牛稼芳 甘肅第四建設集團有限責任公司工程師
我國的經濟發展帶動了建筑行業崛起,大量高層建筑和超高層建筑拔地而起,并且涌現出很多新技術、新工藝和新設備,促使傳統建筑行業開始朝向高層次變革和發展。由于建筑工程施工規模不斷擴大,工藝也變得愈加復雜,工程施工活動較為復雜化,任何一個環節把控不嚴都可能埋下安全隱患,威脅工作人員的人身安全,影響工程后期投入使用。
在可持續發展背景下,綠色節能理念逐漸滲透到建筑工程建設領域,而傳統的建筑類型施工流程煩瑣、能耗大,并且施工現場存在一系列安全隱患,不符合現代建筑行業發展需求,因此,大力推行裝配式建筑建設和發展成為行業共識。裝配式建筑相較于傳統建筑,是一種新型的建筑類型,可以加快施工進度,將環保、高效特點有機融入建筑施工中,推動環境友好型建筑建設和發展。但由于施工安全管理不到位,可能會誘發一些較為嚴重的安全隱患,威脅人員的人身安全,因此后期施工中還需要進一步強化施工安全管理,并貫徹落實到施工全過程,建立安全的施工環境。
裝配式建筑是目前建筑工程施工中常見的類型,通過工廠預制板結構、梁結構、外墻結構以及柱結構,將其運輸到施工現場后拼裝施工,裝配式建筑的預制構件如表1 所示。相較于傳統鋼筋混凝土結構而言,可加快施工進度,最大限度地規避人為和現場環境因素干擾,提升施工效率和質量[1]。裝配式建筑施工中,要求對工程項目具體要求和需求進行綜合分析,了解結構施工現場,選擇合理方式優化配置。如預制裝配式鋼筋混凝土結構,其具有較強的適用性,可滿足多數建筑工程項目的施工需要,經過長期實踐得到改進完善,優勢愈加明顯,值得廣泛推廣和應用。

表1 裝配式建筑的預制構件
目前,在建筑工程施工中,裝配式建筑的應用取得了較為理想的成果,現較于傳統技術,其優勢表現在以下幾個方面。
(1)裝配式建筑可以提升施工質量,促使各項施工活動順利有序進行,將傳統復雜的施工流程精簡化,盡可能消除潛在安全隱患或者合理規避,夯實施工基礎,提升施工質量。
(2)裝配式建筑施工,可以加快施工進度。由于裝配式建筑的預制構件是在工廠預制加工而成,有著統一的規格和標準,因此直接運輸到現場安裝施工即可,可以規避人為因素或環境因素帶來的影響,避免工期延誤增加施工成本,使建筑物可以盡快投入使用,滿足城市現代化建設和發展要求[2]。
(3)裝配式建筑符合文明施工要求,能夠減少施工流程中的環境污染問題,尤其可以有效規避現場粉塵、噪聲和光污染等問題。由于很多操作均是在工廠階段進行,現場只需要對材料進行拼裝即可,能夠滿足文明施工要求[3]。
(4)裝配式建筑符合節能降耗要求,有別于傳統建筑工程施工模式,可實現資源優化配置,減少不必要的資源浪費和污染。實踐證明,裝配式建筑施工能耗可以節約20%左右,水資源節約80%左右,施工材料節約20%左右,在保證工程質量、安全的前提下,減少總體施工能耗,充分契合可持續發展戰略要求[4]。
在裝配式建筑施工中,人員因素是影響建筑施工安全的一個主要因素,盡管相較于傳統建筑模式,裝配式建筑施工模式將煩瑣流程精簡化,施工效率更高,但施工人員多為農民工,很少接受過系統、專業培訓,因此操作技能和綜合素質水平偏低,不可避免地在后續操作中出現失誤、偏差,埋下一系列安全隱患。很多施工人員并未經過嚴格審查、培訓就進入施工現場,甚至存在隨意找人施工的情況,難以取得較為理想的效果。
施工人員安全意識淡薄,操作中忽視可能存在的安全問題,安全防護工作落實不到位,存在僥幸心理,很容易誘發嚴重的安全事故問題[5]。同時,現場作業中員工管理針對性不強。為了保證施工人員、技術人員和管理人員的業務素養,多是組織人員邊學習、邊生產、邊施工,并通過現場觀摩參觀和內部培訓的方式來學習裝配式建筑相關知識。但由于施工人員經驗匱乏,不同程度上影響著施工安全。
我國的裝配式建筑施工起步較之國外要晚一些,相配套的技術標準和規范尚未完善,很多企業在裝配式建筑施工中,多是將《裝配式混凝土結構施工質量安全控制要點(試行)》作為參考標準 。施工中為了保證質量和效率,還需要專家方案論證解決施工質量和安全問題。現有質量標準和規范,對于預制構件質量、運輸、吊裝和支撐也僅僅是一些通用的安全性規定,未能全面落實。目前所遵循的裝配式建筑技術標準,除了國家標準以外,不同地區也制定了相應的技術標準,促使裝配式建筑施工活動有章可循。
基坑是裝配式建筑施工的基礎,很多安全事故多是由于基坑結構穩定性不足導致的,后期施工中出現基礎不均勻沉降、變形、偏移,不可避免地影響上部結構的穩定性,埋下嚴重的安全隱患。基坑施工安全問題的出現,可能是由于地質條件較差,施工中未能有效進行固化處理,產生了嚴重的安全問題。基坑施工操作不規范,支護結構選擇存在偏差,埋下較為明顯的施工安全問題,影響施工質量和安全。
另外,在施工過程中需要進行高空作業,可能由于安全防護不到位,導致高空墜物,嚴重威脅人員的生命財產安全。高層建筑修建,需要大量的預制構件拼接,很多環節需要臨邊作業,發生高空墜落的概率較大,是造成施工安全事故的主要因素。由于塔吊運輸的主要是質量大、密度高的構件,一旦脫落可能會砸到下方的施工人員,產生的后果不堪設想。
裝配式建筑施工中需要依據具體情況,布置臨時支護結構,以此來保證施工結構的穩定性。臨時支護結構設置不合理,很大程度上會影響建筑工程結構的穩定性,可能會出現結構變形、坍塌等問題。其中一個典型的安全問題是數據規格計算不準確,支撐結構數量、間距把關不嚴格,由此帶來一系列干擾和影響。如果臨時支護結構的材料在實際應用中缺少仔細檢查和驗收,盲目使用強度或厚度不符合要求的材料,有可能影響效果,誘發后期施工中的安全事故。
裝配式建筑施工中可能存在很多安全隱患,施工材料作為影響施工質量和安全的主要因素,對于施工操作流暢性影響較大。在具體施工中,由于調度不合理可能導致較多施工構件無法按照進度進行安裝。同時,隨意堆放施工現場不僅會埋下安全隱患,也會影響施工人員的具體操作,后期增加施工安全事故發生概率。
在預制構件澆筑階段,主要是選擇進口設備,部分人員對機械設備不夠了解,功能把握不全面,影響預制件澆筑質量。預制構件振搗施工中,由于構件面積較大,可能存在構件四周薄中間厚的問題。后期養護中,存在預制構件掉皮、開裂和變形等問題,構件澆筑前模臺板和模板上脫模劑噴灑不均勻,導致拆模時存在掉皮問題,或是沒有及時覆膜澆水養護導致預制構件開裂。
裝配式建筑施工中,關于預制構件吊裝和施工環節,需要大量專業人才支持,尤其是預制構件吊裝環節,工序煩瑣、風險大,人員操作失誤則會導致預制構件受損,甚至為加快施工進度出現疲勞拆模和吊裝的情況。吊裝中應使用專用吊架吊裝施工,保證吊裝安全性。預制構件需要選擇專用運輸架和運輸車輸送,國內多采用簡單的運輸架和直接綁扎模式運輸預制構件,大多僅是將建筑構件綁扎在一起使用專門車輛運輸,存在掉落的危險。
在具體預制構件施工中,可以配備專門的構件存放架,但要避免構件長時間堆放停留,可能存在安全事故。現場吊裝施工借助專用吊架,并配備安全網和安全繩提供防護。預制剪力墻、柱吊裝脫鉤前,使用工具式鋼管斜撐來維護構件穩定性,但實際上很多企業臨時支撐選擇普通鋼管構件支撐,致使預制構件穩定性不足,埋下安全隱患。
除此之外,裝配式建筑施工現場可能會發生觸電事故,這同樣是施工安全管理要重點關注的內容。預制配件拼接后,使用高電氣焊施工中會伴隨一系列安全隱患,如果操作不當可能漏電,威脅現場人員的人身安全。
裝配式建筑施工中,為了提升施工全過程的安全性,應將安全管理工作滲透到施工全過程。首先,應增強施工人員安全意識,使其積極參加專業培訓,明確安全事故對人員的威脅,以此來高度關注施工安全,消除抵觸情緒,規范施工操作。在重點施工環節中,應加強施工人員素質能力審查,確保人員的專業技能水平和施工要求相匹配,保持高度的責任意識和安全意識,最大限度地消除施工過程的安全問題。
基坑施工是裝配式建筑施工的重要環節,應綜合分析影響基坑施工安全的因素,重點分析和防控,最大限度地規避裝配式建筑施工安全問題。基坑施工前要進行充分的調查和分析,了解區域地質條件和水文條件,如果是軟土地基應針對性處理后方可施工,避免地基不均勻沉降威脅裝配式建筑施工安全。同時,分析干擾基坑施工因素,進行力學分析后提升基坑承載力,提升施工有效性。
裝配式建筑的臨時支撐布設至關重要,為了提升承載力,可以選擇BIM 技術手段模擬創設,分析臨時支撐效果,調整各項參數,優化臨時支撐結構的穩定性,最大限度地規避結構變形問題。同時做好預制構件現場的堆放管理,加強現場管理,分類堆放,與運輸環節協調控制,嚴格控制預制構件的數量。進場的預制構件需要有編號,按照使用順序堆放,便于各環節流暢進行。現場設置堆放點并設置警示標志,設置圍欄避免無關人員靠近,規避預制構件出現不必要的損壞。通過現場合理規劃和布置,有助于避免不必要的安全問題,加快施工進度。
裝配式建筑施工過程中,預制構件的吊裝應該遵循相關標準進行,選擇專用吊裝設備和技術,各環節緊密銜接、規范進行。關于吊裝工具選擇方面,結合吊裝預制構件大小、重量等因素,選擇合適的吊裝工具可以加快施工進度,降低安全事故發生概率。傳統吊裝鋼絲繩可以替換為錳鋼鎖鏈,其質地堅硬、橫截面積更大、承載力更強,可避免吊裝過程中由于吊線斷裂導致預制構件掉落誘發的安全事故。要確定最佳吊裝位置,保持預制構件重心穩定。檢查吊裝設備和工具是否完好,定期檢修和養護,及早發現和解決安全問題,降低設備故障概率,保證作業全過程連續性,維護裝配式建筑施工安全。
加強預制構件質量檢查有著重要作用,只有將質量合格的預制構件輸送到現場才能為施工質量和安全提供保障。質量檢查包括工廠生產階段和現場施工階段的質量檢查,工廠質量檢查包括澆筑前、澆筑中以及拆模時的質檢工作。澆筑前質量檢查,主要檢查預制構件尺寸規格,鋼筋直徑、長度和數量,預埋構件、吊鉤和吊點等工序。澆筑期間的質量跟蹤檢查,做好預制構件厚度控制,檢查確認混凝土振搗與預埋構件位置,避免振搗過程中預埋構件位置偏移。拆模時質量檢查,檢查構件的尺寸、厚度和外觀等內容,遵循設計標準再次檢查構件質量,為施工安全提供保障。
裝配式建筑施工過程中加強安全管理,需要相關人員予以高度重視,現場合理安排與布置,各環節緊密銜接。在正確看待裝配式建筑優勢的同時,也要建立完善的安全管理體系,提升施工全過程安全管控水平,以規避各類安全問題,創設安全、穩定的施工環境。