超高层建筑钢结构施工安全技术分析

2021-09-01袁陶慧敏甘肃建投建设有限公司工程师

中国建筑装饰装修 2021年8期

袁陶慧敏甘肃建投建设有限公司工程师

钢结构本身具有质量高、强度大、抗震性能良好、回收利用率高以及施工工期短的特点。因此，近年来钢结构在超高层的建筑工程项目中得到了大规模的推广与使用。但要注意的是，在超高层建筑钢结构施工作业开展的过程中存在非常多的隐藏因素，可能会对整个建筑工程施工的安全带来较大的影响。也正是因为这些客观不利因素的存在，给整个超高层建筑钢结构安全防护管理工作带来了巨大的挑战，因此，我们要从钢结构本身的技术优势出发，在现有技术体系和施工措施的基础上，对整个超高层建筑钢结构施工作业的开展进行更加深入的研究和分析。

1 钢结构设计的布置与选型

在当前阶段超高层建筑结构施工作业开展的过程中，最常见的钢结构形式有钢结构框架、索膜、网架以及平面析架等。钢结构的形式越来越多样化，整个钢结构的技术和相关的理论体系已经变得非常成熟，但是在实际施工的过程中仍然存在着非常多的问题，可能是因为钢结构设计形式不合理所导致的。例如，在施工过程中常见的网壳稳定以及框架的交叉作业等。对于这些问题，我们要结合不同的结构特点，开展相应的结果选型工作。在对超高层建筑结构形式进行设计时，一般采用的都是钢筋混凝土的组合形式，但是如果建筑体有着较高的抗震要求，或者是在建筑主体结构形式中存在不规则的高层时，为了保障整个结构的稳定性，还要使用SRC柱起到核心支撑的作用[1]。

除此之外，还要严格按照建筑物的提点对整个建筑结构进行合理的布局，在布局的过程中要充分考虑荷载分布的位置以及相关的性质，在大多数的情况下都要保证荷载分布的均匀性，同时还要采取相应措施，在最大程度上限制荷载移动产生的危害。同时，还要结合实际情况设置多道防线，从而进行结构抗侧，并且可以设置相应的支撑框架。

2 超高层建筑钢结构存在的安全隐患

在当前阶段超高层建筑钢结构施工作业开展的过程中，在各方面因素的影响下，依然存在着较大的安全隐患问题，具体体现在以下几个方面：（1）在钢梁组装焊接工作开展的过程中，需要采取相应的防高空坠落以及坠物的措施，并且要在组装施工的过程中，进一步完善各种安全防护设施。（2）在对钢管柱进行组装并开展混凝土的浇筑作业时，也要进一步强化防坠物和坠落措施，完善安全防护设施。（3）在对钢结构的行管构件进行吊装的过程中，最容易产生安全问题，由于吊装工艺本身难度较大，同时又属于超高空作业的范畴，整个施工作业具有较高的危险性。（4）在钢结构施工作业开展的过程中，还要针对施工现场的焊接工作，对防火、用电等具有一定危险性的工作内容进行控制和管理，在保障钢结构施工安全的同时，还能降低安全隐患发生的几率[2]。

3 钢结构施工安全技术分析

3.1 采用BIM技术模拟

在钢结构施工作业正式开展之前，要想使其安全性能得到可靠的保障，需要做好全面的准备工作。科学、合理的事前准备工作能够使整个施工作业的开展达到事半功倍的效果。在钢结构施工准备阶段，项目部可以灵活运用BIM技术，对整个项目的施工过程进行模拟，尤其可以针对容易导致安全隐患发生的钢结构进行详细的安全防护动画设计。之后施工现场的工作人员就可以结合BIM技术的模拟结果，做好相应的安全防护工作，这样就能达到即定的安全防护目标。

3.2 增强施工人员的安全意识，落实安全生产责任制

对于超高层建筑的钢结构施工来说，加强对其的安全管理对整个项目的顺利开展有着非常重要的作用和意义。在正式施工之前，要对施工现场的所有施工人员进行全面、有效的安全教育宣传工作，使其明确了解和掌握安全施工的重要性和重要意义，在施工过程中始终遵循安全第一的重要原则，使每一个参与一线施工的工作人员都能树立牢固的安全生产第一方针，在提高施工人员安全意识的同时，还能显著提升施工人员的自我安全防范能力。

对于项目部来说，在开展安全技术交底工作时，要加强对交底过程的分析与探讨，进一步明确整个钢结构施工过程中涉及到的技术要点以及安全管理要点。除此之外，还要结合实际情况，建立完善的安全生产责任制，制定安全生产规章制度，通过定期和不定期的方式进行项目自身的检查，这样就能在检查的过程中及时发现问题，并采取有效的应对措施，为建筑工程施工作业的开展创造一个良好的环境[3]。

3.3 安全通道以及安全绳的设置

在钢结构施工作业开展的过程中，为了保障作业人员在钢梁作业面行走时的生命安全，必须要搭设相应的水平安全通道，还要设置双层的安全绳，使整个施工行走过程的安全性得到大幅提升。同时还要在整个楼层之间设置相应的垂直安全通道，从而将整个作业区域连接成一个整体。钢梁上一般适合悬挂9 mm的钢丝绳，悬挂高度一般为1.2 m，同时每隔3 m就要够架设一个1.2 m的脚手架管，脚手架钢管存在的目的就是便于安全绳的绑扎。为了防止安全绳过长使得安全绳失效，可以采用花篮螺栓拉紧的方式拉紧安全绳索。工人在钢梁上行走时，从安全角度分析，必须要将安全带悬挂在安全绳上。

3.4 水平安全防护

钢结构与一般的结构形式存在着较大的差异，钢结构形式相对来说比较特殊，其楼层面存在着非常多空隙，而钢梁表面的宽度又比较小。因此，施工人员在楼层间的钢梁面进行施工时存在着较大的安全隐患。考虑到安全隐患发生后的危害性，可以采用楼层间铺满水平安全网的方式来提高安全性，使施工人员的生命安全得到全方位的保护。对于安全兜网的周转来说，必须要保证在上一层施工前将下部铺满安全兜网，如图1所示。这样能起到一定的防高空坠落的作用。

3.5 钢柱对接操作平台以及吊篮

（1）操作平台。应结合实际情况搭建高强度的操作平台，最突出的作用就是在保证作业人员安全施工的前提下，使梁柱等大型钢结构施工作业能够顺利完成，如图2所示。在现阶段平台搭建工作开展的过程中，一般会将平台的长度和宽度控制在2 m左右，双护栏高度大于1.2 m，并且要搭建至柱顶，这样才能保障梁柱之间连接的紧密性。在平台搭建好后，还要对平台搭建的完整度进行检查，如果发现不规范的部分，必须重新搭建。平台在建成并检查合格之后，不允许对其进行任意地拆装，要做好防滑设施，拉好防护绳，扣紧安全带[4]。

图2 梁柱结合处详图

（2）爬梯。为了给施工人员在安装钢梁时的上下提供便利，配备相应的梯子是很有必要的。为了保障梯子的质量，一定要选择能够承受住一定质量的材料。通常情况下竖向的钢爬梯可以由直径为12 mm的圆钢焊接组成，钢梯的宽度为400 mm，同时还可以使用圆钢将爬梯与斜柱钢的顶面焊接牢固，将爬梯的刚度控制在8.8 m，在安装时要由专业技术人员对每一个焊接口细节处的情况进行详细的分析，确保焊接过程未出现任何质量问题。

3.6 防止物体坠落措施

（1）对于钢结构施工中使用到的工具，例如扭矩扳手、撬棍、角磨机等，都要采用安全绳对其进行保护，防止发生坠落；对于随手使用的螺栓垫片，要放在工具袋内。（2）作业中所有可能发生坠落的物品，都要提前对其进行防坠落处理。（3）地面人员严禁在高空作业的正下方停留，同时也不能在起重机的吊杆和正处于吊装状态的构件下停留[5]。