文 / 黃觀陽 吳 軍
盡管裝配式建筑具有“施工進(jìn)度較快,受氣候制約小,勞動力需求少,建筑質(zhì)量較高”等優(yōu)點(diǎn),但目前其施工還是參照傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工的安全生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,存在一定的缺陷。適合裝配式建筑施工的安全管控規(guī)范尚不完善,工程技術(shù)人員對裝配式建筑施工安全風(fēng)險分析研究管控還不足,施工生產(chǎn)中的安全隱患仍然比較突出。
本文通過裝配式建筑施工方式與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工方式的對比,淺析了裝配式建筑施工過程中安全管理問題及安全隱患防控,提出安全管理對策建議,為保障裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展提供參考。
對于裝配式建筑施工,大致可以分為方案設(shè)計(jì)、運(yùn)輸存放、吊裝施工等重要環(huán)節(jié)。安全管理問題及風(fēng)險分析是對上述各重要環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的不安全因素和隱患進(jìn)行歸納分析。
(1)由于裝配式建筑在我國廣大地區(qū)還處于推廣應(yīng)用期,設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)欠缺,照搬硬套規(guī)范案例,設(shè)計(jì)文件未能在安全重點(diǎn)部位加注說明,提出合理化建議,設(shè)計(jì)單位的安全責(zé)任未能落實(shí)。
(2)部分業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位及PC 生產(chǎn)廠家圖紙會審流于形式,未能達(dá)到圖紙會審應(yīng)有的效果,錯漏嚴(yán)重,而且深化設(shè)計(jì)深度不夠。比如,施工單位與設(shè)計(jì)單位就疊合樓板處的懸挑腳手架未制定安全可靠的保證措施;塔吊附墻桿件與預(yù)制墻梁連接存在薄弱環(huán)節(jié)等。
(3)裝配式建筑施工對比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工方式具有較大差異,再加上施工單位缺乏裝配式施工經(jīng)驗(yàn),比如外防護(hù)腳手架體系連墻件錨固點(diǎn)位置布局與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的布局有一定的區(qū)別,若工程人員編制外架搭設(shè)方案之前未周密考慮,形成布局方案,后期架子工又經(jīng)驗(yàn)不足,易導(dǎo)致架體與外墻連接的連墻件錨點(diǎn)缺失,布局過少,影響裝配式建筑的施工安全。
(4)業(yè)主為了爭取政策補(bǔ)助,盲目不科學(xué)地追求高預(yù)制率。隨著預(yù)制率的增大,建筑構(gòu)件的數(shù)量必然增多,出現(xiàn)各種異型構(gòu)件,不僅增大了吊裝難度還延長了吊裝時間,降低了吊裝效率,給支撐體系提出新的挑戰(zhàn),增大了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率。
1.2.1 構(gòu)件運(yùn)輸
建筑構(gòu)配件運(yùn)輸是裝配式建筑的特有環(huán)節(jié)。由于其體積質(zhì)量大,種類數(shù)量多,吊裝運(yùn)輸時的工作難度大,也是安全危險較集中的環(huán)節(jié)。
(1)運(yùn)輸方案不合理
構(gòu)配件在吊裝運(yùn)輸前,施工單位并未編制運(yùn)輸方案或編制的方案缺乏科學(xué)合理性,導(dǎo)致吊裝運(yùn)輸前的準(zhǔn)備不充分。遇到突發(fā)狀況(特別是低橋、小路等),運(yùn)輸工作不能順利展開,運(yùn)輸效率就會偏低,甚至出現(xiàn)安全問題。
(2)擺放裝運(yùn)不合理
構(gòu)配件擺放裝運(yùn)不合理是構(gòu)件運(yùn)輸中最易出現(xiàn)的問題。預(yù)制件裝運(yùn)不合理,加固不牢,運(yùn)輸中不平穩(wěn),受力不均勻,易造成摩擦顛簸破壞,嚴(yán)重時還會翻車。預(yù)制件體積大,擺放順序不合理,在運(yùn)輸車輛到達(dá)工地后,卸車過程又需二次倒運(yùn),費(fèi)工費(fèi)時,磕碰在所難免,對后期吊裝施工構(gòu)成隱患。
(3)路面環(huán)境不佳以及運(yùn)輸車速較快。都容易產(chǎn)生安全事故,對他人的人身安全構(gòu)成威脅。
1.2.2 構(gòu)件存放
為保證預(yù)制件不被損壞,運(yùn)送到工地的部分構(gòu)件,必然需要選擇一個安全合理的場地進(jìn)行存放。
(1)存放區(qū)域未封閉
如若工地構(gòu)件存放區(qū)域沒有封閉,在構(gòu)件吊裝施工時,無關(guān)人員誤入該區(qū)域,存在吊物砸人的安全隱患。
(2)存放地面不堅(jiān)實(shí)
構(gòu)件存放區(qū)域地面不堅(jiān)實(shí)不平整,構(gòu)件水平或豎向堆放在地面,存在不均勻沉降的風(fēng)險,容易傾覆傷人,造成人員的傷亡。
(3)堆疊存放不規(guī)范
對于墻、板、柱構(gòu)件沒有存放在專用的存放架內(nèi),碼放不整齊,堆放方式不準(zhǔn)確,吊裝時易出現(xiàn)構(gòu)件與存放架碰撞傾倒。
(1)起重機(jī)選擇不恰當(dāng)
由于裝配式建筑構(gòu)件體積大、質(zhì)量大,必然需要大型起重機(jī)吊裝施工,因此在塔式起重機(jī)選型時應(yīng)著重考慮。如若工地塔式起重機(jī)選型未進(jìn)行吊裝能力核算,僅憑經(jīng)驗(yàn)選擇型號,致使選型缺乏依據(jù)、不科學(xué)不合理。在構(gòu)件吊裝時,塔式起重機(jī)長期處于超負(fù)荷狀態(tài),極易出現(xiàn)折臂傾覆的嚴(yán)重后果,安全風(fēng)險隱患增大;構(gòu)件吊裝對塔式起重機(jī)的附墻裝置牢固要求較高,若附墻設(shè)置位置不合理、附著不牢固、受力不符合要求,混凝土結(jié)構(gòu)就會撕裂,安全風(fēng)險變大;目前建筑工地大部分才用的塔式起重機(jī)都是采用點(diǎn)動式控制變幅,不能匹配毫米級精確吊裝,特別是吊裝大構(gòu)件時機(jī)器啟動和停止時動能、慣性、晃動較大,威脅現(xiàn)場人員安全。
(2)吊索具不合適
現(xiàn)場裝配式建筑構(gòu)件吊裝未配套使用專用的吊索具,存在吊索具選型不合適、不同吊索具混用的情況及吊索具磨損嚴(yán)重情況,對吊裝構(gòu)成安全威脅。而且,現(xiàn)在普遍采用的是螺母式吊具,工人在吊裝過程中需要擰緊。這種吊具使用過程中,要求工人極其認(rèn)真負(fù)責(zé),把螺母擰緊,不能馬虎敷衍,效率不高,而且吊具經(jīng)過幾百次使用后螺絲絲扣易磨損,出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象。
(3)吊裝安全隱患
構(gòu)件在吊裝過程中,出現(xiàn)比較常見的起重傷害或者高空墜物等安全事故,除了由于塔式起重機(jī)及吊索具的原因,往往還有其他原因:預(yù)埋的吊環(huán)剛度不夠、位置移位;吊環(huán)周圍混凝土強(qiáng)度不密實(shí)、吊裝時吊環(huán)被拔出;信號工缺失或履職不力,盲區(qū)吊裝;吊裝未按吊裝方案要求采取安全措施,導(dǎo)致構(gòu)件傾落。
(1)建立安全管理體系
建立、健全以項(xiàng)目經(jīng)理為第一責(zé)任人的安全生產(chǎn)管理體系,完善規(guī)章制度及操作規(guī)程;制定安全教育及培訓(xùn)計(jì)劃,組織安全教育培訓(xùn);保證安全生產(chǎn)投入有效實(shí)施;加強(qiáng)風(fēng)險識別,督促檢查隱患排查工作;制止和糾正違章指揮、強(qiáng)令冒險作業(yè)等違反操作規(guī)程的行為;落實(shí)安全生產(chǎn)整改措施。
(2)加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)
制定安全教育培訓(xùn)計(jì)劃;面向公司、項(xiàng)目部、班組三級,分別邀請業(yè)內(nèi)相關(guān)專家講授裝配式建筑生產(chǎn)施工管理知識;推廣交流,組織觀摩示范性工地,學(xué)習(xí)同行的管理經(jīng)驗(yàn);對工人組織理論與實(shí)操考試,對考試合格的工人頒發(fā)培訓(xùn)合格證書,對未通過考試的工人堅(jiān)決不予錄用;充分運(yùn)用BIM+VR 技術(shù)進(jìn)行可視化安全教育,突破傳統(tǒng)枯燥的教說模式,通過實(shí)景演示及模擬操作,利用視覺等感官沖擊,讓工人身臨其境地感受安全生產(chǎn)的重要性,提高工人的安全意識。
圖1 VR 安全教育體驗(yàn)館
圖2 工人VR 安全教育
設(shè)計(jì)人員不盲目追求預(yù)制率,要充分理解裝配式建筑的規(guī)范要義,不同專業(yè)之間協(xié)同設(shè)計(jì),避免漏項(xiàng)。設(shè)計(jì)文件在安全重點(diǎn)部位加注說明,提出合理化建議,落實(shí)設(shè)計(jì)單位的安全責(zé)任。
業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位及PC 廠家要做好圖紙會審工作,加強(qiáng)深化設(shè)計(jì)。施工單位利用BIM 技術(shù)建模,模擬施工,進(jìn)行碰撞檢查。
項(xiàng)目部需根據(jù)實(shí)際情況,制定切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)施工方案。項(xiàng)目部要著重做好構(gòu)件吊裝運(yùn)輸、運(yùn)輸線路規(guī)劃、現(xiàn)場吊裝施工、構(gòu)件臨時支撐及模板體系、塔式起重機(jī)的附墻等專項(xiàng)施工方案,對涉及高支模等超過一定規(guī)模的危大工程還需專家論證。
為保障構(gòu)件裝卸運(yùn)輸?shù)挠行蝽樌M(jìn)行,要提前做好準(zhǔn)備工作,編制好合理的運(yùn)輸方案,對限高限寬限重線路提前掌握,規(guī)劃好運(yùn)輸線路。根據(jù)車輛型號及構(gòu)件尺寸,提前設(shè)計(jì)制作構(gòu)件裝運(yùn)支架。
構(gòu)件堆放區(qū)域地面要做硬化處理,減少不均勻沉降,同時地面盡量保持平整,降低構(gòu)件堆疊后傾覆的概率。部分構(gòu)件也可上架存放,豎向存放的構(gòu)件還要加設(shè)臨時支撐。倉庫保管員做好入庫記錄。
在裝配式建筑構(gòu)件吊裝施工過程中,施工人員不僅要關(guān)注吊裝防護(hù)等安全措施,還要對臨時支撐進(jìn)行實(shí)時加固,做到隨吊隨支撐。加固完畢后還要特別對觸電隱患進(jìn)行防控。
(1)制定并落實(shí)吊裝方案
吊裝前需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況及構(gòu)件的部位尺寸重量,制定相應(yīng)的安全吊裝方案。方案中需進(jìn)行起重能力驗(yàn)算,明確塔式起重機(jī)的型號及布置位置。
(2)定位預(yù)留鋼筋
吊裝對孔就位時,為了使墻板底孔與樓面預(yù)留鋼筋順利套接,避免工人不斷搖晃墻板,匍匐在地面將手去伸入墻板與樓面的縫隙中進(jìn)行調(diào)整鋼筋位置,筆者考慮發(fā)明一種新型的鋼制模具,在下層墻板澆筑時,根據(jù)設(shè)計(jì)鋼筋位置,定位預(yù)留鋼筋,便于預(yù)留鋼筋與上層墻板的套接。
(3)塔式起重機(jī)的使用
司索工進(jìn)行吊點(diǎn)重心檢查,所有設(shè)備合格后方能進(jìn)行起吊作業(yè)。吊索具及支架安裝使用前,需進(jìn)行安全驗(yàn)算,定期檢查。進(jìn)行安全操作人員需密切觀測風(fēng)力風(fēng)向,必要時設(shè)置纜繩進(jìn)行,控制構(gòu)件擺動;超過六級及六級以上大風(fēng),嚴(yán)禁起吊作業(yè)。吊裝時需加強(qiáng)地面與操作室的溝通聯(lián)系。
(4)更新傳統(tǒng)的螺母式吊鉤
現(xiàn)工程技術(shù)人員對此傳統(tǒng)構(gòu)件進(jìn)行改進(jìn),在吊裝墻板及疊合梁時,可借鑒船舶吊裝中常用的吊裝平衡鋼梁。專業(yè)生產(chǎn)商在制作吊裝平衡鋼梁前,需要對鋼梁進(jìn)行受力狀態(tài)分析及受力核算,根據(jù)不同建筑構(gòu)件尺寸進(jìn)行通用設(shè)計(jì)。平衡鋼梁上下設(shè)計(jì)有兩排孔洞,塔吊的鋼絲繩及吊裝工具連接上排孔洞,預(yù)制構(gòu)件根據(jù)吊點(diǎn)數(shù)量及布置連接下部孔洞,淘汰螺母式吊具,采用卡扣式吊具。
圖3 平衡鋼梁吊具
圖4 吊裝疊合梁
現(xiàn)場在吊裝樓梯及疊合板等板結(jié)構(gòu)時,同樣改進(jìn)了傳統(tǒng)的吊裝方法,根據(jù)現(xiàn)場板式構(gòu)件尺寸,合理計(jì)算及優(yōu)化設(shè)計(jì),制作可調(diào)式工具式吊具。該吊具摒棄了傳統(tǒng)的吊裝方式—鋼絲繩及吊具直接與預(yù)制構(gòu)件相連接,消除了應(yīng)力集中對構(gòu)件的破壞隱患。
圖5 可調(diào)工具式吊具
圖6 吊裝預(yù)制樓梯
技術(shù)人員在編制腳手架搭設(shè)方案前,應(yīng)對施工圖紙認(rèn)真讀圖識圖,對涉及架體與外墻連接的連墻件的布局要綜合考慮外墻是否為PC 墻板構(gòu)件及疊合板上連墻件的固定措施,完善腳手架布局方案。