李國棟 山東高速齊魯建設集團裝配建筑工程有限公司總工,高級工程師
徐潤杰 山東高速齊魯建設集團裝配建筑工程有限公司總工,高級工程師
李永福 山東建筑大學管理工程學院所長,教授
裝配式建筑具有生產效率高、精度高、質量高、施工周期短以及節能環保等優點,但是由于裝配式建筑在我國起步較晚,相對許多發達國家,我國裝配式建筑各階段都尚未成熟。裝配式建筑與傳統建筑的施工工藝、方法不同,而操作人員以原有的管理習慣來管理裝配式施工,增加了事故發生的概率,不僅會給相關企業帶來經濟損失,而且會對操作人員的人身安全帶來風險。因此,相關單位應對裝配式建筑施工環節進行安全風險的研究,制定相關的預防措施,提升裝配式建筑施工的安全與質量。
裝配式建筑是指裝配式預制構件在加工廠進行工業化生產后,將加工好的裝配式構件運輸到指定的施工場地,并且按照事前制定好的施工工藝進行組合安裝形成的建筑。
根據建筑的裝配化程度,裝配式建筑可以分為全裝配式建筑和半裝配式建筑兩種;根據結構形式和施工工藝的不同,裝配式建筑可以分為砌塊建筑、盒式建筑、骨架板材建筑以及升板升層建筑;根據材料的不同,裝配式建筑可以分為裝配式混凝土結構體系、裝配式木結構體系以及裝配式鋼結構體系。
與傳統建筑物對比,裝配式建筑在縮短工期、降低成本、環保節能及確保質量等方面具有明顯的優勢,但隨著裝配式建筑的發展,施工安全事故也逐漸增加。為了提高相關操作人員的安全意識,減少事故的發生,需要尋找裝配式建筑的內在規律,識別引發裝配式建筑施工安全事故的因素,采取有效的防范措施,降低事故發生率。
能否快速及時地發現安全隱患,對將要或可能發生的事故進行預防以及對危險源的識別,直接影響著安全風險管控的決策水平和管控結果。采用文獻分析法和實地調查法對裝配式建筑施工中的危險源進行識別,發現危險源主要發生在堆放與吊裝作業當中[1-3]。
構件堆放中的危險源主要有以下5種。
(1)構件的堆放層數超過了可承受荷載壓力。裝配式建筑需要較多的預制構件,若在施工現場不按要求堆放,過分堆疊預制構件或者堆疊過高,會使得壓力過大,可能發生坍塌現象,成為現場施工的安全隱患[1]。
(2)堆放架承載力不夠。若未按相關要求堆放構件,使得構件壓力超過了堆放架的承載力,容易引發構件傾覆事故,造成經濟損失與人員傷亡。
(3)構件堆放無加固措施。構件在堆放完成后需要進行一定的加固措施,防止構件由于外界環境因素等造成坍塌或傾覆。若未采取必要的措施進行加固,容易造成人員傷害。
(4)構件堆放區域地面未硬化。堆放區域若未進行地面硬化,容易引起塌陷,造成構件傾覆事故,危及施工人員的生命安全。
(5)構件堆放場地未靠近吊裝區域。若裝配式預制構件的堆放位置不合適,可能需要進行二次搬運,不僅會影響施工進度,甚至會對施工質量和施工安全帶來危害,可能會對現場人員造成人身傷害[2]。
此外,在選取構件存放區域時還應該充分考慮地面的平整性,以便確保構件的穩定性。還需要確保該區域的排水性能,以防影響構件的結構性能。選擇的存放區域還應當滿足構件的承載要求。該區域應禁止相關人員長時間逗留,防止發生安全事故。在放置裝配式預制構件時,禁止放置在邊坡不整的位置,以防留下隱患,對他人的生命安全造成威脅。
構件吊裝作業存在以下6 種危險源。
(1)吊點位置不合適。裝配式建筑中構件和吊點的位置都有設計方案,若吊點的定位不合適,容易造成裝配式構件在半空中發生翻轉甚至從吊鉤上掉落,嚴重危及塔下作業人員,會對施工過程造成很大的影響。
(2)吊裝起重機選型不當。裝配式建筑施工過程需要大量設備對預制構件進行運輸和吊裝,應根據實際情況選擇合適的設備。裝配式建筑施工需要吊運的構件質量和體積較大,吊裝高度較高、范圍較大,若設備選擇不當,容易引發傾覆事故,造成經濟損失與人員傷亡。應綜合考慮吊裝重量、高度及半徑等參數,選擇合適的吊裝起重機。
(3)吊裝操作過程不規范。裝配式建筑施工過程中,吊裝工程占據比重大。吊裝操作對操作人員的要求較高。若在操作過程中,構件發生大幅搖晃,可能會使構件發生碰撞,嚴重時會造成人員傷亡[3]。
(4)吊裝過程中防護措施不完善。對裝配式建筑預制構件進行運送過程中,傳統建筑施工中的腳手架無法適用,但內外墻拼裝時需要采用裝配式預制構件,若外圍防護措施不當,可能會發生高空墜落。
(5)存在的施工誤差較大。例如,在安裝預制剪力墻環節,如果存在較大的施工誤差,會造成構件難以進入準確的位置,或者進入位置后由于不能完全吻合預留的插筋位置,會對墻板的穩定性造成影響,嚴重時會造成墻體坍塌等危險,對人員的生命造成威脅。
(6)惡劣天氣影響。惡劣天氣會使得施工現場的能見度降低,容易引起預制構件搖晃情況的加劇、地面指揮人員與操作人員溝通的延遲等一系列問題,由此引發事故。
當預制構件運輸到堆放場地前,相關人員需對現場進行檢查,充分考慮,選取堆放區域。應當盡量方便起重機一次吊裝,減少二次轉運,降低相關成本與人員風險;選擇位置后進行地面平整與硬化,確保承載時構件的穩定性,不得放在邊坡等不平整位置,避免危險;計算承載構件的荷載,在堆放構件時,應嚴格按照要求,不得隨意增加構件數量,防止超過承載構件的荷載[4]。
起吊前,應安排專人對起吊位置進行明確的數據論證,避免因吊點位置的不合理,造成資源的浪費以及危險性的增加。吊點位置設計不合理還會對預制構件造成損害,對原本的結構強度造成一定的損害。若在吊裝的過程中造成構件滑落,會對人員產生損傷。確保吊點的位置十分重要,必須提高數據測算水準[5]。
裝配式施工過程需要對大量的構件進行運輸和吊裝,應當嚴格選取起重機型號,計算最大力臂的穩定性。若選取的起重機型號過大,會造成資源浪費、成本增加;若選取的起重機型號過小,會降低裝配速度、增加工期,甚至導致施工安全風險。選取的起重機型號不合適,屬于三級風險。若在操作過程中發生意外,將造成難以估量的經濟損失與人員傷亡。做好事前控制,合理地選擇起重機的型號至關重要,相關人員應按照預制構件的壓力和建筑物的高度等要素進行全面分析,對起重機的型號做出正確選擇。
為確保吊裝工作的安全性,相關部門應嚴格要求操作人員的資質,操作人員必須具備符合要求的資格證以及操作經驗,嚴禁無證上崗,還應該加強對操作人員的培訓。吊裝作業過程中,若施工人員操作不規范,不符合相關技術標準與國家行業標準,會造成極大的隱患。安全事關重大,相關部門應提高操作人員的安全意識,加強技能培訓與安全教育培訓,確保吊裝作業的安全。
在高空作業的施工人員具有高危險性,施工單位應該完善和加強外圍防護裝備,可以根據實際情況在預制混凝土梁上懸掛安全平網來保護施工人員的安全,防止梁上操作人員意外墜落。若出現防護設施損壞,發現者應立即報告給相關管理人員并停止施工,對損壞設備或區域進行緊急維修,防止發生安全事故。
在裝配式建筑施工的過程中,造成施工誤差的主要原因是操作人員的技術水平或者外界環境因素影響。誤差是較大的安全隱患,為了防止事故的發生,應該加強針對操作人員的技術培訓,嚴格控制誤差范圍。
惡劣天氣下應該立即停止施工,加大對惡劣氣候條件下為趕進度進行吊裝作業的懲罰力度。惡劣天氣施工是對生命安全的極不負責,需要加強相關安全管理人員的防范意識。
隨著建筑工業化的起步,裝配式建筑發展勢不可擋。無論任何施工,安全永遠都處于首要位置。影響裝配式建筑施工安全的因素眾多,本文通過文獻分析法和實地調查法,對施工階段的各個環節進行科學分析,總結風險出現較多的環節,并提出應對措施,為裝配式建筑安全管控提供有效依據,盡可能降低事故發生的概率,為施工人員創造相對安全的工作環境,促進裝配式建筑的更快發展[6]。