装配式建筑施工安全风险研究
2020-03-02吴亚辉王玉龙卢军刚吕金刚邵珠令中建八局第二建设有限公司上海公司上海201206
吴亚辉,王玉龙,卢军刚,吕金刚,邵珠令,俞 刚(中建八局第二建设有限公司上海公司, 上海 201206 )
在国家政策的大力支持下,装配式建筑得到了长足发展。与传统建筑工程相比,装配式建筑在工期、材料、人工节省等方面有着较大提升,具有较强优势,是建筑发展的一种趋势。随着装配式建筑的迅速发展,该生产模式下的施工生产安全风险问题成了新型建筑模式下需面对的首要问题。近年来,建筑安全事发生率依然居高不下。据有关部门不完全统计,2019 年 1~7 月全国发生建筑事故 300 余起,造成死亡 361 人,造成直接经济损失达百亿元,这个数据远超发达国家。如何对当前安全问题进行科学的评价,从而减少安全事故的发生,是亟待解决的重要问题。
根据现场的实际情况,可以总结出 7 类主要施工安全事故,包括高空坠落、物体打击事故、预制构件吊装事故、预制构件倒塌事故、吊装机械伤害事故、火灾事故以及触电事故。依据上述 7 类安全事故,可分析造成以上安全事故关键因素,主要包括 5 类,分别是人员因素、物的因素、管理因素、技术因素和环境因素[1]。
1 人的因素
人的因素是造成装配式建筑施工安全事故的主要因素。根据有关统计,建筑工程所发生的安全事故 80% 以上是由于人的因素造成的。在装配时施工过程中,人的因素又包括人的不安全行为、施工现场安全管理人员配置、构件厂监管人员配置、工人的专业水平和吊装司机的专业水平 4 方面的情况[2]。
1.1 人的不安全行为
在装配式建筑施工生产过程中,绝大部分事故的发生是由于人的不安全行为造成的。这种不安全行为主要包括高处吊装作业时不佩戴或者不正确佩戴安全带、吊装作业时不正确佩戴安全帽、现场抽烟、危险机械使用时未正确操作或者未做到相应防护、身体出现健康问题仍进行施工作业、不按正确的吊装操作规章进行作业等。此类在装配式建筑施工生产过程中人的不安全行为都有可能造成安全事故,因此,规范人的不安全行为可大幅降低施工生产安全事故的发生概率。
1.2 施工现场安全人员的配置
现场安全管理人员的合理配置大幅降低了装配式建筑施工生产安全事故。安全员的配置的数量取决于项目的建筑面积。相对于传统建筑而言,装配式建筑在工人的配置上精简不少。而且现场的作业面相对单一,管理方面较轻松,因此会出现安全管理上的懈怠、安全管理人员不足及安全管理人员缺乏对装配式建筑相关规范和标准的熟悉与掌握等情况。此类情况下易直接导致安全事故发生。
1.3 构件厂监管人员配置
构件厂监管人员的配置直接影响构件生产的质量。在装配式建筑施工生产过程中,构件厂的监管人员不只是构件厂内部员工,还有施工单位人员和监理单位人员。各方监管人员的配置会直接影响装配式构件生产全过程构件的质量,包括混凝土配比、钢筋质量与数量、养护条件与环境以及构件尺寸与节点的精准度等方面。同时还会对装配式构件的堆放及运输起到安全监督的作用,防止装配式构件不符合规定堆放和运输导致的安全事故发生。
1.4 工人的专业水平
装配式建筑施工作业时工人的专业水平直接影响施工安全。装配式建筑的施工要求与传统建筑有较大差异,装配式建筑对工人的要求更高。因此,在工人进场前需对各专业工人进行安全技术交底和相关的安全技术培训,并进行考试,考试合格后方能上岗。据有关数据,在 2019 年 1~7 月的施工安全事故中,由于构件吊装工人的专业操作问题导致吊装事故数量不少,因此要加强相关人员的培训减少相关事故的发生[3]。
1.5 吊装司机的专业水平
装配式构件的吊装需要吊装人员与吊装司机的默契配合。装配式建筑的吊装作业属于危险性较大、易发生安全事故的工程,而且构件质量大、拼接精度高,吊装司机的专业水平直接影响吊装的质量与安全。因此,吊装司机进场前应该进行安全技术交底和培训,提升吊装司机的专业水平,从而减少并杜绝因吊装司机的操作不当所导致的安全事故的发生。
2 物的因素
物的因素主要是指的是现场物的不安全状态,导致施工工人存在安全风险的因素。造成物的不安全状态存在的因素很多,根据现场实际情况,主要有预制构件的质量、吊装设备的质量及临时支撑的质量等因素。此类因素均可造成安全事故的发生,因此物的不安全状态也应成为安全管理的重点。
2.1 预制构架的质量
由于目前装配式建筑预制构件的技术尚未成熟,对构件的标准未得到统一。因此在装配式构件生产过程或者运输过程中,由于工人的操作不当或者对构件质量监督不到位导致生产质量不满足施工生产要求,使得构件成了严重的安全隐患,甚至在吊装过程中出现吊装安全事故,造成施工生产人员的伤亡[4]。所以提高预制构件的质量可以有效地防止吊装安全事故的发生。
2.2 吊装设备的质量
吊装设备质量的优劣直接影响现场吊装作业安全。一般装配式预制构件重量和体积都比较大,对吊装设备质量的要求也非常高。吊装设备的质量不仅包括设备本身的质量,还包括吊装设备安装的质量。在装配式建筑现场吊装作业时,经常会因为吊装设备断裂或者吊装设备长度不够或未安装到位,导致预制构件的掉落,造成人员伤亡等情况。2019年装配式建筑发生的安全事故中,其中 30% 的安全事故是吊装设备因素所致。因此,把控好吊装设备质量在很大程度上杜绝了此类事故的发生。
2.3 临时支撑杆件质量
装配式建筑的临时支撑系统是预制构件完成吊装后临时固定预制构件的系统,待预制构件灌浆完成后,强度达到设计要求方可拆除临时支撑系统。由于预制构件的体积与重量较大,所以对临时支撑系统的要求比较高。不仅需要支撑系统的强度达到设计要求,而且所用的材料也要达到施工质量要求。如此才能确保施工现场的安全性,防止因支撑系统出现问题导致预制构件倒塌的安全事故发生。
3 管理因素
建筑施工现场是一个人口密集、人员素质参差不齐的场所,给施工现场的安全管理带来了很大的挑战。此外,装配式建筑的管理与传统的管理体制有所差异,各地虽然已经出台了相应的安全技术标准和安全管理体系,但是距离真正意义上的施行还有很长的时间,致使装配式建筑工程存在安全风险。结合现场实际情况,由于管理不善导致施工作业出现安全风险的因素主要包括安全巡视、施工安全相关规章制度培训等[5]。
3.1 安全巡视
安全巡视是施工管理过程中最常见的管理形式。检查现场施工人员的不安全行为和物的不安全状态的存在,及时令其整改,减少或者杜绝施工现场安全风险的存在。在装配式建筑施工作业时常会出现吊装作业不规范、构件支撑不到位、高处作业不带安全带、机械使用不防护以及临边缺失等安全问题。因此需加强安全巡视的力度,做到巡视无死角、全方位,减少施工现场工人的不安全行为以及物的不安全状态的出现。
3.2 施工安全相关制度培训
装配式建筑施工人员的安全培训是进场前必须要做的事情。除了施工人员要做培训外,管理人员也要定期相关培训。装配式建筑相对于传统的建筑而言,专业性更强,要求更高,必须对整个过程拥有全面了解,才能减少和杜绝现场安全事故的发生,将安全事故扼杀在事前控制中。
4 技术因素
装配式建筑在我国刚刚起步,装配式建筑的设计、构件生产和施工作业等方面都存在很多技术因素,并且部分关键技术问题还处于探索阶段,还未真正制定出标准。因此,在装配式建筑的施工中存在安全风险,这些风险主要包括预留埋件深化设计、构建链接准确定位技术等因素[6]。
4.1 预留预埋件深化设计
装配式建筑预制构件生产时,需要预埋相应的吊环、钢筋及管线等。预埋吊环、钢筋及管线时必须按照构件深化图纸精准地预留埋件和孔洞等位置,确保构件之间可精准拼接,从而杜绝因构件预埋偏差导致的构件吊装事故和构件倒塌事故的发生。
4.2 构件链接准确定位技术
在装配式建筑构件生产过程中,常会出现构件尺寸、钢筋预留长度、预留孔洞等偏差导致现场无法定位安装的情况。在现场监督不到位的情况下,工人也会出现把偏位钢筋进行冷弯处理甚至切断钢筋等情况。此类情况会导致构件在吊装和安装过程中出现脱落、倒塌等安全事故。因此,构件的精准定位是构建生产过程中最重要的一步,是避免此类安全事故的关键因素。
5 环境因素
环境因素是装配式建筑现场施工作业的基础,也是施工安全生产的根本因素。其主要包括自然环境因素与政治环境两方面,自然环境因素就是气候和空间环境,政治因素主要就是安全标准政策环境的影响[7]。
5.1 气候环境
装配式建筑的施工作业对气候环境的要求很高,雨天或者有风天气会直接影响吊装作业的安全,恶劣天气时禁止进行吊装作业。夜间进行吊装作业时,作业人员的视野被限制,存在安全生产风险,因此夜间同样禁止吊装。气候环境因素对装配式建筑施工作业的影响较大,恶劣天气情况下做出会容易引发构件坠落等安全事故。
5.2 空间环境
装配式建筑吊装作业对空间环境的要求同样很高,需要足够宽阔的空间进行作业。若空间环境受阻,预制构件吊装会产生碰撞等安全问题,导致构件从高处坠落及人员伤亡等。所以在空间环境受阻的情况下,禁止吊装作业,或应安排专职安全人员现场看管吊装,减少发生安全事故的发生。
5.3 安全标准政策环境
近几年,我国装配式建筑才得到大力发展,相关的标准以及政策均不完善。在这种环境下,装配式建筑施工在安全上存在着很大的风险。因此,制定完善的装配式建筑行业技术标准及完善相关政策非常重要,以期减少或避免安全事故的发生。
6 结 语
随着国家建筑工业化的大力推进,装配式建筑已经成为当前建筑发展的热点,也成为建筑业发展的必然趋势,但装配式建筑发展过程中仍面临诸方面的挑战。在诸多挑战中,装配式建筑施工安全风险管理是重中之重。为此从装配式建筑施工现场实际情况分析,列出影响装配式建筑施工安全的5 大因素及 15 个要点,基本概括了装配式建筑施工过程中影响施工安全的因素。通过分析风险因素,提出应对这些因素合理的控制措施,为当前装配式建筑施工环境以及构建完善的安全评价体系提供理论基础,从而有效地预防和控制安全事故的发生。