基于事故分析的裝配式建筑施工安全管理研究

賈 武，劉福江

(1.甘肅省集成裝配式建筑產業發展有限公司，甘肅 蘭州 733000；2.甘肅建投科技研發有限公司，甘肅 蘭州 733000)

1 概述

就安全問題而言，建筑業是最危險的行業之一，其具有作業人員多、環境復雜、條件惡劣和危險源多等特點，在生產施工過程中極易發生安全生產事故。據住建部[1]發布的相關數據，2019年，我國房屋市政工程發生安全事故773起，死亡904人，約每天發生安全事故2.1起、死亡2.5人，且連續五年出現安全事故、死亡人數雙增長（如圖1所示），平均增長率高達16.0%和13.5%。

圖1 全國房屋市政生產安全事故起數/死亡人數情況

因此，如何改善建筑工程的作業環境，降低建筑工程安全事故起數/死亡人數，是我國建筑業亟待解決的問題。已有研究表明[2]，裝配式建筑發生施工安全事故的概率要低于一般建筑項目，主要原因有更短的工期[3]、更少的作業人員、更少的高空作業、更少的暴露在惡劣天氣下的時間、更熟悉的作業環境和更清潔的施工現場等[4]。但是，我國裝配式建筑近幾年才逐漸起步，裝配式建筑相關的安全技術標準、防護措施還在探索和完善過程中[5]，裝配式建筑的施工安全管理有待進一步研究。通過對裝配式建筑的安全事故進行統計分析，梳理裝配式建筑主要安全事故類型和產生原因，提出具有針對性的安全管理措施是解決這一問題的可行思路。

2 裝配式建筑安全事故類型分析

根據建筑業安全事故發生的類型，可將其分為高處墜落、物體打擊、起重設備傷害、機具傷害、觸電及其他（包括但不限于中暑、食物中毒等）等類型。參考文獻[1,2]中數據，將裝配式建筑項目和一般建筑項目的事故進行統計，結果如圖2所示。

圖2 裝配式建筑和一般建筑項目安全會事故占比

裝配式建筑項目施工安全事故占比由大到小依次為：高處墜落48.1%、物體打擊39.0%、起重機械傷害3.9%、觸電3.9%、機具傷害2.6%和其他2.6%，而一般建筑項目事故占比由大到小依次為：高處墜落58.9%、物體打擊17.5%、其他11.5%、起重機械傷害6.0%、機具傷害3.3%和觸電2.8%。

2.1 高處墜落

裝配式建筑項目和一般建筑項目中占比最高的安全事故均為高處墜落，兩者中占比分別為48.1%和59.0%。裝配式建筑項目發生高處墜落事故的占比要比一般建筑項目低約10%，其原因主要如下：

1）裝配式建筑采用工廠預制、現場組裝的方式，在縮短建筑工期的同時也減少了高空作業的機會；

2）裝配式建筑由于吊裝需要，一般不設置腳手架，作業人員一般在房間內作業，這一定程度上也降低了裝配式建筑作業人員高處墜落的可能性；

高處墜落是裝配式建筑項目中最頻發的安全事故，需引起重點關注。造成裝配式建筑項目高處墜落事故的主要原因由高空作業人員身體原因（恐高、高血壓和飲酒等）、作業人員素質差、臨邊防護布置不全面和安全防護措施不到位。

2.2 物體打擊

兩者發生次多的安全事故均為物體打擊，其中裝配式建筑項目39.0%，一般建筑項目為17.5%，前者比后者高21.5%。分析其原因：

1）裝配式建筑由于吊裝需要，在建筑外圍一般不能設置完整的防護網，這使得鋼筋、混凝土塊或工具等物件易從高處墜落，造成物體打擊事故；

2）裝配式構配件質量較大，在裝載、運輸、卸載和堆放過程中，很容易由于構件分布不均、堆放不合理、防護不到位等原因發生車輛傾覆或構件塌落而發生物體打擊事故；

3）裝配式建筑現場存在大量的吊裝作業，可能由于生產缺陷、運輸受損、吊裝部位失效、吊點選擇不合理、作業人員操作不當或設備問題等而發生物體打擊事故；

4）裝配式建筑為了保證其安全性，在節點或疊合板澆筑前會設置臨時支撐，若支撐位置、數量不合理、承載強度不夠或支拆除過早等原因發生預制構件傾覆和構件高空墜落的安全事故。

2.3 起重機械傷害、機具（不含起重機械）傷害和觸電

起重機械傷害、觸電和機具傷害這三種安全事故的占比兩者基本相同，裝配式建筑項目為：3.9%、2.6%和2.8%，一般建筑項目為：6.0%、3.3%和2.8%。產生這些事故的原因也基本相似：

1）起重機械傷害：主要由吊裝操作失誤、吊裝機械設備選擇不合理、構件吊裝安全措施不足等因素造成的；

2）觸電：主要是由現場安全管理人員配置不足、安全防護裝置配置不合理、晚間施工現場照明情況不良及裝配式建筑工程安全施工規范缺乏等因素造成；

3）機具傷害（不含起重機械）：主要包括攪拌機械傷害、施工車輛機械傷害和其他機械（如切割機、施工電梯等）等，造成之類事故的主要原因有施工隊伍素質差、冒險蠻干和違章作業、設備存在安全隱患、安全設施和防護設施不到位造成的。

2.4 其他

從圖2可以發現，裝配式建筑其他類型安全事故占比為2.6%，而一般建筑項目占比為11.5%，前者僅為后者的1/4左右。分析其原因：

1）其他類型的安全事故主要包括：中暑、食物中毒和疫情等，裝配式建筑施工可以減少工人暴露在惡劣天氣下的時間，這大大降低工人中暑的情況；

2）裝配式建筑具有清潔生產的特點，施工現場的衛生安全情況要高于一般建筑項目，因此其發生食物中毒和疫情等安全事故的可能性也要低于一般建筑項目。

3 裝配式建筑項目安全管理措施

根據2.1節～2.4節安全事故類型和成因分析可知，裝配式建筑項目和一般建筑項目安全事故的類型和成因很大一部分是相同的，因此一般建筑項目的大部分管理措施同樣適用于裝配式建筑項目。對于具有普適性的安全管理措施，已有較多研究，本文不再贅述，本文僅對裝配式建筑重要或特有的安全管理措施進行討論。基于此，結合裝配式建筑施工特點和施工工藝，可將裝配式建筑施工安全生產管理分為：臨邊、高處作業安全管理、吊裝安全管理、構件堆放安全管理、臨時支撐布置安全管理。具體如下：

3.1 臨邊、高處作業安全管理

1）做好相關作業人員的培訓工作并進行考核，持有效證件才可作業，并定期復檢，對有恐高、心臟和高血壓等人員，或身體不適、飲酒等人員不得從事高處作業；

2）做好臨邊和洞口的防護，在各樓層的臨邊處搭設防護欄桿，做好安全圍擋工作，在預留洞口處根據大小設置防滑欄桿或固定防護，同時用黃色和黑色兩種油漆進行涂刷；

3）充分發揮防護用品和防護設施作用，做好高空作業防護，工作人員在作業前應仔細檢查自身設備的是否完備和安全，隨著施工層數的增加在外墻設置外掛腳手架，不但施工方便而且可以保證工人的安全[6]。

3.2 吊裝安全管理

1）在吊裝前，利用BIM（Building information model,建筑信息模型）技術進行吊裝塔吊的范圍內的吊裝模擬，提前預演吊裝過程中可能遇到的問題；所有吊點和吊具等都應進行嚴格的設計和驗算；同時，也應編制滿足現場實際情況科學合理的構件吊裝專項方案，在吊裝前進行技術交底；

2）對吊裝影響范圍內的區域進行臨時封閉管理，非工作人員不得入內，工作人員必須正確攜帶安全帽；在起吊前也應對所有的吊點和吊具進行仔細檢查，確認合格后才可起吊；相關吊裝工作人員，如塔吊司機等必須持證上崗，且經驗豐富，同時定期檢測起吊設備的性能，嚴格按照標準作業流程進行操作施工；

3）在起吊過程中出現異常情況或者惡劣天氣應立即停止施工，待查明原因異常解除后，方可再次起吊。

3.3 構件堆放安全管理

1）預制構件的堆放區域應進行封閉管理，設置警示標志，嚴禁非施工人員在進入構件存放區；

2）預制構件的堆放區域的地面應進行整平硬化，并且做到排水通暢，相關預制構件應放置在專門存放架和墊木上，同時，一些構件如預制墻板、預制樓梯等，在堆放時應設置必要的側向支撐，保證其安全性。

3.4 臨時支撐布置安全管理

1）所有臨時支撐體系都應進行嚴格的設計和驗算，確保其規格型號、間距、數量滿足要求。此外，也應編制滿足現場實際情況科學合理的臨時支撐體系專項施工方案；

2）支撐體系的相關材料在進場時都應進行檢查，確保其直徑、壁厚等其他性能都符合設計要求；同時，在支撐施工前應開展復檢，進行試壓試驗；

3）在相關構件到位后，吊鉤拆除前，都必須設置科學合理、經過嚴格計算設計的支撐體系，支撐體系的位置、角度、步距、行距、剪刀撐等的設置均要符合安全專項施工方案的規定；

4）相關構件拆除應符合專項方案的流程和規定，拆除前需項目技術負責人簽字確認。

4 結語

施工安全是建筑業發展過程中不可忽略的考慮因素，裝配式建筑亦是如此。本文基于當前裝配式建筑項目的安全事故數據，分析了裝配式建筑施工過程中存在的常見安全事故和成因，根據裝配式建筑施工特點與施工工藝提出了相關管理措施。

根據以上研究，可以得出以下結論：

1）裝配式建筑項目施工安全事故占比由大到小依次為：高處墜落48.1%、物體打擊39.0%、起重機械傷害3.9%、觸電3.9%、機具傷害2.6%和其他2.6%；

2）裝配式建筑項目安全事故中高處墜落的占比要比一般建筑項目低約10%，物體打擊的占比是一般建筑項目的2倍多，其他類型安全事故是一般建筑項目的1/4；

3）通過臨邊、高處作業安全管理、吊裝安全管理、構件堆放安全管理、臨時支撐布置安全管理等措施可以針對性地降低裝配式建筑施工中的常見安全隱患。

與此同時，文章還存在著不足之處，對今后的研究做出如下展望：

1）采用實地調研的方式，調查裝配式建筑施工過程中的安全隱患，獲取國內外裝配式建筑中實際發生安全事故更為詳實、具體的一手數據和信息。

2）對裝配式建筑其他階段乃至全壽命周期的安全問題進行系統的研究，提出更為系統化、集成化的裝配式建筑安全管理措施和辦法。

我們期望本工作可以啟發和激勵更多同行研究人員和裝配式建筑從業人員在本領域進行更為詳盡深入的研究。