1绪论
1.1研究意义
1.1.1研究背景
建筑业在我们国家是名副其实的支柱产业,随着我们国家国民经济的快速发展,建筑业体系革新的不断加深和建筑规模的持续扩大,整个行业迎来了飞速发展的时期,我们国家因此得到了大量的产值。在现如今新型城镇化、信息化、工业化同步发展的环境背景下,发展建筑工业化、推广装配式建筑、进行建筑产业的结构和技术升级符合当前我国社会经济发展的客观要求,可有效促进建筑业从高耗能建筑向绿色建筑的转变,加速建筑业现代化发展的步伐,保证建筑业的可持续发展。
装配式建筑的历史非常悠久。最早的装配式建筑是木结构房屋,可以追溯到17世纪。20世纪以后,欧美日等地区和国家已经形成了相对成熟的装配式建筑技术体系和标准体系。我国在20世纪50年代开始发展装配式建筑,经过几十年的曲折发展过程,进入21世纪以来随着可持续发展理念的深化和建筑业节能减排的需求,国家开始推广低碳经济,装配式建筑在我国也成为研究和实践的热点。装配式建筑是将建筑物的某些或所有构件按照标准化的设计方案,在施工现场采用工厂化预制的方式,以可靠的连接方式组装起来的一种建筑物。2016年9月,《关于大力发展装配式建筑的指导意见》在全国范围内得到了广泛的应用,在全国范围内开始推广。并根据这些理论,针对目前国内的实际情况,对其进行了一些积极地指导和探讨。当前,全国三十多个省市相继出台了一系列的有关政策,这些政策在一定程度上促进了装配式房屋的发展。目前,整个建筑行业在装配式建筑之路的内在动力越来越大,装配式建筑设计、零部件生产和运输、施工和配套设施的能力不断提高。新型建筑生产方式正在成为建筑业的发展方向,随着方舱的建造,我国装配式建筑已经向着世界前列发展。
1.1.2研究意义
近几年不断涌现的新型施工技术和对应施工工艺被投入实际应用。然而与之对应的,在施工管理和实际的施工过程中却缺乏配备完善的安全管理措施。施工人员在对应的领域内经验相对较少。与一般住宅相比,装配式住宅具有许多特殊的特征,例如:施工过程中需要进行大量的高空作业,且以吊运方式进行施工,给施工带来了较大的安全隐患。在施工过程中,装配式混凝土有多种体系,每个体系之间并没有统一的规范标准。致使参加施工的各个单位水平不在同一水平线,施工水平参差不齐,总承包单位难以进行相对的精细化管理。尽管在我们的国家内,已经出台了相对完善的施工过程管理的政策。但是却缺少相对应的安全管理措施,施工人员没有安全意识,领导层不够重视。所以为了保证装配式建筑施工的安全,尽量避免可能出现的安全问题,对施工的各个环节中的安全问题提出相应的对策,如果项目施工过程中出现安全事故和藏有安全隐患,除了影响工程的正常施工进度之外,也会给国家和XX造成经济上的损失。出现人员伤亡造成悲剧。保证装配式建筑在施工过程中的生产安全显得格外重要。
1.2研究现状
1.2.1国外研究现状
装配式建筑的发展在国外要先于国内。X在七十年代开始进行装配式建筑的发展,在经历过一次能源危机后,开始进入了全自动化制造阶段。在那以前,一套由相关的地方当局制订的装配式建筑规范,一直沿用至今,并逐步与X的建筑结合起来。法国于1891年进行了装配式建筑的建立,至今已有130余年历史。在法国,钢筋混凝土是建筑主要的组成部分,而钢筋混凝土和木材等结构形式则是很罕见的,只是作为辅助而已。大部分房屋采用框架支撑或模板支撑。德国在近几年的建筑节能工作中,虽然有了长足的进步,但是与世界各国相比,在节约能源、减少能源消耗、减少能源消耗等方面仍有很大差距。德国从大面积的能源节约到被动的能源利用,都是通过组合住宅来完成的,这就需要组合住宅与节能规范的有机统一。自上世纪50年代以来,瑞典和丹麦一直致力于水泥和墙壁复合结构的开发。如今丹麦新建住宅,80%采用了同样的部件,既能适应多种需求,又能达到50%的节能效果,比起普通住宅,节能效果要好得多。丹麦是一个适用于组装房屋的模块化法律的国家,它的相关规范也是以丹麦模块化法律法规为基础制定的。丹麦的建筑做到了多元化与规范化的完美结合。瑞士FIB在2012年发表并修改了2010版的《模式规范》。新规范较原规范更为全面和系统,反映了当前我国水泥基材料的发展方向和对水泥基材料的综合性能进行了改进,为今后水泥基材料的修订提供了依据。日本首先在1968年引进了模块化住宅的理念。90年代以来,他们采用了独立的、工厂式的建造方式,以适应各种需求,同时也提升了建造的效率。此外,日本在建设中高层住宅方面也表现出鲜明的特点,在建设中高层住宅时,注重于住宅的整体设计,以满足住宅高密度需求,同时也提出了与住宅相匹配的设计要求,使得住宅中高层住宅的设计与施工都具备了模块化指标。从20世纪90年代开始,日本开始探索如何通过改变现有的生活方式来实现绿色建设和保护环境。将建筑产品和集成技术的研究方向转向生态能源的开发和循环利用。此外,针对日本老龄化的社会问题,研究房屋类型在房屋全生命周期中不同阶段的更新能力,从而延长房屋的使用寿命。减少住宅更新带来的资源和能源浪费,确保住宅绿色环保和可持续发展。新加坡在装配式建筑方面开发出了15层到30层的单元化的装配式住宅,占全国总住宅数量的80%以上。通过平面的布局,部件尺寸和安装节点的重复性来实现标准化。
Jin Xu等人通过对比分析了中国知网数据库里面的前5篇论文,按关联顺序排列了关键词“装配式建筑+模块化建筑”,利用Citespace软件对文献中的关键词进行了剖析,最后得到的结论发现尽管在之前中国国内的装配式建筑发展近乎止步,但在21世纪以来装配式建筑的发展得到了飞速的提升,装配式建筑的施工模式得到了大力的推动[1]。AlBayati认为建筑安全文化对提升建筑施工过程中的安全问题有着关键的作用。通过调查了275名建筑行业的工作人员,发现管理人员之间的施工工作文化可以对施工安全起到良好的促进作用,并且可以维持住良好的施工安全氛围[2]。
1.2.2国内研究现状
在二十世纪五十年代我国开始发展装配式建筑。20世纪末是中国住宅制度和住宅供应制度发生根本性变化的时期。住宅商品化和城市化对建筑行业产生了巨大影响。随着时间的推移,新一代劳动者对那种艰苦的工作条件和高强度的工作方式,都产生了抵触情绪。因此,对传统的建筑业进行改造和提升,以达到优化社会资源配置、节约能耗、节约环境、提高人民生活质量和可持续发展的目的。国家于1999年发布《关于推进住房产业现代化提高住房质量的若干意见》,明确了其指导思想,明确了其工作重点和指导思想,建立了“住宅产业化促进中心”,有力地促进了我国的住宅产业化进程,促进了我国的住宅产业化进程。在国内,装配式建筑已经在部分区域开始应用。辽宁省沈阳市装配施工规范完善,技术论证严格,结构形式多样,装配车间设备自动化程度较高。先后制定了9个省级和市级地方标准,其中《预制混凝土构件制作与验收规程》就是其中之一。在北京和上海,随着相关的国家和地方XX的大力支持,其标准和技术也日趋完善,部分装配式剪力墙技术也日趋完善。目前,北京已经制订了11项有关混凝土工业化住宅设计和质量验收等的技术规程和技术规程;上海已有5项标准,还有4项地方标准和技术标准在编制中。深圳在这一点上走在了前面,它拥有数量众多的装配式建筑,拥有高质量的组装零件,拥有11套工业化建筑的组件和11套标准。江苏现已出现了各种形式的组合住宅,部分组合住宅也已进入装配工业化阶段。
通过政策和各个城市地区之间不同的发展趋势,可以看出装配式建筑的发展正如火如荼。X村镇住宅多以工厂建设、钢筋混凝土组合、钢结构为主,降低了建设成本,提高了生产企业的通用性,增加了建设的弹性。法国的工业化主要体现在部件、装备和装修等环节上,通过减少预制件数目,达到改善生产和施工质量的目的。在法国,装配式混凝土结构主要采用预应力混凝土结构,装配率高至80%,搭接时可节省50%,节能70%。MC2010是一个完整的全寿命周期的工程项目,包括从设计、建造、运行到拆卸。此外,FIB还发表了一系列有关装配式混凝土结构的技术报告,包括结构、构件、节点等。日本在标准、大规模生产和多样化需求之间找到了矛盾之处。日本的标准包括:建筑标准法、建筑标准法实施条例、国土交通运输部公告和通令、协会标准、企业标准,从建筑标准到企业标准,几乎覆盖了建筑标准的全部内容。综合性的判断目前装配式建筑的发展,可以发现我国国内的发展相对缓慢,尽管诸多城市已经开始发展相关产业和出台政策,但对于装配式建筑施工方面的安全管理以及相对应的配套管理体系依旧存在改进的空间,还需要进一步的完善。
胡国芳等人从不同角度剖析,通过不同国家在不同时期到现如今的装配式建筑发展状况对比研究。在此基础上,对我国装配式建筑的发展进行了深入地探讨和研究。为我国今后装配式建筑的发展趋势深入思考,给出了自己的见解[3]。
2023年康佳等人在《装配式建筑在我国的应用情况调查研究》中通过资料的对比分析,提出经济发展水平越高的省份装配式建筑发展水平越高。经济发展水平越高,越有利于提高装配式建筑的发展水平。各省装配式建筑的发展、各省建筑业产值和各地的国内生产总值都呈现逐年上升的势头,这反过来说明装配式建筑的发展对各省建筑业产值和各地的国内生产总值都有正向的促进作用。因此,发展装配式建筑对建筑业产值和地区生产总值具有重要意义[4]。
从张鸿辉等人的《2012-2018年建筑施工事故统计分析及对策》、王丹等人的《我国建筑施工事故特征统计分析及对策研究》中可以得出:2012-2018年,全国共有4100件房改项目建设伤亡事件,房改项目建设中出现了5011起人员伤亡情况。意外事件的发生及伤亡情况在各年度均有增加。造成交通意外的最大因素是高处坠落、倒塌和物体撞击,占据比重较大。我们的建设安全形势依然严峻,事故和死亡人数仍然很高,重大事故没有完全根除。加强建筑施工的安全管理依旧需要提起人们的重视[5]。
蒋琦以装配式混凝土建筑为研究对象,以德尔菲理论为指导,从”人、机、材、法、环境”五个视角识别当前我国建筑施工中的关键风险因素,进而建立”人、机、材、法、环境”五个视角下的建筑施工风险因素模型,并对其进行评价。从系统层面构建一种实用的建设项目安全风险评估模式[6]。
陈永宇通过实地调研、走访、查阅相关文献、规范等方法,从人员因素、工艺设备与技术因素、安全管理因素和环境因素四个方面,建立了一种装配式建筑的安全评价指标体系。并用调查问卷的形式剔除掉错误因素,得到了科学的评价体系[7]。
杨长浩搜集了装配式建筑的相关资料,结合WBS-RBS理论建立识别矩阵来找出施工中的安全风险因素,建立装配式建筑施工风险评估模型,从人员风险控制、机械风险控制、管理风险控制、技术风险控制、材料风险控制和环境风险六个方面提出防范措施,以达到最优的施工安全风险控制效果[8]。
宋骁军等人以某建设公司的施工的装配式建筑作为例子,分析装配式建筑施工的特点和安全管理的重点、难点,提议了装配式建筑施工过程中的安全管理方法,期望可以降低装配式建筑在施工过程中发生的安全事故概率[9]。崔剑平分析了装配式建筑安全管理的现状和未来发展,采用调查问卷的方式收集装配式建筑施工可能出现的安全问题,并对各个环节进行分析。以某项目作为例子,对装配式建筑施工过程中的各个环节给出了安全管理建议[10]。刘清对BIM技术的可行性进行分析,从技术、经济、环境三个方面总结。对福建某项目建立了BIM在装配式建筑中的应用模型。依靠BIM的特点对可能出现的安全风险问题及时躲避,建立了完善的装配式建筑施工安全管理方案[11]。杜世煊通过对装配式建筑的不同环节进行分析以及对施工作业人员安全培训的完善,有效促进了装配式建筑在我国国内的稳定发展,提出了合理科学的管理安全策略[12]。蒲瑛初步的在装配式建筑施工安全管理重要措施进行讨论,研究了装配式建筑施工的特点为专业的施工管理人员作为借鉴和参考[13]。王婷对装配式建筑施工安全管理效果影响因素及作用路径进行分析,通过文献研究以及专家访谈,结合施工安全管理的理论,得到了影响因素间的邻接矩阵。从不同维度分析结果,提出施工单位提高装配式建筑施工安全管理水平的对策建议[14]。
姜田甜运用层次分析法,确定了每一个影响因子的权值,运用物元分析法,对每一个因子进行了危险性分级,得到了一个适合于吊装操作的安全性评价模式,并以该模式为实例进行了实例研究。进一步为装配式建筑吊装作业的安全风险控制提供理论依据,使安全风险控制更加全面、科学[15]。张晶对我国和世界上现有的建筑安全综合评价体系进行全面的对比剖析,通过分析判断找出事故发生的主要原因。分析事故危险源会带来的一系列问题进行说明。通过各类方法构建了装配式建筑施工安全评价模型[16]。王霄雯对六个装配式建筑施工现场的208名施工安全管理人员进行现场的考察。构件了装配式建筑有意不安全行为的模型,从性别、学历、工作年限、年龄四个方面对模型变量进行分析,分析结果对装配式施工中故意不安全行为的控制提出了相应的控制措施和建议,以减少装配式施工中故意不安全行为的发生[17]。
总体的角度来看,我国在装配式建筑的发展以及施工过程中的安全管理方面依旧存在着很多的不足和问题,需要继续发展和完善相关的管理措施和方法,以减少可能发生的装配式建筑施工过程中的安全事故。
1.3研究方法
文献调研法,通过对大量参考文献进行查找和调研,然后,对前人对装配式建筑施工安全性的看法和总结进行了归纳。从当前国际、国内的装配式建筑等方面进行深入地探讨,进行分析并了解现状。
对比分析法,通过对装配式建筑与常规现浇类建筑的比较,从两种建筑的特点,施工方法,具体措施要点,安全管理等方面进行了比较与分析。了解两种不同形式建筑的优点及缺点。
案例分析法,以一个装配式建筑的实例为例,对其进行分析。了解实际的装配式建筑施工中会遇到的安全问题,对施工中的安全管理模式进行深入总结,对每个问题进行分析总结。
1.4研究内容
分析装配式建筑施工中安全管理的背景,对装配式建筑施工安全管理的现状及装配式建筑安全管理发展趋势及重要性归纳总结。通过对资料文件和事件案例进行分析,将各类可能出现在装配式建筑施工中的环节进行说明,分析各个环节可能出现的安全问题。对每个环节的施工安全问题给出对应的解决方法和建议。基于某公司的装配式建筑施工安全管理案例,进行进一步的分析。对预制装配式构件在运输、装卸、现场存放、构件吊装、临边支撑以及现场用电等各个方面给出措施。对整体内容进行总结,以提高装配式建筑在施工过程中的安全系数。
2装配式建筑施工安全管理相关理论和概念
2.1装配式建筑概述
装配式建筑是将预制好的结构构件以牢固的连接形式建造而成。装配式房屋具有两大特征:一是主体结构采用预制形式,二是预制构件的连接形式要求具有可靠性。按照结构材料,装配式建筑可划分为装配式钢结构建筑、装配式钢筋混凝土结构建筑、装配式轻钢结构建筑和装配式复合材料建筑。拼装式钢筋砼构件是目前世界上最主要的一种施工方法,也是目前世界上最流行的一种施工方法。可提高施工质量,缩短工期,节能降耗,实现绿色生产。目前的施工体系大多采用装配整体式等方式,取得了很好的效果。所谓拼装一体化混凝土结构,是由预制混凝土构件与现场后浇混凝土和水泥基浆液可靠连接,形成整体的预制混凝土结构。
现如今,随着方舱的建立,装配式建筑已经发展了十分成熟的建设体系,在行业内有了不可替代的地位。所以,在提升建筑业产业化程度的过程中,装配式建筑是一种非常关键的机会和载体,也是一种促进建筑业节能减排的关键举措,更是提高建筑质量的根本保证。发展装配式建筑可以有效提高建筑业的科技含量,降低资源消耗和环境污染,促进建筑业产业结构优化升级,促进建筑业发展方式由粗放型向集约型、节约型、科学型转变。通过标准化的设计。工厂化制造、机械化施工和信息化管理可以显著提高建筑业的劳动生产率,从而提高建筑的安全性和质量。因此,装配式建筑在我国的实施意义重大,具体如下:
(1)有助于提高工程建设效率,释放劳动力,促进经济效益
装配式建筑通过标准化设计、预装件工厂化生产、机械化施工,使施工工人升级为产业工人,劳动强度降低,从而带来生产效率的大幅提高,不仅缩短了施工周期,还大大减少了施工次数,降低了人工成本;同时,工业化生产方式促进了施工标准,提高了施工质量,使建筑具有更好的可改造性和耐久性,并将在一定程度上降低业主的运行维护成本。
(2)有利于节约能源资源,减少环境污染,促进建筑业低碳、节能、可持续发展
采用工业化施工模式,施工现场模板、脚手架及水电消耗将大大减少;在施工过程中,还可省去抹灰和喷漆工序,并可有效改善现场噪音、粉尘污染和建筑垃圾问题,将节能、环保技术与建筑工艺有效结合,提高建筑施工的综合效益。
(3)有利于提高施工质量与施工安全
装配式施工制造采用了标准化、工厂化的生产模式,减少了在工地上的人工工作量,使生产过程达到了自动化程度,并使构件及施工工艺标准化,为工程质量及安全的控制提供了有力的保证。
(4)有利于加快城市化进程
伴随着城市化进程的加快,城市的城市化程度也随之提升。在城市化快速发展的背景下,大量的建筑项目正在展开,这为装配式建筑住宅的发展提供了良好的原料和市场条件。此外,组装式建筑还可以为城镇化过程中的工业化生产和工业化转变,将农民转化为产业工人和技术工人。这两个方面的良性互动,可以有效地促进整个社会的城市化进程和建筑业的健康发展。
(5)有助于推动建筑业的技术进步,提高建筑业的管理水平
装配式建筑的发展重点在对技术的革新,对预制构件的生产工艺以及装配式施工工法进行研发,研究新的工业化建筑体系和设计方法,不断完善工程建设技术标准和质量标准体系。装配式建筑不断完善适应装配式建筑发展的施工管理制度,有利于提升更好的管理水平,实现建筑成本的最优选。
2.2装配式建筑安全管理的特点
(1)安全管理的繁琐性
因为装配式建筑的种类多样,各类不同的预制构件和结构种类繁多,让对应的材料、工艺、施工手法等种类很多,在施工现场与之对应的场地、设备、技术都是千差万别,各种条件随时在产生着变化。装配式建筑的安全管理的重点和重心也在跟着随时产生着变化。因此说装配式建筑的安全管理具有繁琐性。
(2)安全管理的特殊性
装配式建筑的施工过程中有着和传统的施工工艺相比,不同的结构和工艺。因此对于装配式建筑对应的场地、设备、技术上的要求也随之产生着变化。这致使了装配式建筑在安全管理的过程中有着对应的特殊性。
(3)影响安全施工的元素多样
1)缺少有效的监管体系
建筑工程市场庞大,同一个工程项目经常会出现多家分包商。各家分包商的社会信用、工程技术和安全管理水平参差不齐,难以统一。在项目施工过程中,未按照工程标准施工实施,工程安全意识薄弱,缺少有效的统一安全监管。
2)施工人员缺少安全意识
在建筑工程建设过程中,对建筑工程建设的人身、财产的保护是最重要的。在工程施工中,各部门的领导与管理人员,对工程施工的成功起着举足轻重的作用。其对施工现场的安全性起到了很大的作用。由于人为因素造成的意外事件在建筑工程中经常出现,所以提高建筑工人的安全意识非常必要。加强各级经理和职工对安全的认识是极其重要的。
3)施工材料和机械质量不合格
在施工过程中,项目所需材料和机械数量巨大。所有材料和设备逐一检查难以实现,而进行抽检却难以保证材料和机械的质量,检查过程中往往会发生疏漏。如果对于进场的材料和机械不进行严格的检查和复查,容易造成不合格和未达标的材料进入项目施工使用,引起安全隐患。于此同时对于机械的安装和后续使用中和使用后的保养,要加强监管,达到规定的标准,以免造成机械的质量问题造成安全事故。
4)违背操作安全规范
施工管理人员未提前制定相应的安全管理规范,施工人员未受过岗前安全培训,未按相关规程操作。在施工阶段没有建立完善的安全防护体系。无论是对安全管理人员的了解,还是对安全工作的了解,都没有达到规定的安全标准。
(4)分包单位安全管理水平较低
工程项目在施工过程中,总包单位往往会将部分的工程内容委托给相应的具有是施工资质的分包单位来共同完成。施工的安全管理往往需要监管人员和施工人员具有良好的安全素养并在项目施工前接受良好的安全培训。而分包单位的施工管理人员往往素质参差不齐,不具有统一完善的安全培训制度。在施工过程中技术和工艺水平难以统一,自然难以进行统一的监管,没有达到规定的安全施工标准。而很多分包单位的现场施工人员在是施工过程中过于自主,缺乏组织纪律性。在施工过程中我行我素,安全意识方面十分淡薄。装配式建筑施工对于安全管理的组织和施工对人员具有一定水平的要求,在施工过程中可能面对的安全问题也与传统的建筑施工模式相比具有很大不同。因此在工程项目施工期间,较易因为人员的安全管理不到位,同时对装配式建筑的安全事故风险不熟悉,致使发生安全事故。
2.3装配式建筑与现浇式建筑特点对比
(1)施工效率高生产速度快
装配式建筑通常情况下均属于现场装配,在生产和施工效率上十分高效。可以大量的节约掉施工中使用的人力资源成本。平均施工工日需要5d一层楼,实际投入的人工相比减少了50%以上。而现浇式建筑作为传统的施工模式,现场的施工工序繁多,生产和施工效率较低。在人力投入上相比较大。平均需7d一层楼,依靠着人海战术以及低价的劳动力参与生产。
(2)工程质量误差小标准化程度高
装配式建筑的施工,误差通常可以达到毫米级,并且在施工过程中不会出现墙体漏水、裂缝等情况。在组合结构中,可实现100%无油漆作业。而组装结构中的每一个零件,都会被送到一家工厂,由一家公司统一负责生产,并且根据一家公司的要求,完成一项完整的技术。实现了设计、制造、施工一体化。然而,当前普遍采用的现浇混凝土框架,其施工误差往往达到厘米数量级,并且有较大的空间变形。有的工程由于其技术要求比较繁杂,难以满足标准要求,从而导致工程地基处理不到位。在装修施工中,很难做到精细化和标准化。
(3)节约资源保护环境
装配式建筑在施工过程中,与传统的现浇式建筑相比节水约60%、节省材料约20%、节省能源约20%。在现场材料的使用上大大减少了施工垃圾的产生,对于脚手架和支撑架的使用也减少了约70%的使用量。施工现场基本不会有扬尘、废水和噪音的产生。而现浇式建筑因为他的施工特点导致,在施工过程中用水量和用电量较大,产生大量的施工垃圾,造成严重的材料浪费。在工程中需要大量的脚手架和支撑架。对环境的保护程度相对较差。
2.4装配式建筑与现浇式建筑施工安全管理比较分析
(1)构件存放运输安全管理比较
装配式建筑在施工过程中往往采用预制构件,预制构件的存放需要达到一定的要求,不可以随意堆放。由于工程所需构件数量往往较大,构件之间的堆放若未参照要求,容易出现坍塌和倾倒的风险,造成安全事故。同时构件在运输过程中,会使用大量的起重机和运输车辆。处理这些大型车辆和设备之间的沟通和协调问题,避免发生车辆碰撞、运输材料安装不严等安全事故。而传统的现浇式建筑大量使用现浇混凝土进行施工,建筑物主体一般为混凝土现场浇筑成型,几乎不会使用大型的预制构件,因此在构件运输和存放的过程中很少发生安全事故。
(2)构件起重吊装安全管理比较
装配式建筑通常需要大量的预制部件。而这种拼装结构所需要的部件,都是按照一定的规格在一个厂房内生产,再通过运输工具运到施工现场进行拼装。在起重安装过程中,经常需要使用大量的起重装备。但大部分需要起重机吊装的构件重量高、安装位置不低,需要将其吊装到较高高度进行安装。在施工过程中若构件自身质量不达标或发生倾斜碰撞等意外,往往会导致物体打击或高空坠物对现场的施工人员造成安全事故。同时装配式建筑的施工过程中因为安全和组装多为高空作业,因此不可在建筑物周边设置防护绿网,潜在的增加了施工人员发生安全事故的概率,施工中产生的垃圾和使用的工具都有了高处坠落伤人的可能性。然而,在传统的现浇结构中,由于在建设过程中,使用的预制构件并不多,加上吊车运输的都是体积小重量轻的构件,所以,这种安全事故的风险相对较小。
(3)现场用电安全管理比较
装配式建筑的施工过程中,统一预制的构件在安装完成后,现场经常会涉及到现场用电的工作内容。因此在用电后现场经常会堆积和存放大量的临时电线以及使用的电箱。现场的施工环境经常会经受风吹雨淋的危险,因此,在施工现场存储的电线和其他一些仪器,很可能会出现老化和被人操控的情况。与之相比,火灾,短路,电击等事故更容易造成生命和财产的损失。在现浇式建筑的建设中,还有许多的现场用电等问题,例如对设备的老化,工人的操作不当等,也会引起短路,触电等。
(4)机械设备安全管理比较
与传统施工项目比较,装配式施工项目使用的装备类型更多,主要集中在施工项目上。其中,垂直运输装备主要是塔式起重机、材料吊装设备和施工吊装设备。在工程施工期间,确保机械设备定期的检查以及进场出场前后的验收和检查,对工程的质量和施工安全显得无比重要。对机械设备的操作人员也应该定期进行安全培训,操作设备前应该确保操作人员状态处于良好,避免事故发生。现浇式建筑在机械设备的使用上同样存在设备验收疏忽、操作人员操作不当缺乏安全培训而造成安全事故的情况。
(5)施工人员安全管理比较
装配式建筑的主体结构施工中,往往不是单一的施工内容,在主体安装过程中,可能水电的部分预制构件已经提前预埋完成了,同时考虑到各个不同节点部分的构件之间存在拼接对接的要求,因此单一的施工队伍并不能独立完成施工内容,需要各个施工队伍之间进行合理的配合和沟通。在施工的全程就需要施工队伍之间进行沟通和配合,争取让构件之间拼接效果达到完美,降低对接预埋件的难度,避免影响施工进度甚至造成安全风险事故。而传统的现浇式建筑在施工过程中,主体部分在钢筋绑扎完成后,并不需要考虑各个节点之间的配合问题,可以直接进行混凝土的浇筑。
3我国装配式建筑施工安全管理现状问题分析及措施
3.1装配式建筑施工安全管理现状问题分析
3.1.1整体建筑行业安全管理现状
(1)整体情况
由于工程建设周期长,户外工作多,操作繁杂,所以在工程建设中,经常会出现一些安全事故。据住房建设部统计,除了香港、澳门和X省份以外,2012至2018年,全国住房和公共设施发生了四千一百起意外事件,死亡人数高达五百一十一人。事故的数量和人员伤亡的比例逐年上升。
图3-1 2012-2018年事故概况分布图
Distribution diagram of accident profile from 2012 to 2018
(2)事故类型
据住房和城乡建设部门的数据显示,在建筑领域,常见的伤害有十种,它们具体包括:高空坠落、坍塌、起重伤害、物体碰撞、车辆伤害、机械伤害、触电、中毒窒息、火灾爆炸等。其中,从高处坠落致伤的比例为52.83%;在全部工程事故中,外来物体伤害事故的发生率为13.78%;有11.46%的房子发生了坍塌;在全部安全事件中,因异物坠落而造成的伤亡占8.12%;在所有事故中,机械性伤害占5.07%;发生其他事故的比例为3.29%;其中,触电事故发生率为2.56%;仅1.56%的事故与车祸有关;中毒和窒息的发生率为1.02%;在这些风险中,火灾和爆炸的事故风险占0.29%。
(3)事故类型分析
通过对比发现,2012年到2018年全国的住房和公共工程安全生产事故发生的数量和事故遇害的死亡人数在逐年上升。建筑安全生产管理的重要性也在逐年递增。通过数据分析发现,高空坠落、物体撞击、坍塌以及吊装等意外事件在建筑工程中占有很大比例,也是建筑工程安全预防的重点。高空坠落事故的比例远远高于其他类型的事故,因此减少和避免高空坠落事故是减少建筑业伤亡的关键。此外,坍塌事故也不容忽视。事故数占比11.46%,死亡人数占比高达18.86%。说明在坍塌事故中最容易出现人员的死亡,都是安全管理中应该防范的重点。
3.1.2装配式建筑施工阶段安全管理现状分析
与常规的现浇混凝土结构相比,在施工工艺、机械和技术等各环节都存在较大差异。与此类似,在建设工程的安全管理中也存在着显著的差异。如今建筑行业事故频发,如何避免在建筑施工过程中出现安全问题,一直是研究的重点。通过分析总结出可能导致安全事故发生的原因,期望可以以此为例做好预防工作,从根源上杜绝掉装配式建筑在施工过程中可能出现的安全问题。
(1)现场施工人员缺乏安全意识
装配式建筑和传统现浇式建筑在工艺和机械上有着根本性的区别,因此在安全管理上也有着本质的不同。安全管理应采取针对性的培训和管理。当前,工程建设中出现了一个十分常见的问题。项目经理、组长和工人们对施工中的安全规定缺乏重视,很多人对防护设备和施工机械都缺乏认识。有些人甚至不按规程办事,擅自作业。究其根源,在于对企业内部人员的安全培训和培训不够重视。目前,国内从事建筑施工的工人多为来自偏远落后地区的农民工。这些农民工未受过专业培训,思想文化素质较差,安全意识和自我保护意识较差,不了解施工现场的基本安全工作和操作程序,导致施工现场的安全隐患较大。所以,在对员工进行安全教育时,应与企业共同努力,共同做好员工的安全工作。重点要让施工作业人员熟悉装配式建筑的施工工艺和方法,结合他们自身工种的特点,提高安全操作的规范流程,避免安全事故的发生。
(2)建筑企业不重视施工安全
施工企业缺乏对安全管理的足够关注,缺乏对安全生产的足够关注,把安全看作是质量安全管理部门和XX职能部门的工作,把必须要进行的安全检验当成一项例行公事,只是走个过场,进行一个形式,并且还出现了不明确作为的情况。目前,国内有关建设工程的有关安全方面的法规还没有落实到建设工程现场,对建设工程的监管也比较薄弱。现场施工的过程中缺乏安全管理人员进行实地的检查和监督,大大地放任了安全事故的发生。
(3)安全生产管理制度不完善
安全生产制度的建设徒劳无功,安全生产的机构名存实存,导致实际现场的安全工作没有实际开展。安全生产的责任制没有认真落实。管理部门、职能部门、工程技术人员、岗位操作人员在施工作业过程中没有明确的分工,各个岗位的职责和权益混乱,没有建立起一套严谨的管理体系。建设项目的领导不能落实项目的目标,不能在建设项目的每一个阶段都做好安全巡查工作。建筑公司应当建立一套与之相适应的考核奖罚体系,对其进行评估,并进行全面的检查。以防控各类事故的发生。
(4)施工现场存在安全技术问题
装配式建筑施工现场存在着安全技术问题,主要表现在几方面。没有进行合理及时的技术交底工作,施工组织设计方案过于简单,没有贴合装配式建筑的实际施工状态。预制构件的运输和堆放上存在不合规的问题、高空作业防护没有起到足够的重视,起重吊装机械的安全使用不规范,临时用电不符合安全规范要求。模板安装没有预先编制施工方案,支撑系统不规范,整体稳定性较差。
3.1.3装配式建筑施工阶段安全管理问题分析
装配式建筑最大的特点是使用了大量的预制构件,并使用统一标准化生产的构件现场组装。这篇文章对预制装配式构件在运输、装卸、现场存放、构件吊装、临边支撑以及现场用电等各个方面安全管理存在的问题进行分析。
(1)预制构件运输装卸安全管理问题分析
预制混凝土构件在储存、运输、施工过程中,如在施工过程中发生了损伤,往往很难进行修补,从而影响施工进度和经济效益。所以,对于大尺寸的预制构件,其存储设备与后勤管理显得尤为关键。这些问题必须要提起足够的重视。
1)没有做好预制构件的前期准备
在预制构件运输前未指定合理的运输方案,运输方式没有根据运输部件的实际情况、装货卡车现场和运输道路的情况,以及施工单位或当地起重机和运输车辆的供应条件和经济效益来选择。在实际运输前,没有将运输条件和实际的情况进行确认。疏忽大意的情况时有发生。对构件没有在确认运输条件后进行合格的强度验算。导致在运输过程中极有可能出现裂缝等情况。
2)没有查看运输路线
在运输前,没有检查过车辆的驾驶线路。车辆在行驶过程中会经过桥梁、隧道、车道和电缆等线路,在此过程中,若未事先对线路的承载力做好充分的计算,将对行车造成极大的安全隐患。关于道路的高度、宽度、弯度、斜坡以及上方有无障碍,如果仅凭借经验和临时的询问,很有可能发生意外。因此对于装配式建筑的安全管理来说,这是不容忽视的一点。
3)构件安装存在问题
预制件的装运,根据不同的装运方法,采用不同的装运方法。不同种类的部件有不同的运输路径。在实际运输中,往往会忽视掉这点,导致事故的发生。如紧固装置相邻装置未采用衬垫、运输时绑扎固定设施不足、靠放支架缺乏足够的刚度和承载能力,与地面倾角过小等问题,构件在运输中均有可能造成损害。
(2)预制构件现场存放安全管理问题分析
1)构件存放区未设专人看管
构件应该存放在设有专人看管的场地内,不可将构件放在无人看管的区域,导致与施工无关的人员进入场地,保证施工器械工具等均设有专有场地。防止各类构件和器械混乱堆放,导致施工人员和起重机械混合在一个区域,容易造成人员伤亡事故的发生。
2)构件堆场不合格
场地内不是适合吊车工作的平整场地,场地位置距离吊车的辐射半径过远,容易出现二次搬运的情况。场地的土地不平整、缺少足够的承载能力、未设置排水设施,较容易发生安全事故。
3)存放不符合规范
构件的存放不符合规范,标识未朝向通道口,容易出现识别错误造成二次搬运的情况发生。重叠堆放构件时每层垫块没有上下对齐,较易发生构件堆垛倾覆的事故。在堆放构件时,若未根据承载能力和堆放时间确定应该采取的措施,也容易导致安全事故的发生。
(3)构件吊装安全管理问题分析
在装配式混凝土建筑施工过程中,吊装作业一般包括两种:一种是与预制混凝土主体构件及模板、钢筋及临时构件相关的水平和垂直吊装;另一种是设备管道、电线、设备机械及建筑材料、板材、地板材料、砂浆、厨房配件等装饰材料的水平和垂直吊装。是装配式建筑的关键环节。
1)吊装部位质量不达标
在装配式建筑物的施工过程中,吊装过程中经常会出现吊装部位的质量问题。在施工时,吊环通过的预制件发生了断裂。造成了预制块的脱落,发生安全事故。主要原因是预制构件本身的质量出现问题,缺失了足够的强度,不足以承载起重机的吊装作业。这样给地面人员的生命安全造成了极大的安全隐患。同时对物资和设备也造成了极大的损失。
2)起重设备发生质量问题
目前,我国装配式房屋主要采用吊车进行构件吊装,但由于吊车本身的质量问题,在吊装过程中经常发生一些安全事故。造成了极大的人员人身安全和财产损失。起重机的吊臂发生质量问题吊悬在空中,是很大的安全隐患。新建或大修厂房和塔式起重机的拆卸和重组,应该进行试验,塔式起重机经相关部门验收后,才可以正式投入使用。
3)施工人员操作不当
在施工过程中,因为疲劳、疏忽、工作条件差、身体不适等原因造成的机械设备使用不当,出现损失。同时起重机械的设备操作人员和信号指挥人员之间的配合同样重要,若发生配合失误或口令误判等状况,也容易发生构件之间的摩擦、碰撞和构件损坏的安全事故。
(4)临时支撑安全管理问题分析
1)预制剪力临时支撑问题分析
组装完成后,需要在预制件的一侧或两侧采用模板式斜角钢进行支承。通过将预制构件和楼板之间产生连接,加强构件和整体的连接性,起到加固的作用。若临时的支撑工具安装角度和施工未达到规范标准或固定不牢靠,容易出现构件脱落伤人或倾覆等安全事故的发生,对建筑和人员财产造成损失。
2)预制梁、楼板临时支撑问题分析
装配式建筑在预制梁板安装完成后,应该依照施工的计划在构件的底部进行临时支撑的搭设。在进行底部支撑搭设时要注意构件之间材料的选取是否符合规定,搭设构件之间的距离是否恰当。若构件间间距过大或构件的承载能力不足以达到规范要求,容易导致构件发生失稳现象,造成安全事故。
3)临时支撑安拆问题分析
装配式建筑构件在安装进入收尾阶段后,才可进行最后的拆除工作,要将安装好的临时支撑工具进行拆除。流程必须严格按照施工规定流程,依照规定的顺序、时间、拆除部位进行拆除。否则易将不同节点之间的构件损坏,或导致混凝土顶板塌陷,造成预制构件损坏或坍塌的事故发生。
(5)高处作业安全管理问题分析
高空作业是指在高度为2m或以上的基准面上进行的高空作业。高空坠落是施工现场施工的主要危险源之一。在高空作业中做好危险源防护,对于保证工程的顺利进行,保障操作人员的生命安全非常重要。在装配式建筑施工中,高空作业经常出现。高空坠落、物体撞击是事故预防的重点之一。由于高活动面小,周围有空气、风,且垂直交叉操作,所以是一项非常复杂、危险的工作,稍有疏忽,就会造成严重事故。而装配式建筑的外墙施工过程中需要施工人员在高处对预制的墙板进行安装,大大增加了高处作业发生高空坠落事故的风险。在建筑行业的“五大伤害”(高空坠落、倒塌、物体撞击、触电、机械伤害)事故中,高空坠落事故发生率最高,风险最大,平均约为45%。而装配式建筑的一大特点就是在施工中很少使用脚手架等外部的临边防护措施,导致装配式建筑在高处作业中施工的安全隐患极大的突出,对施工人员来说十分危险。
1)施工人员导致安全问题
在工作时,工人没有正确戴好头盔;从事高空工作的建筑工人未按规定系好安全带,安全带系设在不安全、不可靠的地方;工作人员在作业中工具袋内缺少所需的工具,在配合中用投掷、抛掷等方式进行工具的传递;施工人员缺少相应的资格证书、身体不适、工作过程中精力不集中误判指挥人员信号等,都有可能导致高处作业的安全事故发生。
2)防护设施导致安全问题
施工过程中没有在临空一侧设置防护栏杆,缺少安全立网、封闭栏杆等防护设施。在楼梯口、楼梯平台、镂空梯段边未安装防护栏杆,在垂直运输设备设施和建筑物之间的通道平台两侧缺少安全防护。危险地点区域没有专人设置警示标志、防护设施缺乏同样会导致高处作业施工人员发生高空坠落的安全事故发生。
3)施工环境导致安全问题
在雨,雪,高海拔作业,没有做好防滑,防寒,防冻等安全工作。在施工过程中,没有预先做好防雷准备。发生恶劣的气候状况后,没有对全部的安全设备进行全面的检测,发现有松动、变形、损坏或脱落等,没有及时进行修补和完善。仍在继续进行施工。在通道、楼梯口等区域有障碍物等施工环境造成的安全问题导致的高处作业安全事故应该得到重视。
(6)施工用电安全管理问题分析
施工用电是指施工项目及施工过程中所消耗的电力。施工用电属于临时用电,施工结束后即中止用电。然而,在实际的工程建设中,很多情况下,施工管理人员对施工现场的安全用电不重视,实施的力度不够,没有将合理完整的安全防护措施落实下去。因此,在建筑工地上使用电气设备的时候,会出现很多的安全问题。工作人员在施工中容易发生触电的危险。
1)用电方案和管理不完善
施工管理人员在施工前未准备好完善的安全管理监管方案,基层安全部门缺乏合理的监管机制。施工现场的施工过程中没有按照临时用电的方案实施。现场的施工作业人员缺乏工作证书就上岗工作。没有经历安全用电培训教育。工作人员缺少安全用电的意识就进行施工。对自身的安全缺少防护意识。
2)没有采用多级保护措施
装配式建筑施工中,工地临时用电系统较为单一,未采用三级配电、二级漏电保护系统、三级配电、三级漏电保护系统。电箱的出线口混乱,缺乏条理,极大地增加了施工作业人员在施工过程中发生用电安全事故的可能性。
3)线路不规范
施工现场用电的线路混乱,对施工用电线路没有足够的保护措施。在地面随意铺设,缺少条理,安置和铺设不合理。施工与照明用电的线路随意搭接,没有遵守施工现场的用电规范,容易出现线路暴露老化,产生安全事故。
4)电力设施使用管理不规范
用电工人安全防护出现问题,未按要求穿戴电工手套和防护罩等用品。使用的电力设备未经过验收就进行工作。配电箱缺少人员管理,在施工过程中不注意使用规范和防护。内部线路和设施暴露在外,导致内部设施暴露在外容易发生短路或故障等现象。
(7)施工人员教育培训问题分析
装配式建筑的施工人员在实际的施工过程中,各级管理人员和项目部门各个工种缺乏安全技术的培训。没有完善的安全技术操作规程。施工中并没有完全的从传统的建筑模式中脱离出来,而是采用边干边学的模式,缺少岗前安全管理培训,工作中没有完全的结合施工模式和施工场所的状况和特点进行组织安排。特种的施工人员也缺少针对性的技术学习培训。容易导致安全事故的发生。
3.2装配式建筑施工安全管理措施建议
提高装配式建筑的安全管理水平刻不容缓,通过对装配式建筑施工阶段的安全管理问题进行分析,可以看出在装配式建筑的安全管理上依旧存在诸多的问题,同样有着巨大的进步空间。本节从实际的操作上出发,从多个角度提出降低施工安全事故风险的管理措施建议。
3.2.1预制构件运输装卸安全管理措施建议
(1)做好预制构件的前期准备
制定合适的运输计划,根据运输部件的实际情况,装卸卡车的现场和运输道路的情况,施工单位或地方的吊车和运输车辆的供给条件和经济效益等,最终确定运输方式,选择起重机械(装卸部件)、运输车辆和运输路线。根据客户提供的地点和商品的质量和尺寸,设计出满足客户需求的路线图,并确保满足客户的需求。
(2)提前查看运输路线
运输前,对线路进行再次勘测,对沿线可能通行的桥梁、桥口、缆索、车道的承载能力、通行高度、宽度、曲度、坡度,以及沿途空中障碍物的存在情况进行现场检查和记录,制定最佳、畅通的线路。需要现场检查,仅凭经验和询问可能会导致许多意想不到的事件,有时甚至需要运输部门的配合。因此,这一点不容忽视。在制定计划时,每一个需要注意的地方都应该被注意到。如果不能满足车辆的顺利通行,应及时采取措施。此外,还应注意沿途的铁路道口是否有列车穿越铁路,应检查列车通过十字路口的时间,以避免交通事故。
(3)正确的进行构件安装
在装配或安置部件时,必须检查部件的种类,质量,数量及是否合格,是否有合格的封条,是否有生产许可证等。在运输时,应根据运输方案中所列条件,对运输中最不利的部分进行抗裂缝试验,以避免运输时出现裂缝。如果存在开裂的可能性,就需要加固。在运输过程中,预型体的强度应达到100%。在没有达到要求的情况下,其承载能力不能低于原来设计大小的75%。
3.2.2预制构件现场存放安全管理措施建议
目前,国内预制砼材料的存储模式,厂房内部以专用存储架或平板存储为主,室外的以专用存储支架、平板存储或分散存储为主。预制构件的存放区域应在起重机工作范围内的平坦区域,构件的临时存放区域应尽量设置在起重机的辐射半径内,以减少现场的二次搬运。场地应平整、坚固,并配备排水措施。嵌入式起重部件应朝上放置,标记应面向堆叠之间的通道。
3.2.3吊装作业安全管理措施建议
(1)选择合适的吊装设备
预制混凝土施工项目应根据施工要求合理选择并配备起重设备。一般来说,由于预制混凝土施工项目的起重吊装任务较多,且构件较重,吊装难度较大,所以经常采用塔式起重机进行吊装作业。起重装置应按现行国内有关标准进行设计,经检验验算,并经验收合格后方可使用。根据预制构件的外形、尺寸和重量,选择合适的挂杆和最适合的装备。
(2)制定合理的吊装计划
根据“人机固定”原则,对机械设备进行了“三固定”,对员工进行了固定,对每一名员工进行了明确的分工。所有的工作人员都要自觉地执行所有的规章制度,并依照这些规章制度行事,从而防止安全质量事故的发生。施工前,制定严格的施工计划,划分施工标段,制定施工计划表,在表格内要体现出当日的施工人员和设备编号以及对应的施工内容。避免不安全和危险的情况发生。
(3)合理使用起重机械
1)对塔机驾驶员要定期做体检,体检结果不合格,不得进行登高工作;具备足够数量的司机,并能应付“三班倒”的工作模式;患有病或酗酒的司机不可以参加作业。非驾驶人员未经允许不得进入驾驶室。
2)在对新的或维修过的工厂及塔吊进行拆解或重新组装时,要做好测试工作,起升高度限制装置及扭矩限制装置要灵活、可靠,吊钩及钢丝绳的安全装置要完整且有效;零部件必须完好无损,并有良好的润滑剂;电缆、电线应无破损、无外露、无脱接、无松绳。塔式起重机经相关部门验收后,即可正式投入使用。经验合格的塔机应设置安全验收标志。起重机工作环境风量不应大于5级。当遇到大风,暴雨,大雾,5级以上的雷雨等不利气候时,禁止施工。在晚上工作时,要有足够的灯光。吊车不得在斜坡上作业,不允许两侧起重机高度差太大。在施工人员操作中,应该严格遵守各项规章制度,严格遵守操作规程。防止出现安全质量事故。
3)在吊装过程中,操作员的视线范围内,必须有一位吊车司机,能够清楚地看到吊装整个过程。正确的动作,响亮的哨声,才能让起重机司机集中注意力,服从命令,不可以随便走动。构件吊装到位后,需初步校准并临时固定或连接可靠后,方可卸钩。固定工具和其他稳定装置必须稳定后才能拆卸。
(4)合理选用吊架
预制混凝土构件的挂点应提前设计,并根据预留的挂点选择相应的吊架。选择时必须保证吊装构件吊装后不变形、不损坏、不转动、不倾斜、不倾覆。应根据待吊装构件的结构、形状、体积、重量、预留起重点、吊装要求,以及现场作业条件,确定合适的吊具。吊架的选择必须保证吊带受力均匀。当构件没有设计钩(点)时,应通过计算确定绑扎点的位置。绑扎方法的选择应保证吊装过程的安全可靠和解钩的方便。当构件没有设计钩(点)时,应通过计算确定绑扎点的位置。绑扎方法的选择应保证吊装过程的安全可靠和解钩的方便。
3.2.4临时支撑体系安全管理措施建议
临时支撑体系是装配式建筑安装阶段的重点。安装阶段的结构稳定性对保证施工安全和安装精度非常重要。安装完毕后,应采取临时措施进行固定。临时支撑结构或临时措施应能承受结构自重、施工荷载、风荷载、吊装产生的冲击荷载等作用,不会引起结构的永久变形。
(1)预制墙、柱临时支撑体系
为了保证预制构件自身的稳定,在预制墙、柱吊装完成后,应在构件的一侧或两侧用斜撑倾斜一定角度进行支撑。斜撑上部和构件连接,下部和地层楼板连接。保证吊装完成后的预制构件有足够的稳定性,不会发生滑动或倾倒等安全事故发生。
(2)预制梁、楼板临时支撑体系
为了保证预制构件自身的稳定,在预制的梁、楼板吊装完成后,在吊具拆除之前,应该使用钢管或支撑架等工具对预制构件进行支撑和紧固。根据预制构件自身的稳定性情况和实际的受力状态判断临时支撑体系的安设。
(3)临时支撑的拆除
装配式建筑的安装通常逐层进行。在该层全部预制好后,才可拆除临时支撑。拆装前,应经检验,经检验合格后才能进行拆装工作。对于临时支撑结构的拆除,已制定了相应的标准和步骤。在施工过程中,必须对施工人员进行专项培训,指导施工人员。对施工过程有一定的了解,以保证施工的安全。同时,还需要审查有关的文件,做好相关收尾工作。
3.2.5临边及高处作业安全管理措施建议
在装配式建筑施工中,在高处工作很普遍。从高空坠落,碰撞等事故都会引起人们的高度重视。因为装配式结构的特点,在施工过程中需要进行大量的高空作业,并且施工过程中需要设置大量的洞口和阶梯,极易导致高空坠落或物体打击等安全事故的发生。高处作业的安全管理极为重要。
(1)施工人员的安全管理
施工人员必须达成持证上岗,不可以出现无证工作的情况。必须对建筑工人进行常规体检。因伤病或生病而影响工作的,禁止参加建筑工程的施工。进入工地时,必须戴好安全帽。在高空工作的人必须戴上安全带,并以高挂低用,系在安全可靠的地方。现场操作人员应穿好的防滑鞋。工作区域应有明确标识,并有专人看管。不得让与施工无关人员进入场地,防止高空跌落或其他安全事故造成的人员伤害。高处作业人员携带的各种工具及螺丝均需放进专用工具盒中。在高空操作物品时,一定要用安全绳索固定,不要把物品抛出,否则会对他人造成生命危险。吊装时,切勿将散装物件堆放在部件上。分散的物品应该用特殊的袋子上下搬运。禁止高空抛掷物料。
(2)防护设施的使用
安全帽是施工现场最重要的安全防护装备之一,当现场刮伤、物体撞击、跌落时,能有效保护使用者头部。为了在发生事故时最大限度地保护头盔,现场人员必须正确佩戴头盔。佩戴前,要调整好垫垫的松紧度,保证头部和帽内有足够的冲击缓冲空间。高空作业人员必须系好安全带。系安全带前要仔细检查安全带的质量。磨损严重、钢丝开口、绳股断裂或零件缺失的安全带不宜使用。佩戴时,吊钩和环要挂牢,夹子要扣紧。操作人员必须在地面上进出吊篮,不得在空中爬窗进出吊篮。禁止在悬挂状态下从一个悬挂平台爬升到另一个悬挂平台。施工工人在进行现场施工工作时,应穿施工工作服。一般来说,建筑工作服具有耐磨、耐穿、吸汗、透气等特点,适合野外作业。装配式整体高层建筑由于外立面施工内容较少,因此多采用外挂式三角防护架对施工人员进行防护。
(3)施工环境的安全管理
在恶劣的雨雪环境中进行的高空工作,要注意防滑,防寒,防冻等方面的安全措施。在高空作业时,应预先做好防雷措施。在强风、强降雨和6级以上降雪等恶劣天气情况下,禁止进行高空作业;在出现恶劣天气后,应逐个检查高空作业中的安全设备是否松动,变形,损坏或脱落。出现损伤应立即修复改善。
3.2.6施工用电安全管理措施建议
任何一个施工现场,都存在着特殊的电气安全技术区域,但同样也存在着特殊的电气风险,在这样特殊的情况下,一些电气安全措施往往不能引起相关工作人员的足够重视,进而导致了各种事故。因此减少装配式建筑施工过程中用电事故的发生十分重要。
(1)编制施工用电方案
5台或50KW及以上的临时电力设施,必须准备电力设施的临时施工组织设计;使用不到5个或总功率不到50kW的临时用电设备时,要有相应的技术措施及电气消防措施。根据施工现场不同的情况,制定合适的技术措施和用电防火的方案。
(2)使用多等级保护措施
在预制混凝土工地的临时供电系统中,应用三相五线零点保护装置。工作时的接地电阻不得超过4欧姆,重复时不得超过10欧姆。建筑工地的吊车、施工升降机等大型电气设备,必须按照有关规范安装防雷装置。雷击防护设备的接地电阻不得大于30欧姆。装配式混凝土建筑施工现场临时供电系统应当采用三级配电和二级漏电保护系统,必要时可以采用三级配电和三级漏电保护系统。电气设备实行“一机、一门、一漏、一箱”。进、出线口在箱体下部,严禁在门前或门后出线,防止发生短路或线路的损伤。
(3)使用过程用电管理
在开关箱内配有各种线路和开关。断电后,务必将其拔出。各种电气设备必须有良好的接地和导线。在野外工作时,请使用一定的安全电压,并佩戴防泄漏设备。在工作中,必须戴上防热手套及防热鞋;不能站在潮湿的地方使用电动工具和设备。工程竣工后,应由基层安全监督部门对工程进行验收。与会的领导和技术专家,以从事临时电力供应工作为主。做好配线,各种配电箱,开关箱,电气设备安装,设备调试,接地电阻测试,以及其他相关工作。同时加大安全用电的培训教育,防止用电事故的发生。
3.2.7施工人员教育培训措施建议
(1)开展技能培训和安全教育
建设单位必须建立健全安全培训制度。负责施工工地的安全工作,每年都要对施工工地的安全工作开展教育、培训和评估。建筑企业在更换工作地点,采用新技术,新工艺,新设备,新材料之前,都要进行相应的安全培训。针对在施工现场容易发生重大安全事故的部位和环节,要制订防止触电、防止倒塌、防止高空坠物、防止吊装和机械伤害、防止火灾、防止物体撞击等专项应急救援方案。施工现场应有应急管理部门,并有安全培训。对新入职的施工人员,项目部以国家安全法律法规、企业安全制度、施工现场安全管理制度和各类安全技术操作规程为主要内容,开展三级安全教育、培训和考核。在装配式建筑的施工中,不仅要制定完善的施工计划,要严格遵守有关规定,还需要运用新技术,在推动装配式建筑的发展中,BIM的应用也十分关键,利用施工模拟、碰撞等各种BIM技术,可以更好地发现和排除运输、吊装就位等环节中可能出现的安全隐患,还可以持续地改进施工方案,实现施工方法的规范化,将施工技术与信息化技术结合起来。
(2)进行安全技术交底
在分配任务时,应及时将有关的安全技术信息以书面的方式传达给有关的领导和员工。采用循序渐进、开放性的方法,对保密技术资料进行披露。介绍施工过程中的危险因素,施工计划,规范标准,操作程序,以及施工过程中出现的问题和解决办法。内容要全面、有针对性,要考虑到施工人员的素质。安全技术公开文件由被交底人、交底人及专职保安人员签字确认。
(3)加大安全检查
建筑企业应当建立相应的安全检测制度。安全检测工作是在项目总承包商的指导下进行的,包括专门的保安人员和相关的专家。按一定的时间完成检验纪录。对发现的问题及时发出整改通知书,并明确责任人、时限和措施.对已完成整改的主要安全生产隐患,应当重新检查。施工单位的项目负责人、专职保安和特别工作人员,应经主管单位训练,获得相应资质后方可上岗。施工单位应当在施工现场制定相应的施工安全措施,并对施工现场进行全面检查。在工地上,要有工地上的安全技术说明书,并按规定配备专门的安全人员。
4某公司保障房项目装配式建筑施工安全管理案例分析
4.1公司企业概况
公司注册资本为15亿元,公司的经营范围包括:经济适用房的建设与经营、物业经营、房屋出租、房产开发、酒店经营;公司主营:园林绿化,建筑工程,房地产规划,房地产咨询等。具有保障性住房建设等多项资质。
4.2公司装配式建筑施工安全管理案例分析
该公司承建了多项投标。多为采用装配式建筑的保障房建设项目。项目地开发建设主要围绕着江宁区进行。在保障房的建设上有丰富的施工经验和管理模式。本节重点选取了该公司施工承接的装配式建筑项目(南京市上坊保障性住房项目)作为案例,更进一步的对公司在该项目的装配式建筑施工安全管理采取的措施进行介绍。
4.2.1案例项目概况
本项目为经济适用廉租住房,位于南京市江宁区。整个建筑占地10,000平米,包括600平米的地下和9700平米的地上。该工程的总高度是45米。负一楼为单车车库,可存放196辆单车。建筑共15层,其中2-15层为低楼层,其中1-15楼为经济适用房。本工程装配式混凝土框架于2012年10月完成了主体工程的施工,主体工程二次施工于2012年12月竣工。2012年12月,该项目完成了主体建筑的验收工作,2013年7月,该项目全部完工并投入运营。
(1)施工模式原理
本项目柱、梁、地板、外墙、阳台、楼梯等均采用预制构件,精细化施工,并采用一体化浴室,实现了无外部模板、无脚手架、无砌体、无抹灰的绿色施工目标,达到“绿色三星”要求。本工程标准层预制率为65.44%,整体装配率为81.31%。本工程在选用预制件时,采用了高重复性、模块性强的方法。在设计过程中,根据预制件的大小及型式,选用预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯及预制阳台等形式。其中,预制梁柱的框架结构施工方便,对提高预制率有显著效果。在设计时,应注意减少构件的尺寸类型;预制楼板,制作方便,成本增量小;预制楼梯应尽可能设计成相同的楼梯,而不是镜像关系的楼梯;预制阳台生产简单,复制率高。
在设计阶段,对预制构件的吊装和运输条件及成本进行了分析比较。结果表明,在部件重量低于4吨的情况下,搬运和吊装都比较平稳,因此,搬运和塔式起重机的费用也比较低。因此,本项目构件重量控制在4吨以下。预制楼板的宽度主要是根据运输和生产现场来考虑的,大多控制在3米以内。
(2)结构和难点分析
本项目以《预制预应力混凝土拼装整体框架结构技术规范》(JGJ 224-2010)为依据,在此基础上,开展装配式整体框架的研究,并在此基础上,研究一种具有钢支撑功能的装配式整体框架。该体系的使用,不但提高了该工程的总体地震性能,还极大地提高了该工程中预制构件所占的比重,为国内最大,并且易于实现。首先,对三种典型的框架、框架剪力墙和框架钢支承作了详细的分析和比较。研究发现,钢筋混凝土柱代替剪力墙后,钢筋混凝土柱和钢筋混凝土柱的受力性能满足设计指标。该结构体系涉及到大量的高处作业,施工中用到大量的起重机械设备,在吊装过程中的安全施工管理值得更多的关注。
装配式建筑施工中,框架钢支撑结构体系用到大量的预制构件。在构件的运输、存储堆放中的安全管理难点较大。对预制构件的质量验收,存放保护要求很高。在项目施工过程内,由于保障房楼栋数量较多,在实际的施工过程中,大型机械起重设施之间的工作协调和作业难度大。
4.2.2预制构件运输装卸安全管理措施
(1)构件运输线路选择
实际施工中,对运输线路进行选择。通过对施工现场的实际勘察,发现预制构件的制作工厂距离施工现场67公里的距离,其中分为城市和郊区线路的两个标段。施工现场与构件生产厂之间的交通方便,运输快捷。材料从制作到进场均可以满足运输车辆的通行。
(2)构件运输方式
该项目在实际施工中,构件通过工厂统一的生产,选择了一种低速度的平板车。将叠合板、预制阳台和台阶等材料横向摆放和运输,将预制好的外墙面纵向运输。在养护完毕后,要将水泥砌块放置在运输车上,每辆运输车上要放置两块预制块。在低跑平板车进行运输的时候,要确保装饰面不会受到损坏,所以在放置时,插筋向内、装饰面向外,在放置时,后部件的倾角不能小于30度,否则就会发生翻转。为了避免在运输过程中对预制外面板造成损坏,应在运输台上设置一个牢固的枕木。把预制件和框架,框架和运输装置可靠的连接起来。
4.2.3预制构件现场存放安全管理措施
(1)施工中根据施工平面的设计图纸进行场地安排,堆放构件的场地满足平直坚固。构件放置在现浇的钢筋混凝土地面。地面有一定的倾斜角度设置有排水沟渠,有利于排水以及构件的取用。场地设有专人看管,在四周设置了安全警示标志并留有栏杆围护。进入的吊装工作人员需出示相关证件或沟通凭证,防止无关人员随意进入场地。
(2)在进行现场堆放时,将预制构件连同插放架子一起堆放在塔吊有效范围的施工地点,以便于在施工时快速、有效、方便的进行构件的取用吊装。将组件放置在底座上,用枕木或水泥垫片紧固,把PC外墙板放在支撑架上,并做好预防倾覆的有效措施。构件在堆放时与地面留有一定的缝隙,防止发生挤压、压碎等情况出现。在堆放的构件之间验收标识和记录标号均放置朝向通道口,便于人员通行及识别。
该公司在施工现场预制构件的存放中,合理的根据施工情况划分场地堆放区域,结合施工设施和各个班组之间的情况,极大的增加了现场施工的便捷性。构件之间依照相关规范进行,合理的预防了倾覆等安全事故的发生。
4.2.4吊装作业安全管理措施
(1)塔式起重机械的选用
本工程最大吊点距塔中线40m,总质量61t。在吊装机械的选择和布置上,塔吊采用一种固定方式,其型号为H3/36B,在40m的臂长下,最大起重量大于61吨,满足PC构件吊运与装配施工起重的要求。
(2)起重机械的使用管理
在起重机械安装前,进行了现场的实地勘查、施工方案编制和审批,工作时配备了专业人员进行操作。依照了标准化的安装程序进行安装。钢丝绳张力符合规范要求,机械使用后及时对设备进行检查。
(3)吊装时的注意事项
对预制构件,根据构件的形状和质量,选择适当的吊装工具。如果墙与缆绳夹角小于45度,或者墙上挂有4个以上的吊杆,则需要增加钢筋以进行吊运。在吊盘完成后,首先要检查吊盘的水平位置及吊钩的受力状况。当每个钩子受到相同的力时,才能将零件吊到规定的位置。各机器公司每月对机器进行一次例行的安全检查,操作起重机的人员必须具有相关资质。在使用起重机时,必须严格遵守技术规范,不能违反操作规程。在产品运抵现场后,应检查产品的起重位置、中心位置等,确保产品的起重位置、重量、重心等均满足要求后方可起吊。对于体积较大或形状特殊的部件,必须使用对称吊架,并配有牵引绳,以确保部件的方向。起吊用的钢索及吊具,每星期应检查一次,发现有损坏或损坏时,应及时更换,并进行上报。
该公司在实际施工前,通过进行计算判断选择出最适合的起重吊装机械,通过对场地的规划,划分出了高处作业的施工区域。大大提高了吊装施工的工作效率。在设备使用过程中设置了专人专岗,进行了严格的安全管理措施,防止机械故障导致危及人安全的突发情况和不必要的安全事故发生。
4.2.5临时支撑体系安全管理措施
(1)预制墙、板临时支撑
为了确保吊装墙板、柱的安全,该公司采取了一系列措施。在吊装墙板、柱时,需要设置斜撑来防止其滑动。为了避免墙板等构件底部无法稳定,还要在构件下部增设一道短距离斜撑,并且加设45度至60度的斜撑,斜撑上部支撑点宜设置在构件高度的三分之二位置以上。
(2)预制楼板临时支撑
在吊装预制楼板时,他们采用了工具式钢管立柱支撑架,并设置了符合安全专项施工方案规定的临时支撑。各项要求均符合规范的规定。
(3)临时支撑的拆除
当施工结束后,拆除临时支撑体系时,要严格按照专项施工方案,只有在同层结构施工完毕,现浇段混凝土强度达到规定要求后,才能拆除预制墙板的斜撑,并且要在同层及上层结构施工完毕,现浇混凝土达到规定强度后,才能拆除预制楼板的临时支撑体系。在拆卸任何临时支架之前,均需工程技术员签字同意。
公司在组件装配完成后,为保证组件的暂时支撑和组件的起重过程中的安全,制定了一系列的安全措施。即对预制墙板、预制楼板的临时支撑体系进行了合理的安排,并在拆除的过程中,严格执行了专项施工方案,防止了预制构件发生倾覆、坍塌等安全事故。
4.2.6临边及高处作业安全管理措施
进行临边及高处作业前,必须经过专业培训和合格的考核。选派合格的操作人员。所有作业人员必须接受专项安全教育,配备必要的个人安全防护用品,包括安全带、安全钢管等。进行现场勘察,判断位置是否稳定,周围有无障碍物。进行临边及高处作业时,设置警示牌、临时围栏等安全提示设施。施工场地由专人负责管理,实行封闭管理,防止未经审批的人员进入施工现场。确保不会造成重量超载。任何放置于高处的物体都必须按照规定的标准进行选择,确保其重量不会超过支架的承重范围。地面下方的人员必须远离重心上方,避免施工造成的不安全情况。对于高空作业,需要使用防滑措施、护栏和安全网等设备来更好地维护施工现场的安全。高处作业现场需要配备至少一名专职指挥者,领导所有相关操作人员,当某些意外情况发生时,能够及时采取必要的紧急措施。进行临边及高处作业之前,检查并确认提升机或脚手架是否完好无损,并正确搭设,避免施工期间可能发生的各种意外事件。施工过程中,勿随意擅自增加施工负荷,保证高度可靠的同时,适量降低物品的重量。施工完成后,必须对场地进行彻底清理。移除所有临时建筑材料,保持拆除过程中产生的噪音和运输车辆的振动达到最小值,不会干扰周围居民的正常生活。
该公司在临边和高处作业的施工过程中,进行了严格的安全管理。针对性的对洞口、临边部分做好了安全管理措施和施工方略。减少了实际施工过程中高处作业危险和安全事故的发生。
4.2.7施工用电安全管理措施
在工程开始之前,必须准备好工地的电力供应计划,并提交给监理单位批准。要具备特殊操作资质的电工才能进行这项工作。在施工过程中,遵守相关的法律、法规和规章制度。为了保障三相五线电力系统的人员的生命及财产的保护,必须在三相五线电力系统的起始和终止处设置一个复式接地,其工作的接地电阻不得超过40。与泄漏防护设备和设备配套,并定期进行维修。对高空作业的电线,应使用绝缘电线,安装在专用电杆上,对跨越道路的电线和电线,应挖沟,进行暗埋。在使用过程中,必须设置指示牌和警示牌,并严格遵守操作程序,以确保电气设备的使用安全。在没有电源的条件下进行设备的检修和搬运时,必须先做好切断电源、试电、放电等各项安全工作。在外部挂上警示牌,安排专人进行看管。
该公司在施工中,为了有效提高施工现场的安全性,采取了规范布置临时用电系统、让拥有持证人员上岗和配备优质用电设备等措施。这些措施有效地预防了施工现场的触电和火灾事故的发生。
5结论与展望
建筑行业在我国的地位一直十分重要,但也是众多问题聚焦的一个行业。在近几年的发展过程中,装配式建筑逐渐开始展露头角,在行业内也得到了十分广泛的应用。可以看出在未来,装配式建筑发展将得到更多的机会。提到安全,建筑行业同样有着十分高的事故发生率,那么新兴的装配式建筑同样面临着安全的问题。因此进行完善的装配式建筑施工安全管理就变得十分重要。落实在施工过程中装配式建筑的管理模式升级变成了市场上合理、科学化发展的必经之路。在编写和研究过程中,借鉴参考学习了众多前辈老师的成果。从现场施工、安全管理流程等方面对装配式建筑施工的安全管理进行学习和分析。通过文献的参考和对比,发现我国的装配式建筑发展依旧有着巨大的提升空间,在施工过程中存在着一些方面的不足。因此对预制构件运输装卸、预制构件现场存放、吊装作业安全、临时支撑体系、临边及高处作业、施工用电、施工人员教育等方面进行研究和分析,提出了具有参考性的措施建议。以南京某保障房项目的公司作为例子,本文阐述了该企业在装配式建筑项目中所采取实施的详细可行的预制构件运输计划,遵循科学细致的处理策略、保证现场设备的安全性和规范性,进行合理规范的存储、在起重吊装方面着手制定了详尽的实施方案,以确保整个过程顺利进行、对临时措施方面,即临时支撑、临边高处作业和临时用电,积极遵守相关规章、为员工提供真实可行的教育培训等措施,从最大程度上确保了施工项目安全与顺利的完成。可以预测,在未来几年内,随着我国建筑安装工程的持续发展,装配式建筑安装的安全性将会逐渐提高。装配式建筑的使用将日益增多。
对装配式建筑的安全管理研究难免存在着一些缺陷和遗漏,恳请各位老师谅解,不妥之处请大家批评指教。
致谢
论文到这里已经进入尾声,我要感谢指导我的徐东业老师。在我的论文研究学习过程中,导师给予了我悉心的指导和关注。从论文的选题开始到后面论文实际的编写过程,都给了我很多专业性的建议。让我克服了学习和生活中面对的困难,坚定了内心的方向。为我未来打下了坚实的基础,再次对您表示感谢。
同时还要向培养我的大学表示感谢。回首过往,四年时间转瞬即逝,却俨然已在我的人生中留下了浓墨重彩的一笔。执笔至此,内心百感交集,我会带着太阳石精神,秉承着诚朴求是,博学笃行的校训,面对未来的生活和可能遇到的挑战。
最后我要感谢陪伴我的家人,在精神和生活上无私的支持我,给了我坚实的后盾,让我在大学学习的四年间,没有后顾之忧,顺利的完成了学业。再次向各位评审专家、指导老师及同学们表示衷心感谢,祝愿我们大家都在未来取得成功。相信生命至善,永远有属于我们的光。
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