淺析裝配式建筑施工安全隱患防控

文 / 黃觀陽 吳 軍

盡管裝配式建筑具有“施工進度較快，受氣候制約小，勞動力需求少，建筑質(zhì)量較高”等優(yōu)點，但目前其施工還是參照傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工的安全生產(chǎn)管理標準規(guī)范，存在一定的缺陷。適合裝配式建筑施工的安全管控規(guī)范尚不完善，工程技術(shù)人員對裝配式建筑施工安全風險分析研究管控還不足，施工生產(chǎn)中的安全隱患仍然比較突出。

本文通過裝配式建筑施工方式與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工方式的對比，淺析了裝配式建筑施工過程中安全管理問題及安全隱患防控，提出安全管理對策建議，為保障裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 裝配式建筑安全管理問題淺析

對于裝配式建筑施工，大致可以分為方案設計、運輸存放、吊裝施工等重要環(huán)節(jié)。安全管理問題及風險分析是對上述各重要環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的不安全因素和隱患進行歸納分析。

1.1 方案設計環(huán)節(jié)

（1）由于裝配式建筑在我國廣大地區(qū)還處于推廣應用期，設計單位設計經(jīng)驗欠缺，照搬硬套規(guī)范案例，設計文件未能在安全重點部位加注說明，提出合理化建議，設計單位的安全責任未能落實。

（2）部分業(yè)主、設計單位、施工單位及PC 生產(chǎn)廠家圖紙會審流于形式，未能達到圖紙會審應有的效果，錯漏嚴重，而且深化設計深度不夠。比如，施工單位與設計單位就疊合樓板處的懸挑腳手架未制定安全可靠的保證措施；塔吊附墻桿件與預制墻梁連接存在薄弱環(huán)節(jié)等。

（3）裝配式建筑施工對比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工方式具有較大差異，再加上施工單位缺乏裝配式施工經(jīng)驗，比如外防護腳手架體系連墻件錨固點位置布局與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的布局有一定的區(qū)別，若工程人員編制外架搭設方案之前未周密考慮，形成布局方案，后期架子工又經(jīng)驗不足，易導致架體與外墻連接的連墻件錨點缺失，布局過少，影響裝配式建筑的施工安全。

（4）業(yè)主為了爭取政策補助，盲目不科學地追求高預制率。隨著預制率的增大，建筑構(gòu)件的數(shù)量必然增多，出現(xiàn)各種異型構(gòu)件，不僅增大了吊裝難度還延長了吊裝時間，降低了吊裝效率，給支撐體系提出新的挑戰(zhàn)，增大了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率。

1.2 運輸存放環(huán)節(jié)

1.2.1 構(gòu)件運輸

建筑構(gòu)配件運輸是裝配式建筑的特有環(huán)節(jié)。由于其體積質(zhì)量大，種類數(shù)量多，吊裝運輸時的工作難度大，也是安全危險較集中的環(huán)節(jié)。

（1）運輸方案不合理

構(gòu)配件在吊裝運輸前，施工單位并未編制運輸方案或編制的方案缺乏科學合理性，導致吊裝運輸前的準備不充分。遇到突發(fā)狀況（特別是低橋、小路等），運輸工作不能順利展開，運輸效率就會偏低，甚至出現(xiàn)安全問題。

（2）擺放裝運不合理

構(gòu)配件擺放裝運不合理是構(gòu)件運輸中最易出現(xiàn)的問題。預制件裝運不合理，加固不牢，運輸中不平穩(wěn)，受力不均勻，易造成摩擦顛簸破壞，嚴重時還會翻車。預制件體積大，擺放順序不合理，在運輸車輛到達工地后，卸車過程又需二次倒運，費工費時，磕碰在所難免，對后期吊裝施工構(gòu)成隱患。

（3）路面環(huán)境不佳以及運輸車速較快。都容易產(chǎn)生安全事故，對他人的人身安全構(gòu)成威脅。

1.2.2 構(gòu)件存放

為保證預制件不被損壞，運送到工地的部分構(gòu)件，必然需要選擇一個安全合理的場地進行存放。

（1）存放區(qū)域未封閉

如若工地構(gòu)件存放區(qū)域沒有封閉，在構(gòu)件吊裝施工時，無關人員誤入該區(qū)域，存在吊物砸人的安全隱患。

（2）存放地面不堅實

構(gòu)件存放區(qū)域地面不堅實不平整，構(gòu)件水平或豎向堆放在地面，存在不均勻沉降的風險，容易傾覆傷人，造成人員的傷亡。

（3）堆疊存放不規(guī)范

對于墻、板、柱構(gòu)件沒有存放在專用的存放架內(nèi)，碼放不整齊，堆放方式不準確，吊裝時易出現(xiàn)構(gòu)件與存放架碰撞傾倒。

1.3 吊裝施工環(huán)節(jié)

（1）起重機選擇不恰當

由于裝配式建筑構(gòu)件體積大、質(zhì)量大，必然需要大型起重機吊裝施工，因此在塔式起重機選型時應著重考慮。如若工地塔式起重機選型未進行吊裝能力核算，僅憑經(jīng)驗選擇型號，致使選型缺乏依據(jù)、不科學不合理。在構(gòu)件吊裝時，塔式起重機長期處于超負荷狀態(tài)，極易出現(xiàn)折臂傾覆的嚴重后果，安全風險隱患增大；構(gòu)件吊裝對塔式起重機的附墻裝置牢固要求較高，若附墻設置位置不合理、附著不牢固、受力不符合要求，混凝土結(jié)構(gòu)就會撕裂，安全風險變大；目前建筑工地大部分才用的塔式起重機都是采用點動式控制變幅，不能匹配毫米級精確吊裝，特別是吊裝大構(gòu)件時機器啟動和停止時動能、慣性、晃動較大，威脅現(xiàn)場人員安全。

（2）吊索具不合適

現(xiàn)場裝配式建筑構(gòu)件吊裝未配套使用專用的吊索具，存在吊索具選型不合適、不同吊索具混用的情況及吊索具磨損嚴重情況，對吊裝構(gòu)成安全威脅。而且，現(xiàn)在普遍采用的是螺母式吊具，工人在吊裝過程中需要擰緊。這種吊具使用過程中，要求工人極其認真負責，把螺母擰緊，不能馬虎敷衍，效率不高，而且吊具經(jīng)過幾百次使用后螺絲絲扣易磨損，出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象。

（3）吊裝安全隱患

構(gòu)件在吊裝過程中，出現(xiàn)比較常見的起重傷害或者高空墜物等安全事故，除了由于塔式起重機及吊索具的原因，往往還有其他原因：預埋的吊環(huán)剛度不夠、位置移位；吊環(huán)周圍混凝土強度不密實、吊裝時吊環(huán)被拔出；信號工缺失或履職不力，盲區(qū)吊裝；吊裝未按吊裝方案要求采取安全措施，導致構(gòu)件傾落。

2 裝配式建筑安全管理的建議

2.1 建立安全管理體系，加強安全教育培訓

（1）建立安全管理體系

建立、健全以項目經(jīng)理為第一責任人的安全生產(chǎn)管理體系，完善規(guī)章制度及操作規(guī)程；制定安全教育及培訓計劃，組織安全教育培訓；保證安全生產(chǎn)投入有效實施；加強風險識別，督促檢查隱患排查工作；制止和糾正違章指揮、強令冒險作業(yè)等違反操作規(guī)程的行為；落實安全生產(chǎn)整改措施。

（2）加強安全教育培訓

制定安全教育培訓計劃；面向公司、項目部、班組三級，分別邀請業(yè)內(nèi)相關專家講授裝配式建筑生產(chǎn)施工管理知識；推廣交流，組織觀摩示范性工地，學習同行的管理經(jīng)驗；對工人組織理論與實操考試，對考試合格的工人頒發(fā)培訓合格證書，對未通過考試的工人堅決不予錄用；充分運用BIM+VR 技術(shù)進行可視化安全教育，突破傳統(tǒng)枯燥的教說模式，通過實景演示及模擬操作，利用視覺等感官沖擊，讓工人身臨其境地感受安全生產(chǎn)的重要性，提高工人的安全意識。

圖1 VR 安全教育體驗館

圖2 工人VR 安全教育

2.2 設計深化，方案先行

設計人員不盲目追求預制率，要充分理解裝配式建筑的規(guī)范要義，不同專業(yè)之間協(xié)同設計，避免漏項。設計文件在安全重點部位加注說明，提出合理化建議，落實設計單位的安全責任。

業(yè)主、設計單位、施工單位及PC 廠家要做好圖紙會審工作，加強深化設計。施工單位利用BIM 技術(shù)建模，模擬施工，進行碰撞檢查。

項目部需根據(jù)實際情況，制定切實可行的施工組織設計及專項施工方案。項目部要著重做好構(gòu)件吊裝運輸、運輸線路規(guī)劃、現(xiàn)場吊裝施工、構(gòu)件臨時支撐及模板體系、塔式起重機的附墻等專項施工方案，對涉及高支模等超過一定規(guī)模的危大工程還需專家論證。

2.3 規(guī)劃運輸線路，注意存放安全

為保障構(gòu)件裝卸運輸?shù)挠行蝽樌M行，要提前做好準備工作，編制好合理的運輸方案，對限高限寬限重線路提前掌握，規(guī)劃好運輸線路。根據(jù)車輛型號及構(gòu)件尺寸，提前設計制作構(gòu)件裝運支架。

構(gòu)件堆放區(qū)域地面要做硬化處理，減少不均勻沉降，同時地面盡量保持平整，降低構(gòu)件堆疊后傾覆的概率。部分構(gòu)件也可上架存放，豎向存放的構(gòu)件還要加設臨時支撐。倉庫保管員做好入庫記錄。

2.4 做好吊裝防護，加固臨時支撐

在裝配式建筑構(gòu)件吊裝施工過程中，施工人員不僅要關注吊裝防護等安全措施，還要對臨時支撐進行實時加固，做到隨吊隨支撐。加固完畢后還要特別對觸電隱患進行防控。

（1）制定并落實吊裝方案

吊裝前需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及構(gòu)件的部位尺寸重量，制定相應的安全吊裝方案。方案中需進行起重能力驗算，明確塔式起重機的型號及布置位置。

（2）定位預留鋼筋

吊裝對孔就位時，為了使墻板底孔與樓面預留鋼筋順利套接，避免工人不斷搖晃墻板，匍匐在地面將手去伸入墻板與樓面的縫隙中進行調(diào)整鋼筋位置，筆者考慮發(fā)明一種新型的鋼制模具，在下層墻板澆筑時，根據(jù)設計鋼筋位置，定位預留鋼筋，便于預留鋼筋與上層墻板的套接。

（3）塔式起重機的使用

司索工進行吊點重心檢查，所有設備合格后方能進行起吊作業(yè)。吊索具及支架安裝使用前，需進行安全驗算，定期檢查。進行安全操作人員需密切觀測風力風向，必要時設置纜繩進行，控制構(gòu)件擺動；超過六級及六級以上大風，嚴禁起吊作業(yè)。吊裝時需加強地面與操作室的溝通聯(lián)系。

（4）更新傳統(tǒng)的螺母式吊鉤

現(xiàn)工程技術(shù)人員對此傳統(tǒng)構(gòu)件進行改進，在吊裝墻板及疊合梁時，可借鑒船舶吊裝中常用的吊裝平衡鋼梁。專業(yè)生產(chǎn)商在制作吊裝平衡鋼梁前，需要對鋼梁進行受力狀態(tài)分析及受力核算，根據(jù)不同建筑構(gòu)件尺寸進行通用設計。平衡鋼梁上下設計有兩排孔洞，塔吊的鋼絲繩及吊裝工具連接上排孔洞，預制構(gòu)件根據(jù)吊點數(shù)量及布置連接下部孔洞，淘汰螺母式吊具，采用卡扣式吊具。

圖3 平衡鋼梁吊具

圖4 吊裝疊合梁

現(xiàn)場在吊裝樓梯及疊合板等板結(jié)構(gòu)時，同樣改進了傳統(tǒng)的吊裝方法，根據(jù)現(xiàn)場板式構(gòu)件尺寸，合理計算及優(yōu)化設計，制作可調(diào)式工具式吊具。該吊具摒棄了傳統(tǒng)的吊裝方式—鋼絲繩及吊具直接與預制構(gòu)件相連接，消除了應力集中對構(gòu)件的破壞隱患。

圖5 可調(diào)工具式吊具

圖6 吊裝預制樓梯

2.5 合理布局連墻件

技術(shù)人員在編制腳手架搭設方案前，應對施工圖紙認真讀圖識圖，對涉及架體與外墻連接的連墻件的布局要綜合考慮外墻是否為PC 墻板構(gòu)件及疊合板上連墻件的固定措施，完善腳手架布局方案。