論建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患排查技術(shù)*

吳仁祖

(永昌縣建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理站 甘肅 永昌 737200)

建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理是建筑行業(yè)所面臨的重大挑戰(zhàn)。隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步和施工規(guī)模的擴(kuò)大,工地上的安全隱患也越來越多樣化和復(fù)雜化。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患進(jìn)行有效的排查和管理,不僅是保障工人生命安全的必要措施,也是提升建筑質(zhì)量和工程效率的關(guān)鍵。因此,對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查技術(shù)的研究具有重要的實(shí)踐意義。

1 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的主要安全隱患

1.1 結(jié)構(gòu)安全隱患

建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)安全是至關(guān)重要的,其中存在隱患主要有不穩(wěn)定的施工結(jié)構(gòu)、不合規(guī)的支撐系統(tǒng)等。例如,臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)如果設(shè)計(jì)不當(dāng)或施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn),進(jìn)而引發(fā)坍塌事故[1]。如在某工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)中發(fā)現(xiàn),臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定系數(shù)低于標(biāo)準(zhǔn)值(標(biāo)準(zhǔn)值為1.5,實(shí)際測(cè)量值僅為1.2),這就表明支撐結(jié)構(gòu)的安全邊際極低,存在嚴(yán)重的安全隱患。

1.2 電氣安全隱患

建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的電氣系統(tǒng)也是安全隱患的重要來源。不規(guī)范的電線布線、電氣設(shè)備的老化、不合格的電氣材料等都可能引發(fā)電氣火災(zāi)或觸電事故。據(jù)統(tǒng)計(jì),施工現(xiàn)場(chǎng)因電氣原因引發(fā)的事故占比約為20%,這表明電氣安全管理的重要性。如在某工程施工現(xiàn)場(chǎng),電纜的絕緣電阻測(cè)試值為0.8 MΩ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于安全標(biāo)準(zhǔn)的1.5 MΩ,這表明電纜絕緣性能嚴(yán)重不足,存在觸電和發(fā)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 高空作業(yè)安全隱患

高空作業(yè)是建筑施工中常見的一種作業(yè)方式,其安全隱患主要有不牢固的高空作業(yè)平臺(tái)、安全防護(hù)設(shè)施缺失或不到位等[2]。例如,某施工現(xiàn)場(chǎng)的高空作業(yè)平臺(tái)未按規(guī)定使用安全網(wǎng),而且施工人員未正確佩戴安全帶,這大大增加了墜落的風(fēng)險(xiǎn)。通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn),該平臺(tái)的防護(hù)欄桿強(qiáng)度僅為3 k N/m,低于標(biāo)準(zhǔn)要求的5 k N/m,這說明在承受較大外力時(shí),防護(hù)欄桿可能無法提供足夠的保護(hù)。

2 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患的排查技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估技術(shù)

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估技術(shù)在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)中有著至關(guān)重要的作用。通過應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)量和監(jiān)測(cè)技術(shù),可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行全面評(píng)估[3]。例如,使用激光掃描儀器和3D 建模技術(shù),結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),可以精確測(cè)量結(jié)構(gòu)的微小變形和位移。具體來說,激光掃描儀可以在毫米級(jí)精度(±2 mm)下捕捉結(jié)構(gòu)的幾何變化,結(jié)合3D 建模軟件,可以創(chuàng)建結(jié)構(gòu)的精確三維模型,用于后續(xù)的穩(wěn)定性分析。

通過安裝在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變片和位移傳感器,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移情況。這些傳感器通常具有高靈敏度,能夠檢測(cè)到微小的形變(靈敏度達(dá)到±0.01 mm/m)。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù),以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全。當(dāng)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)超過安全閾值(如位移超過設(shè)計(jì)值的10%),系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào),提示管理人員采取相應(yīng)措施。

在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估中,還應(yīng)用到計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。通過專門的軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬,可以預(yù)測(cè)在不同負(fù)載和環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。例如,可以通過軟件來模擬結(jié)構(gòu)在最大風(fēng)載(設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為42 m/s)和地震(設(shè)定地震烈度為7級(jí))等極端條件下的性能,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性。通過這些模擬,工程師可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減少安全隱患。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估技術(shù)的核心在于高精度的測(cè)量與實(shí)時(shí)監(jiān)控,結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),確保了施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。而這一系列技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了建筑施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的水平。

2.2 電氣系統(tǒng)的安全檢測(cè)技術(shù)

電氣系統(tǒng)的安全對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)也非常重要。利用先進(jìn)的電氣檢測(cè)設(shè)備和技術(shù),可以對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面的安全檢查和評(píng)估。例如,絕緣電阻測(cè)試儀可以測(cè)量電纜和電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度。通常,電纜的絕緣電阻應(yīng)大于1.5 MΩ,而在實(shí)際測(cè)量中,絕緣電阻低于此值可能表明絕緣層老化或損壞,需要立即更換或修理[4]。此外,接地電阻測(cè)試儀用于檢測(cè)電氣系統(tǒng)的接地情況,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),接地電阻應(yīng)小于4Ω,以確保在電氣故障時(shí)能有效導(dǎo)電。

紅外熱像技術(shù)在電氣安全檢測(cè)中也扮演著重要角色。通過使用紅外熱像儀,可以無接觸地檢測(cè)電氣設(shè)備和線路的溫度分布。例如,如果某電氣開關(guān)的表面溫度異常升高至60 ℃(正常溫度范圍應(yīng)在40 ℃以下),可能表明電氣接觸不良或超載,存在著火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。這種無接觸式的檢測(cè)方法不僅安全,而且能夠迅速地識(shí)別潛在的安全隱患。為了提高電氣系統(tǒng)安全檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率,建議結(jié)合使用多種檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)。例如,結(jié)合絕緣電阻測(cè)試和紅外熱像檢測(cè),可以從不同角度全面評(píng)估電氣系統(tǒng)的安全狀況。這種多元化的檢測(cè)方法能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決電氣系統(tǒng)的潛在隱患,保障施工現(xiàn)場(chǎng)的電氣安全。

2.3 高空作業(yè)安全監(jiān)控技術(shù)

高空作業(yè)安全監(jiān)控技術(shù)是確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用高清攝像頭和無人機(jī)進(jìn)行高空作業(yè)區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以有效預(yù)防和減少高空作業(yè)事故。例如,通過安裝高清攝像頭于關(guān)鍵區(qū)域,可以監(jiān)控工人的作業(yè)狀態(tài)和安全設(shè)施的使用情況。這些攝像頭通常配備有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能,能夠自動(dòng)識(shí)別未佩戴安全帶或未正確使用安全網(wǎng)的情況。當(dāng)檢測(cè)到安全違規(guī)行為時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),并記錄違規(guī)情況,便于后續(xù)的安全管理。另外,無人機(jī)在高空作業(yè)安全監(jiān)控中發(fā)揮著越來越重要的作用。配備高精度攝像頭的無人機(jī)可以飛至高處,對(duì)難以直接觀測(cè)的區(qū)域進(jìn)行檢查。無人機(jī)搭載的攝像頭通常具有至少30倍的光學(xué)變焦功能,可以清晰地捕捉高空作業(yè)平臺(tái)的細(xì)節(jié)[5]。此外,無人機(jī)還可以配備紅外熱像儀,用于夜間或能見度低的環(huán)境中進(jìn)行監(jiān)控。

這些高空監(jiān)控技術(shù),配合人工智能算法,可以實(shí)現(xiàn)更加智能化的安全監(jiān)控。通過對(duì)收集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以自動(dòng)識(shí)別不安全行為和潛在的危險(xiǎn)情況。例如,利用圖像識(shí)別技術(shù),可以識(shí)別出高空作業(yè)人員是否按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2811-2019頭部防護(hù)安全帽正確佩戴了安全帽,是否按照GB 6095-2021墜落防護(hù)安全帶要求使用了安全帶,從而及時(shí)發(fā)出預(yù)警。

3 建筑施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估的應(yīng)用

某大廈是位于某地市中心的一座高度達(dá)300 m 的大樓。在其施工過程中,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是首要考慮的問題。為此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用了高精度激光掃描技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)量,使用3D 建模技術(shù)進(jìn)行模擬和評(píng)估。在施工中期,通過激光掃描儀(精度為±2 mm)發(fā)現(xiàn)某一施工層的垂直偏差達(dá)到了15 mm,超出了設(shè)計(jì)允許的最大偏差10 mm。通過進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)原因是支撐結(jié)構(gòu)的不均勻沉降。為應(yīng)對(duì)這一問題,工程師立即調(diào)整了支撐結(jié)構(gòu),確保了建筑的整體穩(wěn)定性。此外,通過應(yīng)用結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控了結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力。在一次強(qiáng)風(fēng)(風(fēng)速達(dá)到35 m/s)過后,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示頂層的位移達(dá)到了20 mm,緊接著啟動(dòng)了緊急穩(wěn)固措施,以避免結(jié)構(gòu)受損。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

3.2 電氣系統(tǒng)安全檢測(cè)的應(yīng)用

在該大廈的建設(shè)中,電氣系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用絕緣電阻測(cè)試儀和接地電阻測(cè)試儀對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢測(cè)。在一次檢測(cè)中,發(fā)現(xiàn)一個(gè)配電板的絕緣電阻值僅為0.8 MΩ,遠(yuǎn)低于安全標(biāo)準(zhǔn)1.5 MΩ。經(jīng)過排查,確認(rèn)是由于電纜絕緣層破損造成。此外,紅外熱像技術(shù)在這一過程中也發(fā)揮了重要作用。通過對(duì)主電路的紅外熱成像分析,發(fā)現(xiàn)一個(gè)開關(guān)接觸不良,導(dǎo)致接觸點(diǎn)溫度異常升高至75℃。通過這些檢測(cè),及時(shí)修復(fù)了電氣系統(tǒng)中存在的問題,有效預(yù)防了電氣火災(zāi)的發(fā)生。電氣系統(tǒng)安全檢測(cè)技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用如表2所示。

表2 電氣系統(tǒng)安全檢測(cè)技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

3.3 高空作業(yè)安全監(jiān)控的應(yīng)用

該大廈施工中的高空作業(yè)尤為頻繁。為確保高空作業(yè)的安全,項(xiàng)目組安裝了多個(gè)高清攝像頭和部署了無人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過人工智能算法分析攝像頭數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在某個(gè)作業(yè)區(qū)域有兩名工人未正確佩戴安全帶?；诖?立即對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行了安全教育和警告。此外,無人機(jī)在檢查難以到達(dá)的高處時(shí)發(fā)現(xiàn)了一處安全網(wǎng)破損,該安全網(wǎng)的承載能力由于損壞降低到了200 kg/m2,低于標(biāo)準(zhǔn)的500 kg/m2,及時(shí)更換避免了潛在的墜落事故。高空作業(yè)安全監(jiān)控技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用如表3所示。

表3 高空作業(yè)安全監(jiān)控技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

綜上所述,筆者對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的主要安全隱患進(jìn)行了細(xì)致分析,并探討了相應(yīng)的排查技術(shù),提出了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估、電氣系統(tǒng)檢測(cè)及高空作業(yè)監(jiān)控等多種隱患排查技術(shù)。通過對(duì)某高層建筑實(shí)際案例的深入分析,展示了這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的有效性和必要性,對(duì)于提高建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平,減少安全事故的發(fā)生具有重要的參考價(jià)值。