吳亞輝,王玉龍,盧軍剛,呂金剛,邵珠令,俞 剛(中建八局第二建設有限公司上海公司, 上海 201206 )
在國家政策的大力支持下,裝配式建筑得到了長足發展。與傳統建筑工程相比,裝配式建筑在工期、材料、人工節省等方面有著較大提升,具有較強優勢,是建筑發展的一種趨勢。隨著裝配式建筑的迅速發展,該生產模式下的施工生產安全風險問題成了新型建筑模式下需面對的首要問題。近年來,建筑安全事發生率依然居高不下。據有關部門不完全統計,2019 年 1~7 月全國發生建筑事故 300 余起,造成死亡 361 人,造成直接經濟損失達百億元,這個數據遠超發達國家。如何對當前安全問題進行科學的評價,從而減少安全事故的發生,是亟待解決的重要問題。
根據現場的實際情況,可以總結出 7 類主要施工安全事故,包括高空墜落、物體打擊事故、預制構件吊裝事故、預制構件倒塌事故、吊裝機械傷害事故、火災事故以及觸電事故。依據上述 7 類安全事故,可分析造成以上安全事故關鍵因素,主要包括 5 類,分別是人員因素、物的因素、管理因素、技術因素和環境因素[1]。
人的因素是造成裝配式建筑施工安全事故的主要因素。根據有關統計,建筑工程所發生的安全事故 80% 以上是由于人的因素造成的。在裝配時施工過程中,人的因素又包括人的不安全行為、施工現場安全管理人員配置、構件廠監管人員配置、工人的專業水平和吊裝司機的專業水平 4 方面的情況[2]。
在裝配式建筑施工生產過程中,絕大部分事故的發生是由于人的不安全行為造成的。這種不安全行為主要包括高處吊裝作業時不佩戴或者不正確佩戴安全帶、吊裝作業時不正確佩戴安全帽、現場抽煙、危險機械使用時未正確操作或者未做到相應防護、身體出現健康問題仍進行施工作業、不按正確的吊裝操作規章進行作業等。此類在裝配式建筑施工生產過程中人的不安全行為都有可能造成安全事故,因此,規范人的不安全行為可大幅降低施工生產安全事故的發生概率。
現場安全管理人員的合理配置大幅降低了裝配式建筑施工生產安全事故。安全員的配置的數量取決于項目的建筑面積。相對于傳統建筑而言,裝配式建筑在工人的配置上精簡不少。而且現場的作業面相對單一,管理方面較輕松,因此會出現安全管理上的懈怠、安全管理人員不足及安全管理人員缺乏對裝配式建筑相關規范和標準的熟悉與掌握等情況。此類情況下易直接導致安全事故發生。
構件廠監管人員的配置直接影響構件生產的質量。在裝配式建筑施工生產過程中,構件廠的監管人員不只是構件廠內部員工,還有施工單位人員和監理單位人員。各方監管人員的配置會直接影響裝配式構件生產全過程構件的質量,包括混凝土配比、鋼筋質量與數量、養護條件與環境以及構件尺寸與節點的精準度等方面。同時還會對裝配式構件的堆放及運輸起到安全監督的作用,防止裝配式構件不符合規定堆放和運輸導致的安全事故發生。
裝配式建筑施工作業時工人的專業水平直接影響施工安全。裝配式建筑的施工要求與傳統建筑有較大差異,裝配式建筑對工人的要求更高。因此,在工人進場前需對各專業工人進行安全技術交底和相關的安全技術培訓,并進行考試,考試合格后方能上崗。據有關數據,在 2019 年 1~7 月的施工安全事故中,由于構件吊裝工人的專業操作問題導致吊裝事故數量不少,因此要加強相關人員的培訓減少相關事故的發生[3]。
裝配式構件的吊裝需要吊裝人員與吊裝司機的默契配合。裝配式建筑的吊裝作業屬于危險性較大、易發生安全事故的工程,而且構件質量大、拼接精度高,吊裝司機的專業水平直接影響吊裝的質量與安全。因此,吊裝司機進場前應該進行安全技術交底和培訓,提升吊裝司機的專業水平,從而減少并杜絕因吊裝司機的操作不當所導致的安全事故的發生。
物的因素主要是指的是現場物的不安全狀態,導致施工工人存在安全風險的因素。造成物的不安全狀態存在的因素很多,根據現場實際情況,主要有預制構件的質量、吊裝設備的質量及臨時支撐的質量等因素。此類因素均可造成安全事故的發生,因此物的不安全狀態也應成為安全管理的重點。
由于目前裝配式建筑預制構件的技術尚未成熟,對構件的標準未得到統一。因此在裝配式構件生產過程或者運輸過程中,由于工人的操作不當或者對構件質量監督不到位導致生產質量不滿足施工生產要求,使得構件成了嚴重的安全隱患,甚至在吊裝過程中出現吊裝安全事故,造成施工生產人員的傷亡[4]。所以提高預制構件的質量可以有效地防止吊裝安全事故的發生。
吊裝設備質量的優劣直接影響現場吊裝作業安全。一般裝配式預制構件重量和體積都比較大,對吊裝設備質量的要求也非常高。吊裝設備的質量不僅包括設備本身的質量,還包括吊裝設備安裝的質量。在裝配式建筑現場吊裝作業時,經常會因為吊裝設備斷裂或者吊裝設備長度不夠或未安裝到位,導致預制構件的掉落,造成人員傷亡等情況。2019年裝配式建筑發生的安全事故中,其中 30% 的安全事故是吊裝設備因素所致。因此,把控好吊裝設備質量在很大程度上杜絕了此類事故的發生。
裝配式建筑的臨時支撐系統是預制構件完成吊裝后臨時固定預制構件的系統,待預制構件灌漿完成后,強度達到設計要求方可拆除臨時支撐系統。由于預制構件的體積與重量較大,所以對臨時支撐系統的要求比較高。不僅需要支撐系統的強度達到設計要求,而且所用的材料也要達到施工質量要求。如此才能確保施工現場的安全性,防止因支撐系統出現問題導致預制構件倒塌的安全事故發生。
建筑施工現場是一個人口密集、人員素質參差不齊的場所,給施工現場的安全管理帶來了很大的挑戰。此外,裝配式建筑的管理與傳統的管理體制有所差異,各地雖然已經出臺了相應的安全技術標準和安全管理體系,但是距離真正意義上的施行還有很長的時間,致使裝配式建筑工程存在安全風險。結合現場實際情況,由于管理不善導致施工作業出現安全風險的因素主要包括安全巡視、施工安全相關規章制度培訓等[5]。
安全巡視是施工管理過程中最常見的管理形式。檢查現場施工人員的不安全行為和物的不安全狀態的存在,及時令其整改,減少或者杜絕施工現場安全風險的存在。在裝配式建筑施工作業時常會出現吊裝作業不規范、構件支撐不到位、高處作業不帶安全帶、機械使用不防護以及臨邊缺失等安全問題。因此需加強安全巡視的力度,做到巡視無死角、全方位,減少施工現場工人的不安全行為以及物的不安全狀態的出現。
裝配式建筑施工人員的安全培訓是進場前必須要做的事情。除了施工人員要做培訓外,管理人員也要定期相關培訓。裝配式建筑相對于傳統的建筑而言,專業性更強,要求更高,必須對整個過程擁有全面了解,才能減少和杜絕現場安全事故的發生,將安全事故扼殺在事前控制中。
裝配式建筑在我國剛剛起步,裝配式建筑的設計、構件生產和施工作業等方面都存在很多技術因素,并且部分關鍵技術問題還處于探索階段,還未真正制定出標準。因此,在裝配式建筑的施工中存在安全風險,這些風險主要包括預留埋件深化設計、構建鏈接準確定位技術等因素[6]。
裝配式建筑預制構件生產時,需要預埋相應的吊環、鋼筋及管線等。預埋吊環、鋼筋及管線時必須按照構件深化圖紙精準地預留埋件和孔洞等位置,確保構件之間可精準拼接,從而杜絕因構件預埋偏差導致的構件吊裝事故和構件倒塌事故的發生。
在裝配式建筑構件生產過程中,常會出現構件尺寸、鋼筋預留長度、預留孔洞等偏差導致現場無法定位安裝的情況。在現場監督不到位的情況下,工人也會出現把偏位鋼筋進行冷彎處理甚至切斷鋼筋等情況。此類情況會導致構件在吊裝和安裝過程中出現脫落、倒塌等安全事故。因此,構件的精準定位是構建生產過程中最重要的一步,是避免此類安全事故的關鍵因素。
環境因素是裝配式建筑現場施工作業的基礎,也是施工安全生產的根本因素。其主要包括自然環境因素與政治環境兩方面,自然環境因素就是氣候和空間環境,政治因素主要就是安全標準政策環境的影響[7]。
裝配式建筑的施工作業對氣候環境的要求很高,雨天或者有風天氣會直接影響吊裝作業的安全,惡劣天氣時禁止進行吊裝作業。夜間進行吊裝作業時,作業人員的視野被限制,存在安全生產風險,因此夜間同樣禁止吊裝。氣候環境因素對裝配式建筑施工作業的影響較大,惡劣天氣情況下做出會容易引發構件墜落等安全事故。
裝配式建筑吊裝作業對空間環境的要求同樣很高,需要足夠寬闊的空間進行作業。若空間環境受阻,預制構件吊裝會產生碰撞等安全問題,導致構件從高處墜落及人員傷亡等。所以在空間環境受阻的情況下,禁止吊裝作業,或應安排專職安全人員現場看管吊裝,減少發生安全事故的發生。
近幾年,我國裝配式建筑才得到大力發展,相關的標準以及政策均不完善。在這種環境下,裝配式建筑施工在安全上存在著很大的風險。因此,制定完善的裝配式建筑行業技術標準及完善相關政策非常重要,以期減少或避免安全事故的發生。
隨著國家建筑工業化的大力推進,裝配式建筑已經成為當前建筑發展的熱點,也成為建筑業發展的必然趨勢,但裝配式建筑發展過程中仍面臨諸方面的挑戰。在諸多挑戰中,裝配式建筑施工安全風險管理是重中之重。為此從裝配式建筑施工現場實際情況分析,列出影響裝配式建筑施工安全的5 大因素及 15 個要點,基本概括了裝配式建筑施工過程中影響施工安全的因素。通過分析風險因素,提出應對這些因素合理的控制措施,為當前裝配式建筑施工環境以及構建完善的安全評價體系提供理論基礎,從而有效地預防和控制安全事故的發生。