陶敬源
上海建工二建集团有限公司 上海 杨浦区，200090
摘要：通过对钢结构厂房施工中可能产生的安全风险的主要方面的剖析和特点的认识，采取相应的对策措施有效的解决其中的矛盾和问题，为钢结构厂房的安全施工提供借鉴和经验。
关键词：钢结构厂房 安全管理措施 安全风险 对策研究
Study on the characteristics and countermeasures of construction
safetyrisk of steel structure workshop
随着国家工业化进程的逐步加快，越来越多的大跨度、超高度的重型钢结构工业生产厂房建设需求逐步增加，于此同时钢结构厂房具有强度高、自重轻、工业化生产、绿色环保、使用空间大能合理布置功能区域、综合造价低、施工工期短等优势,但正由于施工工期短、立体交叉作业多、吊装重型构件频繁且施工人员在施工过程中处于露天作业、高空作业状态,因此事故发生的风险概率较大；本文通过对钢结构厂房施工安全风险的特点进行剖析，并采取有效的安全管理对策,这对于减少事故的发生具有重要的意义。
以浦东基地ARJ21新支线飞机批产部装厂房建设项目为例，总装厂房大厅±0.000以上为全钢结构，设AB和BF两跨，其中AB跨为45m，BF跨为57m，屋架为连续桁架，纵向297m，柱距9m；采用H型钢桁架，桁架下弦中心标高18m；共设置2*5t吊车，4*3.2t吊车各两台；厂房纵向共设置4道柱间支撑。BF跨内25~34轴设置二层钢框架，框架柱网9mx12m，9mx15m；局部设置5t/3.2t支柱吊车，共三台；厂房A轴、B轴钢柱为格构式H型钢双肢柱，F轴钢柱为H型钢单肢柱，BF跨内框架结构为箱型钢柱、H型钢梁，柱脚都为插入式杯口基础，屋架为双坡连续桁架，建筑总高25m；厂房共有桁架35榀、A轴、B轴格构柱共有68榀、F轴H型钢排架柱共有35榀；本工程钢结构用钢量达4900t。
一、钢结构地面拼装阶段安全风险的特点及对策研究
1、钢结构地面拼装阶段安全风险的特点
以本工程为例，根据工况我们可以了解到：本工程大量采用格构式H型钢双肢柱和双坡连续桁架屋架体系，采用工厂切割、散件进场、现场拼装的工艺方法，因此钢结构在地面拼装阶段存在大量的焊接作业、起重机械吊装及转运作业以及在有限作业空间内的相互配合，如按照钢结构工程施工阶段进行划分，地面拼装阶段则是钢结构施工的起始阶段，其特点是构件散件量大、作业空间有限、完全露天作业、配合作业量多、成品精度要求高，而焊接作业和起重吊装作业恰恰又是受天气因素影响很大的作业，无论从组织管理的角度还是从施工技术的角度来讲，控制好这个阶段的安全风险都是十分必要的。
2、对策研究
根据工程的施工工期紧、施工作业面大、构件数量多等特点，同时结合现场实际情况，经过方案比较，确定“分区施工，流水作业，依次推进”的施工总体流程，按照先柱后梁、先主后次的施工原则进行地面拼装作业，这与钢结构高空安装施工技术特点相对应，这也是钢结构高空安装及早形成空间稳定体系的要求。
有针对性的对于地面焊接施工作业和起重吊装拼装作业作为安全风险控制的重点，编制相应的安全管理方案，以及在特殊气候条件下（如大雨、大风、高温）的应急施工预案，落实安全管理方案和应急预案的内容。
根据作业的特点在实施前需要建立各项安全管理制度、安全生产交底措施、安全生产技术措施、安全生产保障措施，重点是有针对性的对焊接作业以及吊装作业进行一系列的安排和统筹，不仅如此，安全管理工作本身是“大处着眼、细处着手”的一项系统性任务，还需要对安全细节加以管理和控制，通过安全管理科学的一系列方法加以有效管理。
二、钢结构构件高空安装阶段安全风险的特点及对策研究
1、钢结构构件高空安装阶段阶安全风险的特点
以本工程为例，厂房A轴、B轴钢柱为格构式H型钢双肢柱，F轴钢柱为H型钢单肢柱，BF跨内框架结构为箱型钢柱，构件重量大（分别为5.9T、10.6T）、高度高（18m），屋面桁架为H型钢平面连续桁架，桁架跨度分别为AB跨长45m、重22T，BC跨长57m、重26.5T，截面高度边上3m，中间5.6m，构件跨度大、重量大，吊装体系的安全是本工程安全风险控制的重中之重，防止钢结构吊装体系中由于任何一环节的受力缺失造成吊装风险。
钢柱就位必须经过垂直度校正和标高校正，在此工况下如临时固定不牢易导致钢柱倾覆伤人，存在物体打击的安全风险；操作人员在卸钩和设置缆风绳的过程中必须垂直攀爬钢柱，攀爬过程中由于疲劳或失手易跌落，存在高处坠落的安全风险；钢柱与钢梁连接安装及焊接时人员处于高空作业状态，存在高处坠落的安全风险。
吊运屋面或维护墙檩条时，易发生坠落，存在物体打击的安全风险；安装屋面和墙面檩条、焊接、对接、螺栓紧固时用竹梯或脚手板搁置在钢梁上作为施工操作平台（这是在工地检查时较常见的施工方式），如竹梯或脚手板有缺陷、或移动过程工人之间配合不默契会导致竹梯或脚手板滑落使在上面人员存在坠落的安全风险。
2、对策研究：
为保证吊装体系的安全，对钢结构吊装体系进行受力分析是必要环节，首先分析地耐力状态，为了满足钢结构的吊装要求，根据方案100T履带吊需要在地坪混凝土楼板上行走及吊装，采用MIDAS GEN建立模型进行分析验算混凝土梁、板的强度、刚度，通过验算最不利工况下的满载受力状态，100t履带吊在地坪混凝土楼面上行走时，混凝土板的强度、刚度，满足设计与规范要求，混凝土梁的承载力满足设计与规范要求；其次采用SAP2000有限元计算程序来进行吊装工况计算分析，验算吊装单元在翻身过程中，桁架本身的结构满足强度和刚度的要求，吊点的设置安全合理；再次需要验算吊装设备的能力、屋面桁架吊装扁担、钢柱吊装耳板、钢丝绳选型、锁具及夹具的选型、吊装胎架架体受力状况、缆风绳受力状态，均需要满足受力规范要求。
.png)
桁架翻身应力比图 应力比柱状图
AB跨和BF跨钢柱就位未进行校正正式固定前，必须采用用螺栓、焊接或木塞对钢柱底部采取可靠临时固定措施，上部用缆风绳固定。
.png)
铁楔楔紧，固定 钢柱缆风设置示意图
屋架首吊时由于不能形成稳定的空间体系，通过在屋架上拉设缆风的方式对屋架进行固定，每跨屋架拉设对称的四道缆风，该四道缆风均分屋架跨度方向，尽早使屋架形成空间稳定的结构体系，首吊缆风拉设及地锚的设置参见下图。
.png)
缆风绳设置示意 地锚设置示意图
为保证施工人员上下通行安全，在钢梁或钢柱上悬挂爬梯，设置爬梯生命绳以及防坠器、施工人员佩戴带自锁装置的安全带，桁架梁在吊装前即设置好安全生命绳，纵横向钢梁上都应悬挂安全钢丝绳，悬挂高度1.2米，每隔3米架设1.2米钢管或角铁用于支撑安全绳或采取花篮螺栓拉紧方式，防止因安全绳过长引起的安全失效，；
.png)
厂房屋架吊装安全措施设置示意图
屋面檩条、墙面檩条的吊运及安装应采取以下保证施工安全的措施：
成捆檩条吊运，不能直接用吊钩和檩条间形成三角形式吊运，而而是采用吊杆，使吊带与檩条和吊杆间垂直吊运，并应找好平衡点后起吊，两起吊点之间的距离不应小于檩条长度的1/3，要单捆起吊、防止檩条的变形与散落；
在安装屋面檩条时，需要两人在屋面桁架屋面桁架上行走，因此彼此间动作一致十分重要，防止因彼此间受力不协调发生发生檩条坠落甚至人员坠落安全风险，笔者曾经参与的工程曾发生过类似事件、幸而在生命绳和双钩安全带及平网的保护下，人员未发生伤亡事故，事实证明高空安装作业的多重安全保障措施是必要的；作业人员需要随身携带工具袋，将工具及物品在作业中及时入袋，防止物品散落甚至飘落产生物体打击的风险；
安装墙面檩条，由于缺乏必备的立足点，应采用两台型号和功率相同曲臂机同步配合檩条安装作业，这样做既可以保证施工进度，人员作业安全同样有保障。
三、钢结构压型钢板安装（铺设）阶段安全风险的特点及对策研究
1、钢结构压型钢板安装（铺设）阶段危险因素
压型钢板的铺设顺序一般为散板、调整、铆固。压型钢板吊放到屋面时，未进行有效固定或压型钢板散板与铆固不同步，在这两种情况下，在突遇大风时压型钢板可能产生随风散落坠落伤人或发生溜板现象，严重的甚至可能会出现把施工人员拍打从高处坠落现象。
2、压型钢板未均匀堆放在屋面主构件上，会导致屋面超载，引起钢结构整体变形，严重的会引起钢结构局部坍塌。
对策研究：
已吊装的压型钢板进行铺设作业前应进行可靠的固定，确保钢结构稳定。散板、调整人员应系好安全带或防坠器，铆固人员应及时将调整好的压型钢板铆固好，要铺板与铆固同步，不得漏铆或跳板铆固，防止因漏铆而发生溜板现象。在铺设压型钢板时，禁止无关人员进入施工部位；作业区下方因设置禁戒区，禁止人员穿行。
压型彩钢板应均匀、分散堆放在屋面上，严禁超载堆放。
实现钢结构厂房施工安全风险控制的基本手段
（1）管理手段
应建立健全《安全生产责任制》和安全生产管理制度，签订各级管理人员到班组的《安全生产责任状》，明确各自的安全职责；应强化安全生产知识培训教育，树立“安全第一，预防为主”的思想，努力提高安全防范意识；所有管理人员和施工作业人员都必须严格遵守安全生产操作规程；施工作业人员应熟知本工种安全技术操作规程，清楚各自安全生产岗位职责，认真执行各项安全管理制度；建立各级安全检查制度并严格执行；施工作业前，应做好对员工上岗前的质量安全技术和重大危险源的交底工作；施工作业中应做好安全检查、施工日志、动态安全管理等工作；施工现场应悬挂醒目的质量安全警示标识标牌。
（2）技术手段
管理与技术本就是“你中有我、我中有你”，彼此互相影响、不可分割，有些潜在的安全风险肉眼不可见，必须通过技术手段和技术验证措施科学有效的发现潜在的安全风险，以此采取相应的对策措施，并通过技术手段可以验证所采取的安全措施的合理性。
（3）监督手段
监督策略的实施主要是为了规范各个环节的施工秩序，首先，安全生产是企业发展的重要保障，这是我们在生产经营中贯彻的一个重要理念，企业是社会成员中的一个细胞，只有抓好自身安全生产、保一方平安，才能促进社会大环境的稳定，进而也为企业创造良好的发展环境；其次，安全生产是企业文化建设的重要组成部分，安全是人类最重要、最基本的需求，是人的生命与健康的基本保证，一切生活、生产活动都源于生命的存在，如果人失去了生命，生存就无从谈起，生活也就失去了意义，如果人因为事故而残疾，因为职业危害而身患职业病，他（她）的生活质量肯定就会大大的降低；总之，“安全第一、预防为主”是一个永恒的安全生产主题。
结语：钢结构厂房类型繁多，不同类型的钢结构厂房施工安全风险略有差异，通过对其施工安全风险的特点加以加以分析，钢结构施工企业根据其特点采取有效的管理手段和技术手段，进一步减少人的不安全行为、物的不安全状态和环境缺陷，进一步减少安全事故发生的等级和可能性；以此达到实现安全生产的目标。
参考文献：
[1]刘海玲. 浅谈钢结构厂房施工危险因素及安全管理对策[J]. 现代物业(中旬刊), 2019(4).
[2]王立文. 钢结构厂房施工危险因素及安全管理对策方法探讨[J]. 冶金管理, 2019, No.383(21):113+115.
[3]程统然. 钢结构工程施工过程质量问题及管理措施研究. 东南大学, 2019.