装配式混凝土建筑施工安全评价及对策研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下第6期   作者:朱敏
[导读] 近年来,在我国经济发展持续向好的态势下,建筑行业也获得了快速的发展,然而由于传统建筑行业的技术已经逐渐落后
        朱敏
        (湖南长沙丁字建筑(集团)有限公司  湖南 长沙 410211)
        摘要:近年来,在我国经济发展持续向好的态势下,建筑行业也获得了快速的发展,然而由于传统建筑行业的技术已经逐渐落后,导致很多时候无法满足现阶段的建筑标准和需求,资源浪费现象屡屡发生。在我国政府环境政策的要求下,加之人力资源成本的提高,装配式建筑以施工速度快、成本低等优势逐渐崭露头角,被广泛应用。但是建筑施工相对复杂,且具有较高的风险性,极易导致安全事故的发生,尤其是仍处于起步阶段的装配式混凝土建筑,缺乏系统的施工安全管理研究。本文拟对装配式混凝土建筑施工安全评价及对策进行研究。
        关键词:装配式混凝土建筑;施工安全评价;对策;研究
        在我国城镇化进程逐步加快、可持续发展的理念不断深入的形势下,建筑行业也正在发生着翻天覆地的变化。装配式混凝土建筑逐渐成为新兴的建筑形式,与传统建筑施工的不同之处在于,其更强调高效、快捷,施工前要将预制构件在工厂内完成制作,随后在将其运输到建筑施工现场,进行统一安装。我国从2016年开始逐渐启动并全面推广装配式混凝土建筑施工技术,与美国、德国、日本等其他起步较早的国家相比,我国装配式混凝土建筑施工技术还需要不断探索与完善,安全性能与预期还存在一定的差距。
一、装配式混凝土建筑的特点
        装配式混凝土建筑施工技术通常用于构造形态精致、建造技术高效以及对资源、环境保护要求更高的项目中,对于促进建筑施工可持续发展具有非常重要的意义[1]。其主要具有以下特点:
        一是可以符合用户个性化的需求。装配式混凝土建筑施工,可以根据用户的个人需求特点,在工厂制作装配件,根据既定的要求,做好建筑内部电力、供暖等生活基础设施,严格贯彻标准化、集成化、流程化于一体的原则,完成预制构件的制作后,再将其运输到施工现场组织装配。
        二是具有一体化的特点。装配式混凝土建筑具有建筑装修一体化的特点,在装配式建筑施工过程中就可以实现装修工作的一体化进行,通过装修设计的管道预制,实现将建筑与装修的一体化发展[2]。该特点能够有效缩短施工周期,在确保施工质量的基础上,缩短了项目建设的时间成本。
        三是具有环保、节能、低碳的优势。装配式混凝土建筑和传统建筑相比,其不仅能够在施工过程中降低对建筑项目所在周围环境的大气污染、噪声污染等,还对建筑垃圾的减少有积极作用。据相关资料数据表明,装配式建筑可减少达85%左右的建筑垃圾。
        四是隔热及保温效果良好。装配式混凝土建筑的内部安装了保温材料,因而其隔热效果、保温效果及隔音效果均比传统建筑要好。再加上装配式混凝土建筑良好的密闭性,还能够有效地减少热量的损失。
        五是能够有效节约建筑材料及水资源。装配式混凝土建筑通常情况下使用的都是集成墙体材料,其对钢材、保温材料及混凝土等建筑材料的用量明显少于传统建筑施工,极大地降低了工程造价成本。此外,装配式混凝土建筑在施工时往往会选择干式作业的方法,减少了对资源的使用,对于水资源的效果明显。
二、装配式混凝土建筑施工安全评价分析
(一)安全评价的概念阐述
        实施安全评价的主要为了保障安全生产目标的达成。具体而言,安全评价是根据安全工程施工的相关理论和原则,对生产经营及工程建设工作中可能存在的安全隐患问题进行识别和分析,并对安全事故发生概率以及事故发生可能导致的损失程度进行有效预测,再有针对性地提出行之有效的安全控制策略,最终形成评价理论的全过程。
(二)安全评价的作用
        安全评价就是要查找、分析和预测潜在的危险、有害因素以及事故可能发生的概率和严重程度,最终利用安全对策指导安全事故的防御[3]。主要有以下几方面作用:
        一是消除安全隐患。安全评价可以对预先的设计进行优化,减少人为操作失误及设备非正常运转所导致的安全事故,从本质上确保成产各个环节的安全。
        二是实现全过程安全管控。对方案设计、工程建设、运行维护等阶段开展安全评价分析,避免进场材料、设备及施工工艺中存在与安全规定不符合的产品、方案等,并时刻对设计、施工等环节存在的缺陷进行动态优化,确保全面、系统地把握影响安全的因素,并对存在的危险采取有效措施。
        三是制定安全方案及应急预案等。安全评价可以对建筑过程中存在的潜在危险进行有效分析,并预判问题的类型和易发生的位置,对事故发生的概率及可能导致的损失程度提前预估,并为决策者作出安全可行且科学合理的解决建议和意见,最后制定出建筑施工的安全管理方案及应急预案。
三、装配式混凝土建筑施工安全管理问题分析
(一)预制构件装卸运输安全问题
        装配式混凝土建筑所用的构件均是在工程完成预制,再运输至施工现场。由于预制构件具有体积大、数量多、种类杂的特点,在一定程度上增加了运输的难度。目前预制构件装卸运输工作主要存在以下问题:
        1、前期准备不够充分
        在开展预制构件运输工作前,相关单位和部门,通常情况下都不会制定合理
运输方案,导致运输所用的工具和铺筑材料等准备不够充分。同时,对运输路线未能提前摸清,使得运输过程中常由于突发的道路拥堵情况影响运输的进度,降低了工作效率。此外,在运输前没有对预制构件进行详细的数量清点及质量核查等,使得预制构件遗漏、质量不合格等问题频频发生。
        2、运输路况差
        道路是安全运输的保障,直接影响着运输的效率。在预制构件运输途中,极易由于路况差等因素,使得车辆出现晃动、颠簸等情况,导致构件损坏甚至掉落等问题。
        3、构件装载不合理
        在预制构件实际运输的过程中,常常会出现装运顺序混乱的问题,导致构件到达施工现场后卸车麻烦。同时,由于预制构件尺寸大等特点,一旦存在装在不合理的因素,极易在卸车过程中发生重复倒运的问题,不仅徒增了时间成本,还会在倒运过程中导致构件损坏。
(二)预制构件存放问题
        在预制构件在运送至施工现场后,通常会涉及到吊装作业,若未设置统一封闭的存放区域,常会发生无关人员误入的问题,导致严重的安全伤害事故。预制构件在施工现场通常会选择水平或者竖向存放的方式,如果存放区的地面有坑洼甚至出现地面下陷的情况时,极易发生预制构件倾覆事故。此外,如果预制构件码放不齐整,在吊装时容易发生碰撞,进而剐蹭到相邻位置的构件,最终引发构件倾倒的问题。
(三)预制构件吊装作业安全问题
        构件的吊装方式的选择是由构件的重量、尺寸和构件的受力决定的,在吊装的过程中可能因为吊点位置错误,导致构件受力不均而破坏[4]。其在吊装的过程通常会发生以下问题:
        1、预制构件的连接部位发生失效
        在预制构件起吊的过程中,市场会出现空中脱钩的问题,一方面是因为其内部预埋设的吊环存在不合格的因素,另一方面是由于预制构件所用的混凝土强度不符合标准,导致预先埋设的调换脱落。此类问题的发生,必将导致预制构件在吊装过程中从高空坠落,不仅会对地面的工作人员带来人身安全威胁,还会损坏地面相关设施、设备等,造成严重的经济损失。
        2、起重吊装设备故障及操作不当问题
        装配式混凝土建筑在施工时主要应用的机械设备就是起重吊装机,在实际操作过程中,常常由于吊装设备故障导致预制构件悬于半空的问题。而且,若其中吊装机长时间处于超负荷运行的情况下,在预制构件重量的影响下,会出现倒塌、折损等后果。此外,操作人员在长时间工作的情况下,容易出现人为操作失误等状况。如果操作人员和指挥人员在配合时由于不同步等,会导致预制构件在吊装的过程中和周围的建筑物发生刮蹭事故,造成不必要的设备、设施损坏问题。
(四)临边及高空作业安全问题
        在施工现场,当高处作业中工作面的边沿没有维护设施或虽有维护设施,但其高度低于800mm 时,这一类作业称为临边作业;凡在坠落高度基准面2米以上(含2米)有可能坠落的高处进行的作业[5]。相关调查数据显示,目前我国装配式混凝土建筑施工过程中,发生高空坠落风险的概率在25%—30%之间。


        1、人为因素分析
        临边及高空作业安全的人为因素主要有:一是作业人员无有效作业证件;二是作业人员身体健康问题,如:癫痫、恐高、高血压、心脏等高空作业禁忌;三是施工人员在施工时由于疲劳、身体不适导致的注意力不集中;四是作业人员使用相关安全防护设施时未按照规定要求;五是指挥人员在进行指挥的时存在违章问题。
        2、设备、设施因素分析
        临边及高空作业安全的设备、设施因素主要有:一是施工作业区域内没有栏杆、梯子、安全网等防坠落装置;二是在较长时间过后,安全防护设施不具备原有功效;三是危险区域未设置警示标志等;四是在进行交叉作业时没有隔离网;五是防护鞋的防滑效果不理想等。
        3、环境因素分析
        临边及高空作业安全环境因素主要有:一是在恶劣天气情况下作业,如降雨、降雪、大风、高温、低温等;二是作业的平台和通道处存在障碍物;三是在危险区域开展交叉作业;四是与带电体之间未保持安全距离等。
(五)用电安全问题分析
        装配式混凝土建筑在施工过程中使用的电路通常情况下是临时电路,而且施工方大多数情况下,对于现场的用电安全不够重视,使得用电管理不到位,存在较大的用电风险。预制构件在完成组装工作后,需要对其进行焊接、注浆等操作,过程中需要频繁使用现场临时用电,因而在楼面处位置需要设置临时电缆及配电箱等,施工人员在工种多、交叉作业复杂的环境下进行施工,极易发生触电事故。用电安全问题的发生,最关键的原因就是施工方在筹备项目阶段,并没有严格按照相关标准制定临时用电的施工方案和管理策略,对电工、焊工等相关人员的把控不力,并未对其开展用电安全教育,甚至部分人员无证上岗,对用电基本常识及设备性能均一知半解,用电安全防范意识薄弱。此外,如果未采用 TN-S 接地、接零保护系统或三相五线制供配电系统,使用假冒伪劣、以次充好的电气产品等,也容易导致触电事故的发生[6]。
四、装配式混凝土建筑施工安全管理的策略
        当前我国经济快速发展,追求环境品质,提倡节能环保和绿色、可持续化发展,必然要发展建筑工业化,装配式混凝土建筑是我国建筑行业实现工业化最好的表现方式之一,必将会得到进一步研发和大力推广[7]。因此,对装配式混凝土建筑施工中存在的问题加以解决,全面强化施工安全管理工作刻不容缓。
(一)预制构件装卸、运输安全管理策略
        1、扎实做好运输前期的准备工作
        详尽、周全的运输方案及应急预案,能够有效保障预制构件运输工作的有序进行。首先,要明确运输所用车辆的数量及型号等,然后有针对性地设计、制作装运架;其次,要在装车的过程中对预制构件的质量进行严格的核实;最后,要对运输路线进行合理的规划,到现场对运输路线的实际情况进行勘查,必要时可以采取试运的策略。
        2、确保预制构件放置的合理性
        预制构件的放置要严格遵循运输方案的要求,确保预制构件的运输过程中的安全稳定性。在具体操作的过程中,可以将固体垫料放置在构件的支撑位置处,不同的构件之间要紧紧地塞满固体填料,同时,还要使用绳索对构件进行绑扎,避免运输过程中构件发生晃动、碰撞等问题。
        3、对运输道路环境进行改善
        预制构件运输应该选择平坦、坚实、畅通的道路,当道路的实际情况不符合运输要求时,应该预先修整道路,保障运输效率的同时减少预制构件的损坏率。
        4、确保构件的装运合理
        除了考虑运距问题、运输条件、运输路线外,还应确定预制构件从工厂制造完成后转运至工地组装的装卸车顺序和地点[8]。尤其是要根据现场的情况选择卸件位置。
(二)预制构件现场存放安全管理策略
        预制构件在运送至施工现场后,其在未进行吊装时,应该统一存放至封闭的区域内。存放预制构件区域的地面要有一定程度的承载能力,且地面应该平坦且排水通畅。此外,要对预制构件存放区域实施严格的封闭管理,禁止施工人员在非工作情况下进入。对于预制楼梯、预制墙板等构件进行储存时,要严格设置侧向支撑,提高稳定性。
(三)吊装作业安装管理策略
        预制构件吊装是装配式混凝土建筑施工的重要工序环节,设备的型号、数量、平面布置等方面的合理性,直接关系着整个工程的安全生产管理。在进行吊装作业前,应该将预制构件的样式、数量、使用部分等信息汇总并进行分析,对吊装所用设备的实际承载能力进行验算。同时,还要严格制定并执行吊装计划,建立定量、定时分析制度,并形成分析表,内容上要涵盖:施工时间段、所用起重设备的编号、预制构件的编号及数量、人工数量等,所有工作的都要严格按照计划执行,避免吊装设备超载、盲目施工等现象发生,尤其是要强化塔式起重机使用的规范程度。此外,为了避免由于预制构件吊点损坏、开裂等问题导致的安全事故,应该根据预制构件的尺寸、外形、重量等特点,采取预制构件专用的吊装架进行辅助,不仅仅能够确保构件受力均匀,还在一定程度上起到了高效、安全的作用。
(四)临边及高空作业安全管理策略
        1、加强对作业人员的管理
        作业人员持证上岗是开展作业的前提条件,并定期对其进行体检,对于有癫痫、高血压、心脏病、恐高等人员严禁实施高空作业。同时,要合理安排人员配置,疲劳、身体不适的员工当天要调离高空作业岗位,一旦发现员工存在身体不适等现象,要立即叫停作业。除此之外,还要为作业人员配备合格的个人防护用品及安全防护设施,并在使用过程中要加强检查。
        2、加强防护设施及用品的使用安全
        施工人员在进行预制外墙施工时,在设置安全防护栏的基础上,还应在建筑物外墙处搭建既满足操作平台条件又具有安全防护作用的脚手架。而且,攀登作业时所使用的用具和设施的结构必须牢固。其中,单梯的使用不可以双人作业,不可以垫高使用,使用梯子进行外墙板安装时,要严格系好安全带,对于防坠器及防坠安全网等要正确使用。
        3、加强对施工作业环境的管控
        对于降雪、降雨、大风的恶劣天气要停止户外作业,对于高、低温天气要采取必要的措施;对于平台及作业通道处的用具要合理放置,障碍物要即使清除;明令禁止施工人员在危险区域内进行交叉作业,且与带电体的距离要在安全范围内。
(五)施工用电安全管理策略
        加强装配式混凝土建筑施工时的用电安全,首先应该根据项目情况编制详尽、科学的临时用电方案,使用临时用电进行施工过程中,要对现场进行实际勘查,保障配电室、电源进线、配电装置等符合标准,并要形成健全的安全用电及电气防火制度。同时,要采取多等级保护的方式,临时用电的使用要严格遵守国家三级配电、二级保护的要求,应用TN-S接地系统。且接电线路的敷设要规范,线路间的距离要符合规范要求。建设单位还应当重视对施工人员的培训工作,在正式施工前开展施工技术的强化培训,提高施工人员的综合素质,增强他们的质量控制意识,严格遵守各项章程,落实好每一项操作[9]。
结束语:
        综上所述,对装配式混凝土建筑施工安全评价方法进行科学、系统地研究并实施针对性的安全施工管控策略,是现阶段建筑行业的重要课题。本文从装配式混凝土建筑的特点入手,简要总结目前装配式混凝土建筑施工存在的问题,并有针对性地给出策略,旨在提升其安全性、稳定性,促进我国装配式混凝土建筑高质量发展。
参考文献:
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        [7]刘戈,李楠.装配式混凝土建筑发展及研究现状[J].建筑技术,2020,51(05):542-545.
        [8]高欢欢.装配式混凝土建筑成本影响因素与控制研究[D].北京交通大学,2020.
        [9]许燚.装配式混凝土建筑施工技术的研究与应用[J].中国建筑金属结构,2021(02):104-105.
        作者简介:朱敏(1984-07),男,汉族,江苏省南通市人,本科,湖南长沙丁字建筑(集团)有限公司,研究方向:建筑施工
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