裝配式建筑施工安全管理淺析

蔡沈杰 謝咸頌 詹煌強(qiáng) 殷 月

（衢州學(xué)院建筑工程學(xué)院）

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種高樓大廈的興起，傳統(tǒng)建筑行業(yè)也面臨著創(chuàng)新改革。近幾年國(guó)務(wù)院和住建部先后出臺(tái)了多種推動(dòng)建筑工業(yè)化的政策，例如住建部發(fā)布的《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》和《裝配式建筑示范城市管理辦法》，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》。“十三五”期間，裝配式建筑要達(dá)到新建建筑的20%，而“十四五”更是要求達(dá)到50%，因此各地都在積極響應(yīng)國(guó)家的政策，大力推動(dòng)建筑工業(yè)化的發(fā)展，但是在這樣的快速發(fā)展下，伴隨而來(lái)的就是各種安全、質(zhì)量的隱患，一旦造成事故后果不堪設(shè)想。因此，提高裝配式建筑生產(chǎn)、施工安全管理水平迫在眉睫。

2 裝配式建筑施工安全分析

通過(guò)對(duì)裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)廠、建筑工地的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、質(zhì)檢、養(yǎng)護(hù)、起吊、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究，得出裝配式構(gòu)件生產(chǎn)、施工安裝中存在以下幾點(diǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 安全管理問(wèn)題

2.1.1 規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的不匹配

由于裝配式建筑目前還處于初步發(fā)展階段，如表1所示，國(guó)家、行業(yè)乃至各個(gè)地區(qū)的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都還沒完善，各企業(yè)主要通過(guò)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量安全控制要點(diǎn)（試行）》作為質(zhì)量安全檢查控制的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際施工過(guò)程中還需要通過(guò)專家方案論證來(lái)解決燃眉之急?，F(xiàn)有的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量要求、吊裝、運(yùn)輸、支撐等具體技術(shù)方面只有一些通用的安全性規(guī)定，并沒有落實(shí)到具體問(wèn)題具體分析。

表1 裝配式建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.2 員工管理的針對(duì)性不強(qiáng)

目前從事裝配式建筑施工的各種管理人員、技術(shù)工人、勞務(wù)人員都是邊學(xué)習(xí)、邊生產(chǎn)、邊施工。企業(yè)普遍采用內(nèi)部培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)參觀的方式學(xué)習(xí)裝配式建筑施工的相關(guān)知識(shí)，存在實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)缺乏、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范掌握不清等情況，行業(yè)協(xié)會(huì)、主管部門等對(duì)裝配式建筑知識(shí)的培訓(xùn)、觀摩學(xué)習(xí)相對(duì)較少[1]；運(yùn)輸、起吊、安裝等技術(shù)工人只有部分有專業(yè)資格證書，沒有采取特種作業(yè)的模式。

2.2 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、施工安裝問(wèn)題

2.2.1 預(yù)制構(gòu)件的澆筑、養(yǎng)護(hù)階段

現(xiàn)階段預(yù)制構(gòu)件的澆筑基本采用進(jìn)口設(shè)備，導(dǎo)致員工對(duì)機(jī)械操作不熟悉，功能掌握不清楚，這些都會(huì)影響預(yù)制件的澆筑質(zhì)量。如預(yù)制構(gòu)件在振搗過(guò)程中，由于構(gòu)件面積較大，通常會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生一個(gè)四周薄中間厚的現(xiàn)象。養(yǎng)護(hù)方面主要存在預(yù)制構(gòu)件開裂、掉皮和構(gòu)件變形三種隱患。構(gòu)件在移動(dòng)到養(yǎng)護(hù)窯養(yǎng)護(hù)之前沒有蓋薄膜或者養(yǎng)護(hù)時(shí)沒有澆水養(yǎng)護(hù)都會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件開裂；構(gòu)件在澆筑前模臺(tái)板和模板上脫模劑噴灑不均勻就會(huì)導(dǎo)致預(yù)制板在拆除模板時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的掉皮現(xiàn)象；大洞口的大構(gòu)件在澆筑完畢后沒有達(dá)到一定強(qiáng)度就對(duì)構(gòu)件進(jìn)行拆模、起吊或者沒有對(duì)較大洞口進(jìn)行加固都會(huì)引起預(yù)制構(gòu)件的變形問(wèn)題，這一系列問(wèn)題都會(huì)使成品產(chǎn)生安全隱患。

2.2.2 預(yù)制構(gòu)件的拆模、吊裝、運(yùn)輸階段

構(gòu)件拆模、吊裝需要大量的專業(yè)人才，特別是吊裝環(huán)節(jié)，繁瑣的吊裝工作很容易產(chǎn)生操作人員失誤導(dǎo)致構(gòu)件受損等問(wèn)題，吊裝時(shí)需要工作人員和操作工的配合，嚴(yán)禁為了趕進(jìn)度，導(dǎo)致疲勞拆模、吊裝。由于預(yù)制構(gòu)件的尺寸、重量大，在吊裝過(guò)程中為保證其安全性，應(yīng)該使用專用吊架進(jìn)行吊裝，如圖1 所示。

圖1 構(gòu)件吊裝

目前國(guó)外采用的運(yùn)輸方式都是預(yù)制構(gòu)件專用運(yùn)輸架和運(yùn)輸車，如圖2 和圖3 所示。而國(guó)內(nèi)基本采用比較簡(jiǎn)易的運(yùn)輸架和直接綁扎模式，相對(duì)于專用設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性都存在著不足之處。

圖2 專用運(yùn)輸架

圖3 專用運(yùn)輸車

2.2.3 預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工

首先是運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后的堆放問(wèn)題，要求場(chǎng)地堅(jiān)硬平整，有專用的構(gòu)件存放架，并且需要堆放場(chǎng)地方便施工吊裝，嚴(yán)禁工人在堆放區(qū)長(zhǎng)時(shí)間逗留，避免構(gòu)件因堆放發(fā)生傾斜而導(dǎo)致坍塌的安全隱患。

現(xiàn)場(chǎng)的吊裝需要專用的吊架，如圖4 所示，這樣的吊架更加穩(wěn)定安全。高空作業(yè)時(shí)要注意安全，準(zhǔn)備好安全繩、安全網(wǎng)等防護(hù)措施，并且對(duì)特種作業(yè)人員要嚴(yán)格要求并進(jìn)行安全培訓(xùn)。

圖4 專用吊架

預(yù)制剪力墻、柱在吊裝脫鉤前，需要設(shè)置工具式鋼管斜撐等形式的專用臨時(shí)支撐以維持構(gòu)件自身穩(wěn)定性[2]，如圖5 所示。在實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)在做臨時(shí)支撐時(shí)，因?yàn)閷Ｓ弥蔚膬r(jià)格昂貴而選擇直接用普通鋼管等構(gòu)件作為支撐，嚴(yán)重影響了預(yù)制構(gòu)件的穩(wěn)定性，存在著較大的安全隱患。豎向支撐可以對(duì)疊合板等水平構(gòu)件進(jìn)行很好的支撐，而斜支撐可以支撐墻板，支撐點(diǎn)不能低于預(yù)制構(gòu)件高度的2/3 處，且應(yīng)設(shè)置兩道斜支撐來(lái)避免墻板構(gòu)件的側(cè)移。再者就是臨時(shí)支撐的拆除應(yīng)該在結(jié)構(gòu)層整體澆筑完畢、現(xiàn)澆部位的混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后才可以拆除，這樣可以更好地保證建筑的整體穩(wěn)定性和安全性。

圖5 專用臨時(shí)支撐

現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)的拼縫和修補(bǔ)也會(huì)有一定安全隱患，例如灌漿機(jī)器的操作不當(dāng)，在拼縫、修補(bǔ)外飾面過(guò)程中導(dǎo)致發(fā)生諸如漿料噴入操作者或其他人員眼睛里等[3]。

2.3 全過(guò)程質(zhì)量檢查

構(gòu)件的質(zhì)量檢查同樣是保證施工安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，質(zhì)量合格的預(yù)制構(gòu)件可以給后期現(xiàn)場(chǎng)施工安裝提供較好的保障。質(zhì)檢工作主要分為兩方面：工廠生產(chǎn)的質(zhì)量檢查和現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量檢查，而工廠的質(zhì)量檢查又分為澆筑前的質(zhì)檢、澆筑中的質(zhì)檢和拆模時(shí)的質(zhì)檢。

澆筑前質(zhì)檢員應(yīng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件模板的尺寸、鋼筋直徑、數(shù)量、長(zhǎng)度、預(yù)埋構(gòu)件、吊點(diǎn)、吊鉤等按照相關(guān)規(guī)范要求一一檢查到位。澆筑過(guò)程中進(jìn)行跟蹤檢查控制：首先對(duì)預(yù)制構(gòu)件厚度進(jìn)行控制，然后就是對(duì)混凝土振搗情況和預(yù)埋構(gòu)件的位置再次檢查確認(rèn)，防止預(yù)埋構(gòu)件在振搗過(guò)程中發(fā)生偏離。最后就是拆模時(shí)的質(zhì)檢，也是運(yùn)輸前的最后一道關(guān)卡，主要是構(gòu)件澆筑的厚度、尺寸和外觀質(zhì)量，并最終按照結(jié)構(gòu)圖再次檢查構(gòu)件的質(zhì)量以保證安全性?，F(xiàn)階段我國(guó)還是以國(guó)家和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)為主，各行業(yè)主要也是做一些常規(guī)的質(zhì)檢要求，對(duì)一些特殊情況還需進(jìn)行專家論證的方式來(lái)解決問(wèn)題。

預(yù)制構(gòu)件運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢查，保證構(gòu)件在運(yùn)輸中沒有受損，檢查完畢后吊裝到指定存放區(qū)域。

3 裝配式建筑施工安全管理中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

3.1 BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

由于預(yù)制構(gòu)件的獨(dú)立性，每個(gè)構(gòu)件的細(xì)部存在差異，數(shù)量繁多時(shí)會(huì)增大技術(shù)人員交底的復(fù)雜性和加大工程深化設(shè)計(jì)的難度。而B I M 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立（如圖6 所示）不僅減少技術(shù)和管理人員的工作量，而且可以更為直觀地體現(xiàn)構(gòu)件的組成，從而有利于技術(shù)人員對(duì)勞務(wù)工人的技術(shù)指導(dǎo)，有效提高了構(gòu)件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

圖6 BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)

3.2 碰撞試驗(yàn)

在B I M 技術(shù)的運(yùn)用下，可以提前對(duì)構(gòu)件之間的碰撞進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，有效地保證了施工的安全性。主要是將傳統(tǒng)的2D 圖紙以數(shù)據(jù)的形式導(dǎo)入B I M 模型之中，從而得到三維模擬施工的動(dòng)態(tài)過(guò)程，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，就可以得到最科學(xué)安全的裝配施工方案，避免構(gòu)件之間發(fā)生碰撞，提高安全管理的可靠性[4]。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)施工組織和工序模擬

優(yōu)良的施工組織和工序可以更好地提高施工效率并保證施工的安全性。運(yùn)用B I M 技術(shù)可以很好地對(duì)施工組織和施工工序進(jìn)行模擬施工，從而保證預(yù)制外墻支撐、施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆部分模板的支護(hù)、現(xiàn)澆部分的現(xiàn)場(chǎng)澆筑、各種構(gòu)件吊裝等的安全性。模擬施工不僅可以得到相關(guān)的模擬數(shù)據(jù)，而且可以得到全方位、高效、安全的施工組織方案和施工工序，提高了施工各個(gè)階段的安全管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)和施工過(guò)程的全過(guò)程質(zhì)量安全控制，并運(yùn)用B I M 的數(shù)據(jù)庫(kù)、碰撞試驗(yàn)、模擬施工等技術(shù)，裝配式建筑的施工安全是可以得到有效控制的?！?/p>