于江龍,惠 毅,周 煜
(中建新疆建工(集團)有限公司西北分公司,陜西 西安 710077)
裝配式建筑是由預制構件結構件在施工現(xiàn)場裝配組合而成的建筑,裝配式建筑應用大大減少了建筑工程施工時間,提高了工程建筑質量和效率,同時也增強了建筑物的安全性和舒適性。我國的裝配式建筑產業(yè)主要在2015年以后集中發(fā)展,在2015年11月14日國家住建部發(fā)布《建筑產業(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。我國在2016年以前,裝配式建筑規(guī)模很小、施工工藝不成熟、相關理論不成熟借鑒國外較多,隨著我國城鎮(zhèn)化建設的加速及建筑施工理念的發(fā)展,裝配式建筑結構在近幾年迎來了廣泛推廣和應用,尤其在2018年以后受國家地方的政策引導,裝配式建筑迎來的井噴式發(fā)展,預制件加工、施工工藝日趨成熟,但在施工過程中忽略了安全管理問題,導致裝配式建筑施工期間產生安全事故頻率較高,當前尚未得到有效解決[1]。因此,裝配式建筑施工單位應當提前進行進行安全管理策劃,分析研究施工面臨的安全因素,識別風險,提高裝配式建筑的安全水平。
根據(jù)歷史來推測建筑業(yè)發(fā)展,裝配式建筑是施工方式的重大變革。裝配式建筑對比傳統(tǒng)的建筑施工流程主要有以下優(yōu)點:
(1)整體上提高建筑工程的質量和施工品質。
(2)加快建筑產業(yè)的智能化、工廠化、模塊化。
(3)供給側結構性改革,培育新產業(yè),新動能。
(4)驅動建筑業(yè)轉型升級,實現(xiàn)建筑產業(yè)化現(xiàn)代化[2]。
裝配式建筑構件一般生產工序為:鋼模制作→鋼筋綁扎→混凝土澆筑→脫?!B(yǎng)護→堆放→運輸?shù)仁┕すに?。如圖1所示。
圖1 預制構件的生產流程
裝配式建筑一般的施工流程為:安裝預制梁和預制墻板→安裝預制疊合陽臺板→安裝預制飄窗→安裝預制疊合板→安裝預制樓梯。當各部分預制構件安裝固定牢固后,開始綁扎連接部位鋼筋,后進行節(jié)點和梁板現(xiàn)澆層的澆筑[3](見圖2)。
預制構件在加工廠內制作完成達到使用要求,由運輸車輛運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,由于預制構件往往體積大、重量大,在運輸過程極易因放置不合理、捆扎不牢固、車輛急轉彎急剎車等原因造成事故的發(fā)生。
由于施工現(xiàn)場可長期存放的場地較小、場地不標準、施工現(xiàn)場人流量大等原因,預制構件運在施工現(xiàn)場后在存放過程中,發(fā)生安全事故的頻率也較高,風險主要有以下4種。
(1)存放場地未硬化或硬化后強度不夠,堆放過程中出現(xiàn)地基下沉,造成傾覆事故。
(2)堆放數(shù)量過高,超過了場地可承載力,裝配式建筑需要較多的預制構件,而現(xiàn)場的閑置場地往往較小,預制構件偶爾形成積壓,工人過多堆疊,會使得壓力過大,可能發(fā)生坍塌現(xiàn)象。
(3)預制構件在堆放過程中,支撐架強度不夠或基礎不牢固,從而使得預制構件構件傾覆。
(4)預制構件在進行場內二次倒運,使用起重機械的過程中,可能發(fā)生機械傷害。
圖2 預制構件的施工流程
吊裝作業(yè)中存在的6種風險。
(1)起吊點的位置選擇不恰當。預制構件制造過程中,應標明起吊點,若由現(xiàn)場施工人員自行選擇起吊點,往往因為起吊點處強度不足或起吊后構件的中心未在起重機械的吊鉤垂直線上,造成構件破損和傾覆,發(fā)生人員的傷亡事故。
(2)吊裝起重機械選型不合理。預制構件的質量和體積較大,吊裝高度較高、范圍較大,如果構件的質量大于起重機械的額定起重能力,構件容易滑落。
(3)吊索、吊具、夾具的風險。吊裝作業(yè)中,吊索因使用頻繁、不當使用經常發(fā)生斷絲、斷股、壓扁、扭結、繩芯突出等破損現(xiàn)象,吊具因不當使用發(fā)生變形,夾具上的襯墊因磨損過多造成夾緊力不足等都會在吊裝時引起預制構件掉落傾翻。
(4)高空作業(yè)防護措施不完善。在構件的吊運和安裝時,往往因為內外腳手架的搭設難以搭設完成,作業(yè)人員安全帶系掛點不足不牢固,容易發(fā)生高空墜落。
(5)預制構件安裝誤差大。在安裝預制構件時,往往存在較大的誤差,造成構件難以放入,或放入后與相鄰的構件的連接鋼筋難以對接,造成結構不穩(wěn),嚴重的會出現(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以上的大風、濃霧、暴雨等天氣,造成正在吊裝中的預制構件出現(xiàn)搖擺、脫離控制發(fā)生碰撞、作業(yè)人員的視線受阻等問題。
在運輸開始前,編制專項運輸方案,可以利用BIM等技術,對不同類型的預制構件、不同的運輸車輛的裝車方式進行模擬,制定出高效安全的運輸方案。車輛上預制構件既要考慮放置的穩(wěn)定性,也要考慮集中放置時構件能承受的壓力,同時也要制定出有效的固定措施,防止出現(xiàn)因為路面的不平或司機不好的駕駛習慣而造成的構件滑移。
規(guī)劃好預制構件的存放位置與存放方式。在項目施工前,策劃好預制構件的存放場地,應當盡量方便起重機一次吊裝,減少二次倒運,選擇位置后對地面平整與硬化,計算承載構件的荷載,存放構件時,根據(jù)施工方案,嚴格控制構件堆疊的數(shù)量[4]。在構件存放場地的四周設置圍欄并張掛警示標牌,禁止操作人員在工作時間外長時間逗留;在放置預制構件的過程中。
4.3.1 選取合適的吊點
起吊前,應安排專人對吊點位置進行確認,確認吊點的強度、吊點出連環(huán)是否安裝到位、起吊后構件的姿態(tài)及吊索的夾角等。
4.3.2 選擇合適的起重設備型號
根據(jù)各類預制構件重量及存放的區(qū)域,計算出需要的最大起重力矩,根據(jù)起重設備的吊重曲線圖并參考作業(yè)頻率,確定合適的起重設備型號,在滿足確保使用要求的前提下,選擇出經濟的起重設備。
4.3.3 制定完善的吊裝制度
施工單位應根據(jù)施工進度計劃,制訂出至少一周的現(xiàn)場施工計劃,并隨時根據(jù)施工現(xiàn)場的構件存放數(shù)量、施工步驟快慢、輔助起重機械的狀況、勞動力的數(shù)量及天氣狀況,隨時分析進行調整[5]??茖W完善的吊裝制度是確保吊裝作業(yè)有序展開的基礎前提,吊裝制度中應對所使用的吊索吊具強度進行核算,列出報廢標準,對特殊構件的吊裝應設計專用吊架,有針對性吊前檢查標準,在吊裝前落實“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)外圍防護措施
在高空作業(yè)的過程中,應當對外圍防護措施進行完善。應當根據(jù)實際情況,搭設防護腳手架,安裝防墜安全平網和安全母索,在不易設置防護架的位置,在結構處預埋安裝安全帶掛點等措施,減少高空墜落事故的發(fā)生。在結構的臨邊,應有針對性的搭設防護設施,保證防護設施的正常有效。
4.3.5 控制裝配過程中的誤差
在預制構件安裝的過程中,應控盡量減少施工誤差。施工過程中出現(xiàn)的誤差往往是因為作業(yè)工人不熟練、構件吊裝過程中出現(xiàn)個變形及遇到突發(fā)的惡劣天氣。預制構件在安裝過程中,誤差會增加其安裝作業(yè)的難度,嚴重時會發(fā)生傾斜坍覆,造成人員傷亡。應當對施工人員的進行作業(yè)前和定期的培訓,作業(yè)人員只有經過培訓并考核合格方可進行作業(yè)。
4.3.6 預制構件臨時支撐的安全管控
在預制梁、樓板在吊裝就位、吊鉤脫鉤前,各構件并無可靠的連接和支撐,此時極易發(fā)生倒塌,必須及時對各預制構件安裝可靠的臨時支撐。一般根據(jù)施工條件使用工具式鋼管立柱、盤扣式支撐架等形式的做臨時支撐,臨時支撐的材料和結構應經過專業(yè)的受力計算。在設計剪力墻、柱、梁及疊合板的臨時支撐時,支撐的斜撐與地面的夾角應控制在45°~75°,斜撐的上支撐點宜設置在構件的2/3高度處,同時還應在構件下部設置一道短斜撐。
臨時支撐在拆除過程中,應嚴格按照施工方案進行拆除。在拆除過程中,如果在施工過程中,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的作業(yè)條件不符合施工方案的流程時,應及時暫停施工,將存在的問題向施工總承包方書面提交,由施工總承包的技術部門對拆除方案進行核對重新制定拆除方案。臨時防護設施在拆除前應對拆除班組進行交底,拆除人員必須經過教育培訓并考核合格。
4.3.7 作業(yè)人員的安全培訓
作業(yè)人員的安全培訓是保障作業(yè)人員人身安全的的基礎。作業(yè)人員的安全培訓應包括國家行業(yè)有關的法律法規(guī)、作業(yè)過程中的工作記錄、基礎的安全知識及操作規(guī)程、作業(yè)過程中的危險源及應急處置方法。
為了提高施工人員風險防范能力和風險應對能力,首先,總承包單位應落實進場人員的“三級教育”制定,通過定期教育、安全宣傳及講座,增加施工人員的安全知識,其次,在日常安全管理活動中,注重施工人員的安全行為,通過安全獎罰制度,規(guī)范施工人員的安全行為。最后,通過定期的安全體驗、事故警示片觀看及應急演練,增強施工人員的風險應急能力。
裝配式建筑是建筑施工領域的趨勢,也是對當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域的使用頻率。通過分析裝配式建筑施工過程中的分鐘風險,利用安全管理系統(tǒng)理論,結合三維仿真技術,提前及時的消除事故隱患,減少事故發(fā)生的概率,保障作業(yè)人員的人身安全,營造安全文明的施工環(huán)境,近一步的促進裝配式建筑的發(fā)展。