裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析與防控措施

王 飛

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，裝配式建筑因其經(jīng)濟(jì)、高效、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)得到國(guó)家大力推廣。上海市作為我國(guó)建筑工程研究與發(fā)展的排頭兵，大力發(fā)展裝配式建筑，目前上海市裝配式建筑項(xiàng)目累計(jì)面積超9 000萬(wàn) m2，預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)能突破700萬(wàn) m3/年。但裝配式建筑在我國(guó)起步較晚，其施工過(guò)程中還存在諸多不足，如何提高裝配式建筑施工的質(zhì)量與安全是當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)亟需解決的問(wèn)題[1-3]。本文以顓橋鎮(zhèn)閔行新城MHC10601單元01-22A-04地塊動(dòng)遷安置房工程項(xiàng)目為例，對(duì)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)住宅施工過(guò)程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)防控措施。

1 工程概況

顓橋鎮(zhèn)閔行新城MHC10601單元01-22A-04地塊動(dòng)遷安置房項(xiàng)目總建筑面積約23.5萬(wàn) m2，項(xiàng)目包含25棟住宅樓，該住宅樓為裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)制率不低于40%，預(yù)制構(gòu)件主要為外墻、內(nèi)剪力墻、疊合樓板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等；變電站、垃圾房以及門衛(wèi)均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目共計(jì)40棟單體，如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目效果圖

2 裝配式結(jié)構(gòu)施工部署

2.1 總平面布置原則

根據(jù)本工程的場(chǎng)地情況及業(yè)主的有關(guān)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平面布置。保證現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸?shù)缆吠〞?，交通方便，特別是預(yù)制構(gòu)件重載車輛運(yùn)輸?shù)缆贰８黝惿a(chǎn)設(shè)施的布置，以方便施工生產(chǎn)為首要目的，同時(shí)要能夠滿足安全防火和勞動(dòng)保護(hù)的相關(guān)要求。材料的堆放要求能夠方便生產(chǎn)作業(yè)正常進(jìn)行，而且不影響其他專業(yè)施工的進(jìn)行?？偲矫娌贾靡詽M足上海市文明工地要求為原則。

2.2 水平垂直運(yùn)輸機(jī)械選型

由于本工程場(chǎng)地范圍大，單體數(shù)量多，擬配置22臺(tái)塔吊及22臺(tái)人貨梯，必要時(shí)增配汽車吊及履帶吊來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)的水平及垂直運(yùn)輸，同時(shí)配置其他小型器械配合塔吊完成現(xiàn)場(chǎng)的水平及垂直運(yùn)輸。

2.3 腳手架及臨時(shí)支撐選型

考慮到本工程特點(diǎn)，高層住宅上部結(jié)構(gòu)7層以下采用落地腳手架，7層以上采用懸挑腳手架，5層一挑，共2挑，配套用房均采用落地腳手架。本項(xiàng)目樓板為預(yù)制疊合樓板，采用鋼支柱獨(dú)立支撐結(jié)合折疊三腳架對(duì)樓板進(jìn)行支撐，制定疊合樓板的支撐方案時(shí)，應(yīng)充分考量構(gòu)件自身質(zhì)量及吊裝操作產(chǎn)生的沖擊力。采用可調(diào)斜支撐對(duì)豎向預(yù)制墻板進(jìn)行固定，斜支撐的位置應(yīng)避免與模板支架、相鄰支撐沖突。

2.4 道路及預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)布置

本項(xiàng)目開(kāi)設(shè)大門寬度大于8 m，以方便場(chǎng)內(nèi)構(gòu)件和材料運(yùn)輸車輛進(jìn)出，場(chǎng)內(nèi)車輛運(yùn)行道路寬度大于5 m。各單體周圍可用場(chǎng)地有限，因此在每棟單體附近預(yù)備一個(gè)施工樓層的構(gòu)件堆場(chǎng)。道路和堆場(chǎng)皆設(shè)置在地庫(kù)結(jié)構(gòu)頂板上，考慮到地庫(kù)頂板的承載要求，地下室支撐不拆除。

3 施工現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 場(chǎng)布安全風(fēng)險(xiǎn)

本工程地下1層在地庫(kù)頂板上留設(shè)施工道路，并設(shè)置預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)，施工過(guò)程中預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸車輛行駛及構(gòu)件堆放有導(dǎo)致地庫(kù)頂板塌陷的風(fēng)險(xiǎn)，需對(duì)地庫(kù)頂板進(jìn)行加固以保證其承載力。相對(duì)于疊合板和樓梯等水平構(gòu)件，墻體等豎向預(yù)制構(gòu)件的長(zhǎng)度及寬度遠(yuǎn)大于厚度，豎直放置時(shí)自身穩(wěn)定性較差，運(yùn)輸過(guò)程中的道路顛簸或堆放地面不平整，極易引起構(gòu)件失穩(wěn)而發(fā)生傾覆。

豎向預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)堆放需要采用專用支架，若支架結(jié)構(gòu)不合理、穩(wěn)定性不足，容易發(fā)生支架傾覆進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件損壞，并引發(fā)人身傷害事故。現(xiàn)場(chǎng)道路是構(gòu)件安全運(yùn)輸?shù)那疤?，同時(shí)也是運(yùn)輸效率的決定因素，一旦道路不平坦，或者道路的轉(zhuǎn)彎半徑不夠，運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生車輛顛簸、晃動(dòng)嚴(yán)重，使構(gòu)件相互碰撞、跌落，發(fā)生損壞，給現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員以及其他運(yùn)輸車輛帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)

預(yù)制構(gòu)件的吊運(yùn)和安裝是裝配式建筑施工的核心環(huán)節(jié)，本項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件單件體積大、質(zhì)量大，最大預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量為6.75 t，吊裝難度明顯增大。塔式起重機(jī)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)不佳、群塔作業(yè)碰撞、吊具與吊點(diǎn)不匹配以及天氣狀況不佳等因素都會(huì)增大高空吊裝及樓層安裝過(guò)程中預(yù)制構(gòu)件墜落、滑落和傾覆等風(fēng)險(xiǎn)。而構(gòu)件自重大，對(duì)塔吊的附著要求非常嚴(yán)格，附墻桿件與結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)處預(yù)埋連接螺栓錯(cuò)位，附墻連接不牢靠導(dǎo)致塔吊有失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 腳手架施工風(fēng)險(xiǎn)

本工程主要采用落地腳手架和懸挑腳手架作為施工過(guò)程中施工人員作業(yè)和建筑材料、物品堆放的主要操作平臺(tái)。腳手架在使用過(guò)程中，由于扣件的節(jié)點(diǎn)抗滑力差、受人為影響顯著，而容易導(dǎo)致高處墜落、傾覆和坍塌事故。主要包括以下幾個(gè)方面：

1）在搭設(shè)腳手架時(shí)，作業(yè)人員不了解腳手架搭設(shè)方法，未按照施工方案控制腳手架搭設(shè)參數(shù)。如立桿、橫桿及縱橫向剪刀撐的間距不符合要求；各桿件的扣件緊固力矩不滿足要求；腳手架的操作層缺少擋腳板等。此類種種因素，都將有可能使腳手架在使用過(guò)程中產(chǎn)生安全事故。

2）在地基處理過(guò)程中，作業(yè)人員忽略支撐地基的承載力，支撐地基承載力達(dá)不到要求，腳手架存在整體坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。在對(duì)地基進(jìn)行平整和夯實(shí)作業(yè)后沒(méi)有對(duì)相關(guān)承載力性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，同樣有導(dǎo)致腳手架整體坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 預(yù)制構(gòu)件臨時(shí)支撐風(fēng)險(xiǎn)

預(yù)制剪力墻等豎向構(gòu)件和預(yù)制疊合板等水平構(gòu)件在吊裝就位以及脫鉤前，通過(guò)設(shè)置臨時(shí)斜支撐和立柱式鋼管支撐等臨時(shí)支撐維持其自身穩(wěn)定性，支撐連接位置布置不合理或連接不牢靠將引起構(gòu)件傾覆，給施工人員帶來(lái)極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。例如水平構(gòu)件獨(dú)立鋼支撐三腳架連接不牢導(dǎo)致構(gòu)件傾斜甚至墜落；豎向墻板構(gòu)件斜支撐桿件外絲螺桿拔出、下連接碼埋入過(guò)淺或混凝土強(qiáng)度不夠?qū)е逻B接失效，墻體發(fā)生傾覆。

4 施工現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)防控措施

4.1 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸及堆放風(fēng)險(xiǎn)防控

在構(gòu)件運(yùn)輸和堆放過(guò)程中，預(yù)制疊合板、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)和預(yù)制樓梯應(yīng)平放，預(yù)制外墻板通過(guò)專用支架進(jìn)行豎直靠放。放置時(shí)插筋向內(nèi)、裝飾面向外，確保構(gòu)件表面或裝飾面不被損傷，構(gòu)件與地面之間的傾斜角度宜大于80°，以防傾覆。運(yùn)輸過(guò)程中車輛顛簸，為防止對(duì)構(gòu)件造成損傷，應(yīng)在剛性支架和構(gòu)件之間設(shè)置橡膠墊等柔性材料，采取相應(yīng)固定措施防止構(gòu)件移動(dòng)、傾倒和變形（圖2）。構(gòu)件運(yùn)輸堆放還應(yīng)滿足下列要求：構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)的支承點(diǎn)應(yīng)與吊點(diǎn)在同一豎直線上，支承必須牢固；裝車后用緊線器將構(gòu)件固定在車體上，在運(yùn)輸途中應(yīng)檢查緊線器是否牢固，若發(fā)現(xiàn)緊線器松動(dòng)，應(yīng)停車緊固后方可繼續(xù)行駛；運(yùn)輸構(gòu)件應(yīng)緩慢啟動(dòng)車輛，勻速行駛，轉(zhuǎn)彎變道應(yīng)減速慢行，以防止構(gòu)件傾覆。

圖2 構(gòu)件運(yùn)輸專用支架

本工程的預(yù)制構(gòu)件吊裝總體原則是每個(gè)單體配備一個(gè)預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)。

預(yù)制墻板堆放：用槽鋼制作滿足剛度要求的支架對(duì)預(yù)制墻板進(jìn)行豎放，在墻板底部?jī)啥颂幵O(shè)墻板擱置點(diǎn)，擱置點(diǎn)采用柔性材料墊襯。構(gòu)件堆放后要采取臨時(shí)固定措施進(jìn)行固定。

預(yù)制疊合板構(gòu)件：預(yù)制疊合板疊放，層與層間墊平、墊實(shí)，各層支墊上下對(duì)齊，最下面一層支墊應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置，樓板、陽(yáng)臺(tái)預(yù)制構(gòu)件儲(chǔ)存平放，采用專用存放架支撐。

預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)四周用圍欄進(jìn)行圍護(hù)，堆場(chǎng)應(yīng)與附近場(chǎng)地分開(kāi)布置，堆場(chǎng)圍護(hù)欄桿上掛明顯的安全標(biāo)識(shí)牌和安全警示牌。

4.2 預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)及安裝風(fēng)險(xiǎn)防控

為準(zhǔn)確核算起重設(shè)備的起重能力，應(yīng)在吊裝前根據(jù)構(gòu)件形式、尺寸、所處樓層位置、質(zhì)量和數(shù)量等進(jìn)行匯總，作為起重設(shè)備的核算依據(jù)。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確把握附墻桿件與結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的所處位置，將其連接螺栓預(yù)埋到位，以便塔吊附著措施的精確安裝。

采用水平向自由轉(zhuǎn)動(dòng)、限制豎向位移的鉸接形式進(jìn)行附墻桿件與結(jié)構(gòu)的連接，如圖3、圖4所示。采用與塔吊型號(hào)一致的原廠設(shè)計(jì)加工的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件作為附墻構(gòu)件，并按照安裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝。

圖3 裝配式施工塔吊附著措施

圖4 附墻桿件與結(jié)構(gòu)的鉸接點(diǎn)

4.3 腳手架施工風(fēng)險(xiǎn)防控措施

在腳手架搭設(shè)期間，對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高技術(shù)水平，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)立桿、橫桿、縱橫向剪刀撐等設(shè)置的搭設(shè)。制定嚴(yán)格的檢驗(yàn)制度，把控腳手架材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量，嚴(yán)禁使用質(zhì)量不符合要求的材料。

施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)腳手架的安全檢查，對(duì)重點(diǎn)部位的搭設(shè)和使用狀況隨時(shí)進(jìn)行檢查，對(duì)腳手架的使用進(jìn)行定期全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。若發(fā)現(xiàn)腳手架搭設(shè)情況與專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)不一致、腳手架搭設(shè)后未經(jīng)驗(yàn)收進(jìn)行使用、施工人員無(wú)證操作等違反安全的行為應(yīng)立即進(jìn)行整改，避免安全事故的發(fā)生。

4.4 預(yù)制構(gòu)件臨時(shí)支撐風(fēng)險(xiǎn)防控措施

應(yīng)由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人按要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員和管理人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全作業(yè)交底，要求操作人員熟知臨時(shí)支撐的搭設(shè)要求和安全注意措施，保證臨時(shí)支撐搭設(shè)的質(zhì)量和安全。

疊合板、疊合梁吊裝及后澆層施工過(guò)程中，應(yīng)派專人觀測(cè)獨(dú)立鋼支柱支撐系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)向負(fù)責(zé)人報(bào)告，緊急情況應(yīng)迅速組織施工人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，并進(jìn)行相應(yīng)加固處理。當(dāng)遇到險(xiǎn)情及其他特殊情況時(shí)，應(yīng)即刻停止施工并進(jìn)行應(yīng)急處理，確認(rèn)排除險(xiǎn)情后才可以繼續(xù)施工。

進(jìn)行預(yù)制墻板等豎向構(gòu)件吊裝施工作業(yè)時(shí)，由可調(diào)斜支撐臨時(shí)固定豎向構(gòu)件，斜支撐的安裝位置應(yīng)事先確認(rèn)，防止與模板支架沖突，導(dǎo)致后續(xù)作業(yè)無(wú)法進(jìn)行。斜支撐的構(gòu)造除應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)置外，還應(yīng)符合下列要求：

1）斜支撐宜在豎向構(gòu)件的上部和下部各設(shè)置1道，要求下部斜支撐與地面之間的夾角不宜大于15°，上部斜支撐與地面之間的水平夾角不應(yīng)小于60°。

2）豎向構(gòu)件斜支撐之間的間距不宜大于2 400 mm，對(duì)于寬度和長(zhǎng)度大于2 400 mm的墻體宜設(shè)置不少于2道斜支撐，上連接碼應(yīng)均勻布置，確保每根斜支撐受力均勻。

3）柱子的截面尺寸大于800 mm時(shí)，柱子側(cè)面的斜支撐數(shù)量不宜少于2道。

4）上支撐桿件的支撐位置離樓板底部的距離按規(guī)定不宜小于部件高度的2/3，且不應(yīng)小于部件高度的1/2。

5）預(yù)制混凝土部件的斜支撐預(yù)埋件宜在后澆混凝土中埋設(shè)。

臨時(shí)支撐拆除前，應(yīng)對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查確認(rèn)，且后澆混凝土強(qiáng)度或灌漿料強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可拆除。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保是裝配式建筑的巨大優(yōu)勢(shì)，國(guó)家因此大力推廣裝配式建筑的發(fā)展。然而現(xiàn)有相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范重在對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝與質(zhì)量的控制，忽略了裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)與防控是關(guān)系到裝配式建筑快速發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。只有通過(guò)科學(xué)管理，做到安全施工，裝配式建筑才能更好、更快地發(fā)展下去。

本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析并提出相應(yīng)防控措施，供從事裝配式建筑施工的企業(yè)借鑒，以促進(jìn)裝配式建筑的安全生產(chǎn)。