度不足或起吊后構(gòu)件的中心未在起重機(jī)械的吊鉤垂直線上,造成構(gòu)件破損和傾覆,發(fā)生人員的傷亡事故。
(2)吊裝起重機(jī)械選型不合理。預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量和體積較大,吊裝高度較高、范圍較大,如果構(gòu)件的質(zhì)量大于起重機(jī)械的額定起重能力,構(gòu)件容易滑落。
(3)吊索、吊具、夾具的風(fēng)險(xiǎn)。吊裝作業(yè)中,吊索因使用頻繁、不當(dāng)使用經(jīng)常發(fā)生斷絲、斷股、壓扁、扭結(jié)、繩芯突出等破損現(xiàn)象,吊具因不當(dāng)使用發(fā)生變形,夾具上的襯墊因磨損過(guò)多造成夾緊力不足等都會(huì)在吊裝時(shí)引起預(yù)制構(gòu)件掉落傾翻。
(4)高空作業(yè)防護(hù)措施不完善。在構(gòu)件的吊運(yùn)和安裝時(shí),往往因?yàn)閮?nèi)外腳手架的搭設(shè)難以搭設(shè)完成,作業(yè)人員安全帶系掛點(diǎn)不足不牢固,容易發(fā)生高空墜落。
(5)預(yù)制構(gòu)件安裝誤差大。在安裝預(yù)制構(gòu)件時(shí),往往存在較大的誤差,造成構(gòu)件難以放入,或放入后與相鄰的構(gòu)件的連接鋼筋難以對(duì)接,造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn),嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)倒塌。
(6)突發(fā)的惡劣天氣。突然發(fā)生的惡劣天氣如六級(jí)以上的大風(fēng)、濃霧、暴雨等天氣,造成正在吊裝中的預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)搖擺、脫離控制發(fā)生碰撞、作業(yè)人員的視線受阻等問(wèn)題。
在運(yùn)輸開(kāi)始前,編制專項(xiàng)運(yùn)輸方案,可以利用BIM等技術(shù),對(duì)不同類型的預(yù)制構(gòu)件、不同的運(yùn)輸車輛的裝車方式進(jìn)行模擬,制定出高效安全的運(yùn)輸方案。車輛上預(yù)制構(gòu)件既要考慮放置的穩(wěn)定性,也要考慮集中放置時(shí)構(gòu)件能承受的壓力,同時(shí)也要制定出有效的固定措施,防止出現(xiàn)因?yàn)槁访娴牟黄交蛩緳C(jī)不好的駕駛習(xí)慣而造成的構(gòu)件滑移。
規(guī)劃好預(yù)制構(gòu)件的存放位置與存放方式。在項(xiàng)目施工前,策劃好預(yù)制構(gòu)件的存放場(chǎng)地,應(yīng)當(dāng)盡量方便起重機(jī)一次吊裝,減少二次倒運(yùn),選擇位置后對(duì)地面平整與硬化,計(jì)算承載構(gòu)件的荷載,存放構(gòu)件時(shí),根據(jù)施工方案,嚴(yán)格控制構(gòu)件堆疊的數(shù)量[4]。在構(gòu)件存放場(chǎng)地的四周設(shè)置圍欄并張掛警示標(biāo)牌,禁止操作人員在工作時(shí)間外長(zhǎng)時(shí)間逗留;在放置預(yù)制構(gòu)件的過(guò)程中。
4.3.1 選取合適的吊點(diǎn)
起吊前,應(yīng)安排專人對(duì)吊點(diǎn)位置進(jìn)行確認(rèn),確認(rèn)吊點(diǎn)的強(qiáng)度、吊點(diǎn)出連環(huán)是否安裝到位、起吊后構(gòu)件的姿態(tài)及吊索的夾角等。
4.3.2 選擇合適的起重設(shè)備型號(hào)
根據(jù)各類預(yù)制構(gòu)件重量及存放的區(qū)域,計(jì)算出需要的最大起重力矩,根據(jù)起重設(shè)備的吊重曲線圖并參考作業(yè)頻率,確定合適的起重設(shè)備型號(hào),在滿足確保使用要求的前提下,選擇出經(jīng)濟(jì)的起重設(shè)備。
4.3.3 制定完善的吊裝制度
施工單位應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃,制訂出至少一周的現(xiàn)場(chǎng)施工計(jì)劃,并隨時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件存放數(shù)量、施工步驟快慢、輔助起重機(jī)械的狀況、勞動(dòng)力的數(shù)量及天氣狀況,隨時(shí)分析進(jìn)行調(diào)整[5]??茖W(xué)完善的吊裝制度是確保吊裝作業(yè)有序展開(kāi)的基礎(chǔ)前提,吊裝制度中應(yīng)對(duì)所使用的吊索吊具強(qiáng)度進(jìn)行核算,列出報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn),對(duì)特殊構(gòu)件的吊裝應(yīng)設(shè)計(jì)專用吊架,有針對(duì)性吊前檢查標(biāo)準(zhǔn),在吊裝前落實(shí)“一吊一檢”制度。吊裝制度還需要充分考慮天氣因素造成的影響及緊急處理措施。
4.3.4 完善高空作業(yè)外圍防護(hù)措施
在高空作業(yè)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)對(duì)外圍防護(hù)措施進(jìn)行完善。應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況,搭設(shè)防護(hù)腳手架,安裝防墜安全平網(wǎng)和安全母索,在不易設(shè)置防護(hù)架的位置,在結(jié)構(gòu)處預(yù)埋安裝安全帶掛點(diǎn)等措施,減少高空墜落事故的發(fā)生。在結(jié)構(gòu)的臨邊,應(yīng)有針對(duì)性的搭設(shè)防護(hù)設(shè)施,保證防護(hù)設(shè)施的正常有效。
4.3.5 控制裝配過(guò)程中的誤差
在預(yù)制構(gòu)件安裝的過(guò)程中,應(yīng)控盡量減少施工誤差。施工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差往往是因?yàn)樽鳂I(yè)工人不熟練、構(gòu)件吊裝過(guò)程中出現(xiàn)個(gè)變形及遇到突發(fā)的惡劣天氣。預(yù)制構(gòu)件在安裝過(guò)程中,誤差會(huì)增加其安裝作業(yè)的難度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生傾斜坍覆,造成人員傷亡。應(yīng)當(dāng)對(duì)施工人員的進(jìn)行作業(yè)前和定期的培訓(xùn),作業(yè)人員只有經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并考核合格方可進(jìn)行作業(yè)。
4.3.6 預(yù)制構(gòu)件臨時(shí)支撐的安全管控
在預(yù)制梁、樓板在吊裝就位、吊鉤脫鉤前,各構(gòu)件并無(wú)可靠的連接和支撐,此時(shí)極易發(fā)生倒塌,必須及時(shí)對(duì)各預(yù)制構(gòu)件安裝可靠的臨時(shí)支撐。一般根據(jù)施工條件使用工具式鋼管立柱、盤(pán)扣式支撐架等形式的做臨時(shí)支撐,臨時(shí)支撐的材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)過(guò)專業(yè)的受力計(jì)算。在設(shè)計(jì)剪力墻、柱、梁及疊合板的臨時(shí)支撐時(shí),支撐的斜撐與地面的夾角應(yīng)控制在45°~75°,斜撐的上支撐點(diǎn)宜設(shè)置在構(gòu)件的2/3高度處,同時(shí)還應(yīng)在構(gòu)件下部設(shè)置一道短斜撐。
臨時(shí)支撐在拆除過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行拆除。在拆除過(guò)程中,如果在施工過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)條件不符合施工方案的流程時(shí),應(yīng)及時(shí)暫停施工,將存在的問(wèn)題向施工總承包方書(shū)面提交,由施工總承包的技術(shù)部門(mén)對(duì)拆除方案進(jìn)行核對(duì)重新制定拆除方案。臨時(shí)防護(hù)設(shè)施在拆除前應(yīng)對(duì)拆除班組進(jìn)行交底,拆除人員必須經(jīng)過(guò)教育培訓(xùn)并考核合格。
4.3.7 作業(yè)人員的安全培訓(xùn)
作業(yè)人員的安全培訓(xùn)是保障作業(yè)人員人身安全的的基礎(chǔ)。作業(yè)人員的安全培訓(xùn)應(yīng)包括國(guó)家行業(yè)有關(guān)的法律法規(guī)、作業(yè)過(guò)程中的工作記錄、基礎(chǔ)的安全知識(shí)及操作規(guī)程、作業(yè)過(guò)程中的危險(xiǎn)源及應(yīng)急處置方法。
為了提高施工人員風(fēng)險(xiǎn)防范能力和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力,首先,總承包單位應(yīng)落實(shí)進(jìn)場(chǎng)人員的“三級(jí)教育”制定,通過(guò)定期教育、安全宣傳及講座,增加施工人員的安全知識(shí),其次,在日常安全管理活動(dòng)中,注重施工人員的安全行為,通過(guò)安全獎(jiǎng)罰制度,規(guī)范施工人員的安全行為。最后,通過(guò)定期的安全體驗(yàn)、事故警示片觀看及應(yīng)急演練,增強(qiáng)施工人員的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急能力。
裝配式建筑是建筑施工領(lǐng)域的趨勢(shì),也是對(duì)當(dāng)下建筑施工中粗放形態(tài)的革新,只有在完善裝配式建筑施工的安全管理前提下,裝配式建筑才能更快的提高在建筑領(lǐng)域的使用頻率。通過(guò)分析裝配式建筑施工過(guò)程中的分鐘風(fēng)險(xiǎn),利用安全管理系統(tǒng)理論,結(jié)合三維仿真技術(shù),提前及時(shí)的消除事故隱患,減少事故發(fā)生的概率,保障作業(yè)人員的人身安全,營(yíng)造安全文明的施工環(huán)境,近一步的促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展。