彭文勇，李娟娟，鄭 梁 ，卜向遠

(1.浙江工程建設(shè)管理有限公司，浙江 杭州 310006； 2.杭州市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站，浙江 杭州 310006； 3.杭州西景市政建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310006)

隨著近些年我國社會經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，建筑業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展的形勢。當(dāng)前，建筑業(yè)已成為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)中非常重要的一部分，對國家的健康穩(wěn)定發(fā)展起著舉足輕重的作用。伴隨著科技水平的不斷進步，建筑行業(yè)中的機械設(shè)備也朝著大型化、智能化的方向發(fā)展[1]。不可否認(rèn)，這些大型建筑施工機械大大提高了建筑行業(yè)的施工效率，并能有效降低勞動強度[2]，但由于大型施工機械所帶來的安全問題同樣不容忽視。相較于傳統(tǒng)小型施工機械，當(dāng)前應(yīng)用的大型施工機械一旦發(fā)生安全事故，將造成更為嚴(yán)重的傷亡及財產(chǎn)損失。因此，如何對大型施工機械進行安全管控，是當(dāng)前科技快速發(fā)展的大背景下人們也應(yīng)關(guān)注的重點之一。

施工起重機械設(shè)備是當(dāng)前建筑行業(yè)相對來說應(yīng)用較為普遍的大型機械之一[3]。近些年，由起重機械設(shè)備所引起的安全事故也時有發(fā)生，所造成的傷亡和財產(chǎn)損失也較為巨大[4]。本文就以大型建筑施工起重機械設(shè)備為例，深入分析當(dāng)前大型建筑施工起重機械設(shè)備的特點以及在使用過程中存在的普遍性問題及原因，并在此基礎(chǔ)上以浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院余杭院區(qū)項目為例，提出應(yīng)用智能管控系統(tǒng)對大型建筑施工起重機械設(shè)備進行智能監(jiān)管，從而降低因其造成安全事故發(fā)生的概率，并為其他類型的大型建筑施工機械設(shè)備的安全監(jiān)管提供借鑒。

1 施工起重機械設(shè)備的概念及特點概述

施工起重機械設(shè)備是指用于垂直升降或垂直升降并水平移動重物的機電設(shè)備，主要包括橋式起重機、門式起重機、塔式起重機、升降機等[5]。施工起重機械設(shè)備是建筑工程中應(yīng)用最為普遍的機械設(shè)備之一，主要用于施工現(xiàn)場鋼筋、混凝土等原材料及其他設(shè)備的搬運，能大大減輕工人勞動強度并提高工作效率，其規(guī)模大小也是衡量建筑企業(yè)實力的一個重要指標(biāo)。隨著近些年裝配式建筑的不斷推廣和普及，建筑施工起重機械設(shè)備的吊運效率很大程度上影響了裝配式建筑的施工速度[6]。在建筑工程領(lǐng)域，被吊運貨物質(zhì)量普遍較重，因此施工現(xiàn)場一般都選用大型的施工起重機械設(shè)備，但同時，起重機械設(shè)備體量越大，安全事故發(fā)生的概率以及造成的傷亡程度也會越大。

建筑施工起重機械設(shè)備屬于我國重點管控的機械設(shè)備范疇，通常為金屬結(jié)構(gòu)，屬于特種設(shè)備，在進行安裝、拆卸、移動、運行時均需要相關(guān)專業(yè)人員進行操作。現(xiàn)階段，施工現(xiàn)場通常具有大量的施工人員在進行同時作業(yè)，而施工起重機械由于其工作職能要求通常需要盡可能廣的覆蓋作業(yè)區(qū)域，這就導(dǎo)致現(xiàn)場絕大多數(shù)區(qū)域處于施工起重機械的安全威脅范圍內(nèi)。另外，建筑施工起重機械設(shè)備一般包含機電、自動控制、動力系統(tǒng)等多個領(lǐng)域，這就要求多領(lǐng)域的專業(yè)人員進行配合，確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。在建筑施工起重機械設(shè)備工作過程中，自然環(huán)境中風(fēng)力的大小程度對其影響巨大，當(dāng)風(fēng)力程度較大時，易造成起重機械設(shè)備的劇烈搖晃，嚴(yán)重者會造成設(shè)備失穩(wěn)而整體傾覆，而一旦傾覆，極易造成人員傷亡并破壞較大范圍內(nèi)的已完工程。綜上所述，對于建筑施工起重機械設(shè)備的安全管控是十分必要的。

2 施工起重機械設(shè)備管理存在的問題

2.1 施工起重機械設(shè)備在出廠時的問題

我國生產(chǎn)施工起重機械設(shè)備的廠家數(shù)量眾多，盡管這些廠家均具備生產(chǎn)資質(zhì)，但受自身生產(chǎn)水平的影響，目前市面上的建筑施工起重機械設(shè)備質(zhì)量參差不齊。尤其近些年受大經(jīng)濟環(huán)境的影響，許多規(guī)模較小的生產(chǎn)企業(yè)通過削減產(chǎn)品性能來達到降低成本和售價的目的，以此來獲得市場上的競爭力，而同時，建筑企業(yè)或設(shè)備租賃公司也常選擇售價低的施工起重機械設(shè)備來減少資金投入或降低經(jīng)營風(fēng)險，這也導(dǎo)致了許多施工現(xiàn)場的施工起重機械設(shè)備在一開始就安全性能偏低，甚至有的存在安全隱患。

2.2 施工起重機械設(shè)備在使用中的問題

由于大型施工起重機械設(shè)備價格較為昂貴，目前許多建筑企業(yè)采用從第三方企業(yè)進行設(shè)備租賃的形式，這樣的模式雖然能較明顯地緩解資金壓力，但會在設(shè)備使用過程中造成諸多問題。一是施工起重機械設(shè)備本身不屬于建筑施工企業(yè)，他們對于設(shè)備保養(yǎng)、維護的積極性會降低很多，大部分施工企業(yè)完全依靠設(shè)備出租企業(yè)來對設(shè)備進行保養(yǎng)和維護，自身甚至沒有專門的部門或人員，但設(shè)備出租企業(yè)又無法實時關(guān)注到設(shè)備使用情況，僅提供定期的上門保養(yǎng)和維護，因此無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患；二是部分設(shè)備出租企業(yè)為了應(yīng)對激烈的市場競爭，為了節(jié)約成本而減少對設(shè)備的維保頻次，有的施工起重機械設(shè)備剛從一個工地拆卸完畢未經(jīng)檢修就直接運往下一個工地安裝使用；三是由于設(shè)備出租企業(yè)購置設(shè)備費用大，因此會出現(xiàn)明知設(shè)備存在諸多嚴(yán)重問題也不愿意提前淘汰，更有甚者在設(shè)備使用年限到達后仍舊隱瞞出租，這些老舊甚至已經(jīng)超過年限的設(shè)備的繼續(xù)服役，實際上都是一個個嚴(yán)重的安全隱患。

施工起重機械設(shè)備在設(shè)計時有一個核定載重量，但許多施工企業(yè)在使用過程中為了趕工期往往會選擇冒險超限使用，盡管當(dāng)超限程度較小時設(shè)備不會出現(xiàn)任何不良反應(yīng)，但實際上施工起重機械設(shè)備內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的損傷，當(dāng)損傷量發(fā)展到一定程度后設(shè)備就會出現(xiàn)危險。此外，國家相關(guān)條例明確要求施工起重機械設(shè)備的操作人員應(yīng)提前取得特種作業(yè)證方可上崗，但隨著施工人員老齡化問題的逐步加重，越來越少的年輕人投身于相關(guān)技能的學(xué)習(xí)，部分施工企業(yè)只得安排有足夠經(jīng)驗的農(nóng)民工進行違規(guī)操作，當(dāng)遇到相關(guān)部門檢查時就采用向其他企業(yè)借用特種作業(yè)證的形式進行躲避。

2.3 施工起重機械設(shè)備在監(jiān)管中的問題

以杭州市為例，目前要求施工企業(yè)在使用大型建筑施工起重機械設(shè)備時要安裝監(jiān)控系統(tǒng)。但通過走訪多家施工企業(yè)后發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控系統(tǒng)對于企業(yè)而言“形同虛設(shè)”，部分企業(yè)根本就沒有安排人員進行監(jiān)控管理，有的企業(yè)則對監(jiān)控數(shù)據(jù)未及時查看，有的企業(yè)甚至雖安裝有監(jiān)控系統(tǒng)，但從未運行使用。造成以上問題的原因，從表面來看就如施工企業(yè)闡述的那樣，有些是由于施工現(xiàn)場人員短缺，有些是由于網(wǎng)絡(luò)故障，有些是線路老化未及時修復(fù)，有些則未按要求將監(jiān)控系統(tǒng)接入相關(guān)平臺，但深入分析后實際上可以發(fā)現(xiàn)，其本質(zhì)是因為絕大多數(shù)企業(yè)認(rèn)為大型建筑施工起重機械設(shè)備出現(xiàn)安全事故的概率極低，進行實時管控會造成成本增加，換句話說就是，監(jiān)控系統(tǒng)對于施工企業(yè)這一使用者來說并不能馬上帶來立竿見影的效益，只會增加經(jīng)濟成本，因此一旦出現(xiàn)以上問題，施工企業(yè)也不會積極主動去維修監(jiān)控系統(tǒng)。

大型施工起重機械設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括重量、風(fēng)速、扭矩、距離等警報系統(tǒng)，這套監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計能幫助操作者在限值范圍內(nèi)進行使用，極大地降低了操作人員及設(shè)備的安全風(fēng)險。監(jiān)控系統(tǒng)本身設(shè)計初衷是受到使用者歡迎的，但在使用時卻普遍反映存在不便。以重量警報系統(tǒng)為例，多數(shù)起重機械設(shè)備在出廠時設(shè)置為當(dāng)起吊重量達到核載量的80%時就會發(fā)出警報聲，但此時從理論上來說設(shè)備尚處于規(guī)范使用狀態(tài)，當(dāng)操作人員起吊核載量80%以上而又在核載量范圍內(nèi)的重物時，警報聲會一直發(fā)出，這時操作人員往往會因煩躁持續(xù)的警報聲而人為地破壞警報系統(tǒng)，造成監(jiān)控系統(tǒng)失效。

當(dāng)然，由于大型施工起重機械設(shè)備數(shù)量龐大，政府相關(guān)部門無法第一時間拿到相關(guān)運行數(shù)據(jù)，只得靠現(xiàn)場對設(shè)備的檢查或核驗審批程序來進行監(jiān)管。而有時個別施工企業(yè)與第三方惡意串通開具偽造的鑒定合格證書來蒙混過關(guān)，也給政府相關(guān)部門的監(jiān)管帶來了難度。

3 大型施工起重機械設(shè)備智能管控系統(tǒng)的應(yīng)用

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院余杭院區(qū)項目位于杭州市倉前街道，愛橙街北側(cè)，萬和路東側(cè)。本項目主要建設(shè)醫(yī)療、科研、教學(xué)及附屬配套用房等，總用地面積24.39 ha，擬建設(shè)床位3 500張，總建筑面積約72萬m2。該項目將成為余杭區(qū)、杭州乃至浙江省的醫(yī)療航母。由于本工程具有較大的社會影響力，而且項目體量較大，為了能更好地管控全局，實現(xiàn)對現(xiàn)場大型起重機械設(shè)備的實時管控，在本項目中應(yīng)用智能管控系統(tǒng)，并且在項目施工過程中效果顯著，為整個項目的順利推進提供了堅實的保障。

本項目在施工階段采用的起重機械設(shè)備如表1所示,詳細描述大型施工起重機械設(shè)備智能管控系統(tǒng)在本項目中的應(yīng)用。

表1 本項目的起重機械設(shè)備清單

3.1 設(shè)備準(zhǔn)入管控

選擇優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商，在很大程度上能保證大型建筑施工起重機械設(shè)備的出廠質(zhì)量，因此首先要做好設(shè)備的準(zhǔn)入管控。在大型施工起重機械設(shè)備智能管控系統(tǒng)中建立優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫，項目部優(yōu)先從該數(shù)據(jù)庫中選擇幾家供應(yīng)商作為備選，并最終經(jīng)實地考察后選擇最優(yōu)供應(yīng)商。

在系統(tǒng)中確定好供應(yīng)商后，項目部聯(lián)系供應(yīng)商確定大型施工起重機械設(shè)備具體型號及相關(guān)參數(shù)，如設(shè)備品牌、載重量、臂長等，經(jīng)過相關(guān)技術(shù)人員論證后將以上信息錄入智能管控系統(tǒng)中，方可進場安裝設(shè)備。

3.2 設(shè)備登記管控

在完成大型施工起重機械設(shè)備的準(zhǔn)入錄入后，智能管控平臺會自動生成該設(shè)備的專屬二維碼，管理人員通過手機移動端掃描二維碼可查詢到該設(shè)備的編號、型號、進場日期、起重臂長、歷次檢修記錄等信息，如圖1所示。設(shè)備的專屬二維碼可打印并粘貼于設(shè)備上，相關(guān)人員也可通過掃描二維碼進行安裝、使用、維修等信息錄入，用數(shù)字化手段對該設(shè)備進行全過程管控。

在智能管控系統(tǒng)中集成了各臺設(shè)備的登記信息，通過后臺能查詢到施工企業(yè)每臺施工起重機械設(shè)備的每日巡檢、保養(yǎng)情況等，如圖2所示。施工企業(yè)派專人定期對各設(shè)備的登記信息進行查看，當(dāng)發(fā)現(xiàn)未及時登記巡檢記錄或保養(yǎng)時間已到但后臺未查詢到保養(yǎng)登記信息時，即可立即通知項目部相關(guān)人員進行整改。

3.3 設(shè)備運行管控

智能管控系統(tǒng)通過大型建筑施工起重機械設(shè)備上安裝的傳感器實時接收各項運行指標(biāo)，并通過數(shù)據(jù)整合及數(shù)據(jù)處理，最終呈現(xiàn)在看板上，如圖3所示。管理人員可通過PC端或移動端實時查看設(shè)備運行情況，并通過智能管控系統(tǒng)對運行過程數(shù)據(jù)進行存儲。當(dāng)出現(xiàn)某一數(shù)據(jù)臨近閾值時，系統(tǒng)可自動以手機短信的形式提醒管理人員做好預(yù)警工作。

設(shè)備的日常巡檢也是關(guān)乎安全的重要一環(huán)。在智能管控系統(tǒng)的設(shè)備日常巡檢界面，巡檢人員通過掃描粘貼在設(shè)備上的二維碼進入巡檢錄入界面后，便可根據(jù)系統(tǒng)提示逐條進行檢查。當(dāng)巡檢發(fā)現(xiàn)異常情況時，巡檢人員在智能管控系統(tǒng)中進行異常情況錄入，并拍照上傳，如圖4所示。一旦出現(xiàn)異常情況錄入，智能管控系統(tǒng)會自動推送給相關(guān)維修人員并短信提醒，維修人員及時維修并在系統(tǒng)中進行維修情況錄入，最終系統(tǒng)自動形成維修檔案。

3.4 設(shè)備資料管控

通過智能管控平臺上傳設(shè)備的生產(chǎn)合格證、產(chǎn)品設(shè)計文件、設(shè)備安裝及使用維修說明等資料。在大型建筑施工起重機械設(shè)備的日常運行過程中，包括運行時間、每次載重量、駕駛?cè)藛T等信息均會自動進行儲存，每次的維修和保養(yǎng)信息也會進行記錄。當(dāng)有需要時，可通過智能管控平臺自動生成巡檢報表或維修報表，并可通過掃描報表上的二維碼查看當(dāng)時照片，如圖5所示，實現(xiàn)設(shè)備的過程資料管控目的。

4 結(jié)語

針對當(dāng)前大型建筑施工起重機械設(shè)備管理中存在的問題，本文以浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院余杭院區(qū)項目為例，介紹了應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)的智能管控系統(tǒng)，從設(shè)備的準(zhǔn)入、登記、運行到資料管理，對項目現(xiàn)場的施工起重機械設(shè)備進行全過程全方位的監(jiān)督管理。相關(guān)管理人員可全程通過移動端掃描設(shè)備專屬二維碼，對施工起重機械設(shè)備進行日常巡檢和運行監(jiān)管，同時智能管控系統(tǒng)也會對全過程運行數(shù)據(jù)及人工上傳的資料進行存儲，方便隨時查看。目前，該智能管控系統(tǒng)已在多個項目上實現(xiàn)成功應(yīng)用，有效降低了大型建筑施工起重機械設(shè)備的使用安全風(fēng)險，提升了建筑大型機械設(shè)備管控水平，大力推動了施工現(xiàn)場的信息化發(fā)展。相信隨著大型建筑施工起重機械設(shè)備智能管控系統(tǒng)的不斷普及，將逐步規(guī)范起重機械設(shè)備的使用操作，有效降低安全事故發(fā)生的概率，更重要的是，將會對其他建筑大型機械設(shè)備的安全操作起到很好的借鑒作用。