建筑鋼結(jié)構(gòu)工程事故原因及預(yù)防措施

陳曉霞，馬 豪，盧立鵬，高亞軍，李春麗

（安陽工學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院，河南安陽455000）

1 研究背景

隨著改革開放后我國綜合國力的提升，國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各類建筑工程達(dá)到了空前的規(guī)模，其發(fā)展速度呈逐年上升趨勢（見圖1）。然而作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)——建筑業(yè)，其事故率僅次于礦業(yè)，位居第二。復(fù)雜的生產(chǎn)過程，惡劣的施工條件，較高的勞動強度等使得建筑業(yè)事故率一直居高不下（見圖2）。所以通過分析其事故原因并采取有效的應(yīng)對措施是當(dāng)下十分緊迫的問題。

圖1 全國建筑業(yè)總產(chǎn)值

圖2 全國建筑事故次數(shù)及死亡人數(shù)統(tǒng)計

2 鋼結(jié)構(gòu)事故的分析理念

相較傳統(tǒng)的以建筑結(jié)構(gòu)生命周期為基礎(chǔ),從事故發(fā)生階段的劃分進(jìn)行的事故分析，以建筑本身為中心通過其與人（施工者與管理者）、物（建筑材料與施工器械）、經(jīng)濟(jì)（建設(shè)資金）等的多方位聯(lián)系可以從全新的方面剖析建筑事故的原因，能更為有效地從源頭降低事故發(fā)生的概率。

自2005年之后，中國建筑事故因建筑本身的結(jié)構(gòu)選型及不合理的設(shè)計或因結(jié)構(gòu)計算錯誤，造成荷載取值與實際受力情況不符的設(shè)計階段理論性錯誤寥寥無幾，且有多篇較為詳細(xì)的事故分析報告，為建筑行業(yè)從事者提供客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，避免了重蹈覆轍，并且隨著對鋼結(jié)構(gòu)認(rèn)識的加深及相關(guān)經(jīng)驗的積累和相關(guān)規(guī)范的完善，近幾年，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑因理論不足導(dǎo)致的事故率大幅度下降。

2.1 人——施工者與管理者

施工者容易受到多種外界條件的干擾，導(dǎo)致工作狀態(tài)的不穩(wěn)定是建筑事故最大的誘發(fā)因素之一。另外，中國的建筑施工者具有文化程度不高、流動性大、業(yè)務(wù)能力參差不齊等特點。目前絕大部分建筑施工者文化程度僅限于高中及以下，進(jìn)入施工工地前沒有進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的職業(yè)培訓(xùn)，絕大多數(shù)施工工地沿用師傅帶徒弟的傳統(tǒng)模式，與建筑程序化規(guī)范化背道而馳，不利于規(guī)范作業(yè)。傳統(tǒng)的工程分包模式下，小分包商的施工人員的數(shù)量和質(zhì)量根本無法確定。我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)閑時農(nóng)民是各個小分包商施工隊的主力，這就決定了他們無法在某一固定的施工現(xiàn)場固定的崗位進(jìn)行長時間的工作。這兩條原因直接導(dǎo)致了建筑工地不同時期工程質(zhì)量的不確定性。

工程建設(shè)往往需要多方參與，僅施工現(xiàn)場就需要業(yè)主、總承包商、分包商和監(jiān)理工程師等各方人員，安全施工需要各方協(xié)調(diào)管理、統(tǒng)一指揮。正是因為管理層次多，管理關(guān)系復(fù)雜的特點，傳統(tǒng)的施工管理經(jīng)驗已無法應(yīng)付，而且目前很多項目的管理仍未能做到高效的管理；并且企業(yè)管理人員素質(zhì)的高低，對安全生產(chǎn)法、安全問題的重視程度，直接影響一線建筑生產(chǎn)過程中安全隱患出現(xiàn)的幾率。

2009年6月27日的“某樓盤倒塌事故”震驚世人，一棟在建的13層住宅樓主體倒塌傾覆（見圖3）。經(jīng)相關(guān)專業(yè)專家調(diào)查分析，事故直接原因是“大樓兩側(cè)壓力差使土體產(chǎn)生水平移位”，間接原因有六個：土方堆放不當(dāng)；開挖基坑違規(guī)；監(jiān)理不到位；管理不到位；安全措施不到位；基坑圍護(hù)樁施工不規(guī)范。這次事故充分暴露了我國現(xiàn)行的工程施工模式的混亂。“土方堆放不當(dāng)，開挖基坑違規(guī)”是分包商的盲目性與利益至上所導(dǎo)致的，在不妨礙自己施工的大前提下一切以便利為主，總承包商在施工前未進(jìn)行合理地用地規(guī)劃，應(yīng)有的土方處理方案沒有落實，監(jiān)理工程師日常安全巡視檢查工作未到位，倒塌的7號樓的北側(cè)有快速堆高的10米土方，南側(cè)為已有4.6米深的地下車庫基坑，南北兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移，樁基的設(shè)計抗側(cè)能力小于意外產(chǎn)生的水平力。在此過程中，由于10m高的堆土是快速堆上的，土質(zhì)是松散的，在雨水的作用下，堆土自身發(fā)生滑動，滑動力水平作用在房屋的基礎(chǔ)上，不但使該樓產(chǎn)生水平位移，更嚴(yán)重的是這個力與深層的土體滑移力形成一對力偶，加速了樁基的傾斜。在此過程中，現(xiàn)場監(jiān)理工程師未做出任何詢問或者警告，嚴(yán)重失職。這一事故是多方促成的，但凡有任何一方不存私心以工程質(zhì)量為首要目標(biāo)，這一悲劇也許會避免。

圖3 樓房倒塌示意圖

改革開放后中國進(jìn)入城鎮(zhèn)化率提升最快的時期，從1949年的10.64%提升到2016年的57.35%。美國、日本、巴西等國數(shù)據(jù)顯示，城鎮(zhèn)化率在超過50%后，依然可以保持近20年的高速增長，直至超過70%后才逐步放緩。因此大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化已經(jīng)成為目前政府的執(zhí)政目標(biāo)，由發(fā)改委主導(dǎo)的《促進(jìn)城鎮(zhèn)化健康發(fā)展規(guī)劃2011-2020年》已經(jīng)編制完成。可以預(yù)見在未來20年內(nèi)，我國城鎮(zhèn)化率提升到70%是大概率事件?？焖偬嵘某擎?zhèn)化率導(dǎo)致了對工程機械的需求量大大增加。這也就意味著我國現(xiàn)階段的土木工程行業(yè)依然生機勃勃，各類建筑規(guī)模的建設(shè)會相繼展開，各類施工機械需求量同步上升。如挖掘機械、鏟土運輸機械、工程起重機械、工業(yè)車輛、、樁工機械、混凝土機械、鋼筋和預(yù)應(yīng)力機械及裝修機械等多種大、中型器械。機械的大量使用雖然提高了施工效率，降低了施工難度，但是種類繁多的建筑機械無形中增加了安全管理的難度。

2017年6月26日上海虹橋商務(wù)區(qū)，一在建工地塔吊施工作業(yè)時因塔吊鋼平臺老化腐蝕發(fā)生倒塌，致使兩名工人重傷。有關(guān)部門事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)鋼平臺和基礎(chǔ)部分銹蝕嚴(yán)重，鋼承臺底部已很難找到焊接點。

圖4 建筑業(yè)機械設(shè)備示意圖

此次事故的塔吊鋼平臺焊接方式采用的是角焊縫，這種焊縫一般不會進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢測，只需要表面檢測，但施工方往往采用焊縫尺寸宏觀檢測，事故中塔吊鋼平臺斷面上焊縫明顯不足，且無任何防銹措施，終因長時間銹蝕導(dǎo)致塔吊倒塌事故的發(fā)生。

2.3 經(jīng)濟(jì)——建設(shè)資金

土木行業(yè)迅速發(fā)展的背后隱藏著行業(yè)的不良及無序競爭，導(dǎo)致各類工程質(zhì)量事故不斷出現(xiàn)。在投標(biāo)階段，各建筑公司惡意競爭，一味地降低報價，有時低價中標(biāo)甚至低于成本價中標(biāo)。在實際施工中，施工單位為了控制成本，往往會未經(jīng)設(shè)計單位同意擅自調(diào)換材料，以次充好，將化學(xué)成分、力學(xué)性能等未達(dá)標(biāo)的材料用于工程上，致使其埋下安全隱患；施工過程中偷工減料，特別是監(jiān)管有難度的部分；對于需要焊接的部分，不按照規(guī)定進(jìn)行復(fù)檢等減少各項支出，應(yīng)有的防護(hù)措施及材料品質(zhì)得不到保證，導(dǎo)致引發(fā)安全質(zhì)量事故。這樣的工程往往會有災(zāi)難性的后果。

3 鋼結(jié)構(gòu)事故的預(yù)防措施

3.1 人

針對施工人員的流動性大，文化水平不高等問題，施工單位應(yīng)加強對其技能的培訓(xùn)，尤其是特種崗位的培訓(xùn)；建立完善的考核制度，未達(dá)標(biāo)者必須重新學(xué)習(xí)直至合格才能進(jìn)入作業(yè)序列；設(shè)置專人進(jìn)行巡查，對于施工人員的違規(guī)違紀(jì)等不安全行為進(jìn)行制止與處分；避免帶病作業(yè)等情況的發(fā)生；為提高施工人員的安全意識，施工單位可定期組織觀看安全教育影片，安全施工注意要點競賽等形式把“安全施工”四個字深入人心。

管理者應(yīng)建全以項目經(jīng)理為首的分級安全管理體系，同時明確各級人員的責(zé)任，做到職責(zé)劃分明確，專事有專人負(fù)責(zé)，杜絕責(zé)任劃分模糊，各級相互推諉現(xiàn)象的發(fā)生，確實做到職責(zé)明確，按章辦事。

3.2 物

機械事故的特殊性在于其具有因果性，隨機性，潛伏性和可預(yù)防性等特點?？深A(yù)防性為我們提供了安全施工的管理方法。機械的日常維護(hù)與檢查是預(yù)防事故的重要手段，檢查人員要進(jìn)行大型機械設(shè)備的基礎(chǔ)檢查，防止傾斜。做到發(fā)現(xiàn)問題早匯報，早處理。

安全事故往往是機械的不安全狀態(tài)與施工者的不安全行為在同一時間同一空間相互碰撞的后果。這就要求施工從業(yè)人員既要按期檢查維護(hù)機械設(shè)備也要嚴(yán)格要求作業(yè)人員做到如下幾點：

原材料進(jìn)場制度。嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，在材料進(jìn)入場地后，施工單位及監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格檢查，杜絕次品流入；

器械試運行制度。在購買或租用機械時，要確保其質(zhì)量，進(jìn)入施工現(xiàn)場前要進(jìn)行完整的試運行；

管理制度化。建立詳細(xì)的管理制度，明確現(xiàn)場各個部門的職責(zé)，加強部門之間的溝通，避免出現(xiàn)職責(zé)模糊推諉現(xiàn)象，以免事故發(fā)生后互相推脫責(zé)任；

監(jiān)督與定期維護(hù)制度。設(shè)立專人進(jìn)行機械施工的現(xiàn)場監(jiān)督與定期維護(hù)，并對維護(hù)日期、內(nèi)容等詳細(xì)記錄成冊，進(jìn)行備案；

崗前培訓(xùn)制度。操作人員必須進(jìn)行崗前培訓(xùn)，杜絕無證上崗，設(shè)立專業(yè)的安檢人員，對操作人員進(jìn)行評估，避免疲勞作業(yè)等情況的發(fā)生。

3.3 資金

為了減少因資金導(dǎo)致的事故的發(fā)生，在投標(biāo)階段時審批部門應(yīng)做到公開公平公正透明，對各個公司的投標(biāo)報價認(rèn)證并研究其可行性，施工單位應(yīng)嚴(yán)格控制其下屬分包商的資質(zhì)，以確保其業(yè)務(wù)水平。加大對安全作業(yè)的檢查力度，對于保護(hù)性工具定期檢查，按時更換。施工階段按照圖紙施工，嚴(yán)格控制設(shè)計變更，使工程決算價格在可控范圍之內(nèi)。

4 結(jié)語

建設(shè)工程項目規(guī)模大、人員多、環(huán)境復(fù)雜、周期長，安全隱患數(shù)不勝數(shù)。任何一起安全事故的發(fā)生直接關(guān)系到人的生命財產(chǎn)及社會環(huán)境的穩(wěn)定，所以必須高度重視。與傳統(tǒng)建筑一樣，只有妥善地平衡人、物與建設(shè)資金的關(guān)系才能使鋼結(jié)構(gòu)建筑得到良性的發(fā)展。