王 飛

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

近幾年來，隨著我國城鎮(zhèn)化建設進程的加快，裝配式建筑因其經(jīng)濟、高效、綠色環(huán)保等優(yōu)勢得到國家大力推廣。上海市作為我國建筑工程研究與發(fā)展的排頭兵，大力發(fā)展裝配式建筑，目前上海市裝配式建筑項目累計面積超9 000萬 m2，預制構件產(chǎn)能突破700萬 m3/年。但裝配式建筑在我國起步較晚，其施工過程中還存在諸多不足，如何提高裝配式建筑施工的質(zhì)量與安全是當前我國建筑行業(yè)亟需解決的問題[1-3]。本文以顓橋鎮(zhèn)閔行新城MHC10601單元01-22A-04地塊動遷安置房工程項目為例，對裝配整體式混凝土結構住宅施工過程中存在的安全風險進行分析，并提出相應風險防控措施。

1 工程概況

顓橋鎮(zhèn)閔行新城MHC10601單元01-22A-04地塊動遷安置房項目總建筑面積約23.5萬 m2，項目包含25棟住宅樓，該住宅樓為裝配整體式混凝土結構，預制率不低于40%，預制構件主要為外墻、內(nèi)剪力墻、疊合樓板、樓梯、陽臺等；變電站、垃圾房以及門衛(wèi)均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。項目共計40棟單體，如圖1所示。

圖1 項目效果圖

2 裝配式結構施工部署

2.1 總平面布置原則

根據(jù)本工程的場地情況及業(yè)主的有關要求進行現(xiàn)場平面布置。保證現(xiàn)場的運輸?shù)缆吠〞常煌ǚ奖?，特別是預制構件重載車輛運輸?shù)缆贰８黝惿a(chǎn)設施的布置，以方便施工生產(chǎn)為首要目的，同時要能夠滿足安全防火和勞動保護的相關要求。材料的堆放要求能夠方便生產(chǎn)作業(yè)正常進行，而且不影響其他專業(yè)施工的進行?？偲矫娌贾靡詽M足上海市文明工地要求為原則。

2.2 水平垂直運輸機械選型

由于本工程場地范圍大，單體數(shù)量多，擬配置22臺塔吊及22臺人貨梯，必要時增配汽車吊及履帶吊來完成現(xiàn)場的水平及垂直運輸，同時配置其他小型器械配合塔吊完成現(xiàn)場的水平及垂直運輸。

2.3 腳手架及臨時支撐選型

考慮到本工程特點，高層住宅上部結構7層以下采用落地腳手架，7層以上采用懸挑腳手架，5層一挑，共2挑，配套用房均采用落地腳手架。本項目樓板為預制疊合樓板，采用鋼支柱獨立支撐結合折疊三腳架對樓板進行支撐，制定疊合樓板的支撐方案時，應充分考量構件自身質(zhì)量及吊裝操作產(chǎn)生的沖擊力。采用可調(diào)斜支撐對豎向預制墻板進行固定，斜支撐的位置應避免與模板支架、相鄰支撐沖突。

2.4 道路及預制構件堆場布置

本項目開設大門寬度大于8 m，以方便場內(nèi)構件和材料運輸車輛進出，場內(nèi)車輛運行道路寬度大于5 m。各單體周圍可用場地有限，因此在每棟單體附近預備一個施工樓層的構件堆場。道路和堆場皆設置在地庫結構頂板上，考慮到地庫頂板的承載要求，地下室支撐不拆除。

3 施工現(xiàn)場安全風險分析

3.1 場布安全風險

本工程地下1層在地庫頂板上留設施工道路，并設置預制構件堆場，施工過程中預制構件運輸車輛行駛及構件堆放有導致地庫頂板塌陷的風險，需對地庫頂板進行加固以保證其承載力。相對于疊合板和樓梯等水平構件，墻體等豎向預制構件的長度及寬度遠大于厚度，豎直放置時自身穩(wěn)定性較差，運輸過程中的道路顛簸或堆放地面不平整，極易引起構件失穩(wěn)而發(fā)生傾覆。

豎向預制構件在現(xiàn)場堆放需要采用專用支架，若支架結構不合理、穩(wěn)定性不足，容易發(fā)生支架傾覆進而導致構件損壞，并引發(fā)人身傷害事故?，F(xiàn)場道路是構件安全運輸?shù)那疤?，同時也是運輸效率的決定因素，一旦道路不平坦，或者道路的轉(zhuǎn)彎半徑不夠，運輸過程中發(fā)生車輛顛簸、晃動嚴重，使構件相互碰撞、跌落，發(fā)生損壞，給現(xiàn)場施工作業(yè)人員以及其他運輸車輛帶來安全風險。

3.2 機械安全風險

預制構件的吊運和安裝是裝配式建筑施工的核心環(huán)節(jié)，本項目預制構件單件體積大、質(zhì)量大，最大預制構件質(zhì)量為6.75 t，吊裝難度明顯增大。塔式起重機機械運行狀態(tài)不佳、群塔作業(yè)碰撞、吊具與吊點不匹配以及天氣狀況不佳等因素都會增大高空吊裝及樓層安裝過程中預制構件墜落、滑落和傾覆等風險。而構件自重大，對塔吊的附著要求非常嚴格，附墻桿件與結構連接點處預埋連接螺栓錯位，附墻連接不牢靠導致塔吊有失穩(wěn)風險。

3.3 腳手架施工風險

本工程主要采用落地腳手架和懸挑腳手架作為施工過程中施工人員作業(yè)和建筑材料、物品堆放的主要操作平臺。腳手架在使用過程中，由于扣件的節(jié)點抗滑力差、受人為影響顯著，而容易導致高處墜落、傾覆和坍塌事故。主要包括以下幾個方面：

1）在搭設腳手架時，作業(yè)人員不了解腳手架搭設方法，未按照施工方案控制腳手架搭設參數(shù)。如立桿、橫桿及縱橫向剪刀撐的間距不符合要求；各桿件的扣件緊固力矩不滿足要求；腳手架的操作層缺少擋腳板等。此類種種因素，都將有可能使腳手架在使用過程中產(chǎn)生安全事故。

2）在地基處理過程中，作業(yè)人員忽略支撐地基的承載力，支撐地基承載力達不到要求，腳手架存在整體坍塌的風險。在對地基進行平整和夯實作業(yè)后沒有對相關承載力性能進行試驗檢測，同樣有導致腳手架整體坍塌的風險。

3.4 預制構件臨時支撐風險

預制剪力墻等豎向構件和預制疊合板等水平構件在吊裝就位以及脫鉤前，通過設置臨時斜支撐和立柱式鋼管支撐等臨時支撐維持其自身穩(wěn)定性，支撐連接位置布置不合理或連接不牢靠將引起構件傾覆，給施工人員帶來極大的安全風險。例如水平構件獨立鋼支撐三腳架連接不牢導致構件傾斜甚至墜落；豎向墻板構件斜支撐桿件外絲螺桿拔出、下連接碼埋入過淺或混凝土強度不夠?qū)е逻B接失效，墻體發(fā)生傾覆。

4 施工現(xiàn)場安全風險防控措施

4.1 預制構件運輸及堆放風險防控

在構件運輸和堆放過程中，預制疊合板、預制陽臺和預制樓梯應平放，預制外墻板通過專用支架進行豎直靠放。放置時插筋向內(nèi)、裝飾面向外，確保構件表面或裝飾面不被損傷，構件與地面之間的傾斜角度宜大于80°，以防傾覆。運輸過程中車輛顛簸，為防止對構件造成損傷，應在剛性支架和構件之間設置橡膠墊等柔性材料，采取相應固定措施防止構件移動、傾倒和變形（圖2）。構件運輸堆放還應滿足下列要求：構件運輸時的支承點應與吊點在同一豎直線上，支承必須牢固；裝車后用緊線器將構件固定在車體上，在運輸途中應檢查緊線器是否牢固，若發(fā)現(xiàn)緊線器松動，應停車緊固后方可繼續(xù)行駛；運輸構件應緩慢啟動車輛，勻速行駛，轉(zhuǎn)彎變道應減速慢行，以防止構件傾覆。

圖2 構件運輸專用支架

本工程的預制構件吊裝總體原則是每個單體配備一個預制構件堆場。

預制墻板堆放：用槽鋼制作滿足剛度要求的支架對預制墻板進行豎放，在墻板底部兩端處設墻板擱置點，擱置點采用柔性材料墊襯。構件堆放后要采取臨時固定措施進行固定。

預制疊合板構件：預制疊合板疊放，層與層間墊平、墊實，各層支墊上下對齊，最下面一層支墊應通長設置，樓板、陽臺預制構件儲存平放，采用專用存放架支撐。

預制構件堆場四周用圍欄進行圍護，堆場應與附近場地分開布置，堆場圍護欄桿上掛明顯的安全標識牌和安全警示牌。

4.2 預制構件吊運及安裝風險防控

為準確核算起重設備的起重能力，應在吊裝前根據(jù)構件形式、尺寸、所處樓層位置、質(zhì)量和數(shù)量等進行匯總，作為起重設備的核算依據(jù)。在預制構件生產(chǎn)過程中，應準確把握附墻桿件與結構連接點的所處位置，將其連接螺栓預埋到位，以便塔吊附著措施的精確安裝。

采用水平向自由轉(zhuǎn)動、限制豎向位移的鉸接形式進行附墻桿件與結構的連接，如圖3、圖4所示。采用與塔吊型號一致的原廠設計加工的標準構件作為附墻構件，并按照安裝說明書進行安裝。

圖3 裝配式施工塔吊附著措施

圖4 附墻桿件與結構的鉸接點

4.3 腳手架施工風險防控措施

在腳手架搭設期間，對操作人員進行培訓，提高技術水平，嚴格按照國家標準進行對立桿、橫桿、縱橫向剪刀撐等設置的搭設。制定嚴格的檢驗制度，把控腳手架材料進場質(zhì)量，嚴禁使用質(zhì)量不符合要求的材料。

施工過程中加強對腳手架的安全檢查，對重點部位的搭設和使用狀況隨時進行檢查，對腳手架的使用進行定期全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。若發(fā)現(xiàn)腳手架搭設情況與專項方案設計不一致、腳手架搭設后未經(jīng)驗收進行使用、施工人員無證操作等違反安全的行為應立即進行整改，避免安全事故的發(fā)生。

4.4 預制構件臨時支撐風險防控措施

應由項目技術負責人按要求對現(xiàn)場施工作業(yè)人員和管理人員進行技術交底和安全作業(yè)交底，要求操作人員熟知臨時支撐的搭設要求和安全注意措施，保證臨時支撐搭設的質(zhì)量和安全。

疊合板、疊合梁吊裝及后澆層施工過程中，應派專人觀測獨立鋼支柱支撐系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常，應及時向負責人報告，緊急情況應迅速組織施工人員撤離現(xiàn)場，并進行相應加固處理。當遇到險情及其他特殊情況時，應即刻停止施工并進行應急處理，確認排除險情后才可以繼續(xù)施工。

進行預制墻板等豎向構件吊裝施工作業(yè)時，由可調(diào)斜支撐臨時固定豎向構件，斜支撐的安裝位置應事先確認，防止與模板支架沖突，導致后續(xù)作業(yè)無法進行。斜支撐的構造除應按設計要求進行設置外，還應符合下列要求：

1）斜支撐宜在豎向構件的上部和下部各設置1道，要求下部斜支撐與地面之間的夾角不宜大于15°，上部斜支撐與地面之間的水平夾角不應小于60°。

2）豎向構件斜支撐之間的間距不宜大于2 400 mm，對于寬度和長度大于2 400 mm的墻體宜設置不少于2道斜支撐，上連接碼應均勻布置，確保每根斜支撐受力均勻。

3）柱子的截面尺寸大于800 mm時，柱子側(cè)面的斜支撐數(shù)量不宜少于2道。

4）上支撐桿件的支撐位置離樓板底部的距離按規(guī)定不宜小于部件高度的2/3，且不應小于部件高度的1/2。

5）預制混凝土部件的斜支撐預埋件宜在后澆混凝土中埋設。

臨時支撐拆除前，應對支撐結構的穩(wěn)定性進行檢查確認，且后澆混凝土強度或灌漿料強度應達到設計要求后，方可拆除。

5 結語

經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保是裝配式建筑的巨大優(yōu)勢，國家因此大力推廣裝配式建筑的發(fā)展。然而現(xiàn)有相關施工技術規(guī)范重在對裝配式混凝土結構施工工藝與質(zhì)量的控制，忽略了裝配式建筑施工安全風險與防控是關系到裝配式建筑快速發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。只有通過科學管理，做到安全施工，裝配式建筑才能更好、更快地發(fā)展下去。

本文結合工程實例對裝配整體式混凝土結構施工過程中的安全風險進行分析并提出相應防控措施，供從事裝配式建筑施工的企業(yè)借鑒，以促進裝配式建筑的安全生產(chǎn)。