基于EPC工程總承包模式的裝配式建筑施工安全管理策略分析

摘要：EPC工程總承包模式在裝配式建筑施工中具有設(shè)計、施工一體化方面的優(yōu)勢，同時也為施工安全管理方面創(chuàng)造了有利的條件，可通過設(shè)計人員與施工人員的深度合作，優(yōu)化裝配式建筑的設(shè)計方案和施工方案。本次研究中重點分析了EPC總承包模式在裝配式建筑安全管理中的特點和不足，在此基礎(chǔ)上針對分包單位管理、施工信息化模擬、設(shè)計優(yōu)化三個方面提出了安全管理的改進策略。

關(guān)鍵詞：EPC工程總承包模式；裝配式建筑；施工安全管理；策略

文章編號：2095-4085（2024）01-0182-03

0引言

施工安全管理是裝配式建筑施工管理的重點內(nèi)容，在EPC模式下，裝配式建筑安全管理中存在分包單位安全體系不健全、設(shè)計與施工一體化不充分、信息化運用不足等問題。EPC總包單位應(yīng)根據(jù)裝配式建筑的特點，針對安全管理的薄弱環(huán)節(jié)開展優(yōu)化提升，制定出符合EPC模式和裝配式建筑特點的安全策略。

1EPC工程總承包模式的特點及其在裝配式建筑中的優(yōu)勢

1.1EPC工程總承包模式的特點

EPC總承包模式涵蓋三個核心環(huán)節(jié)：第一是項目施工圖設(shè)計；第二是工程物資采購，在裝配式建筑中包括各種鋼構(gòu)件、鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件、電力線纜、電氣設(shè)備、水泥等各種材料；第三是裝配式建筑施工，

這一環(huán)節(jié)的管理內(nèi)容為施工方案設(shè)計、現(xiàn)場施工管理、各專業(yè)協(xié)調(diào)、質(zhì)量及安全管控等［1］。在EPC模式下，由總承包單位統(tǒng)一負責項目圖紙設(shè)計、物資采購以及施工管理這三個核心環(huán)節(jié)，業(yè)主方還應(yīng)聘請專業(yè)的監(jiān)理單位，在總包、業(yè)主以及監(jiān)理的三方合作之下共同推進項目落地。圖1反映出EPC總承包模式的特點。

1.2EPC模式在裝配式建筑中的優(yōu)勢

1.2.1符合裝配式建筑設(shè)計、施工一體化的要求

在現(xiàn)代工程管理中提倡設(shè)計、施工一體化，由施工人員輔助項目圖紙設(shè)計，同時設(shè)計人員深度參與施工過程技術(shù)指導(dǎo)。這種管理模式的優(yōu)點在于可借助施工人員的工程實踐經(jīng)驗規(guī)避各種潛在的設(shè)計缺陷，在圖紙設(shè)計階段就及時消除隱患。進入后期施工階段之后，設(shè)計人員對設(shè)計意圖、設(shè)計參數(shù)以及工程材料等更為了解，能幫助施工人員解決技術(shù)難題。EPC模式有效地克服了設(shè)計、采購以及施工相互脫節(jié)的管理模式，總承包單位既是設(shè)計單位，同時又是施工單位，設(shè)計人員和施工人員可實現(xiàn)無障礙溝通與交流，其中涉及的效率、效果都遠勝于設(shè)計、施工分別發(fā)包的管理模式［2］。由此可見，裝配式建筑EPC承包模式的顯著優(yōu)點是實現(xiàn)了設(shè)計、施工一體化。

1.2.2有利于質(zhì)量、安全、環(huán)保方面的統(tǒng)一管理

在EPC模式下，總承包單位設(shè)計項目施工方案時要同步制定出質(zhì)量、安全以及環(huán)保等各方面的制度和標準，指明項目施工的質(zhì)量依據(jù)、質(zhì)量標準、安全規(guī)范等基本參考文件。在這種情況下，質(zhì)量、安全以及環(huán)保等工作采用統(tǒng)一的標準，有利于這些工作的推進和落實。尤其在分包單位較多的情況下，這種由總承包單位統(tǒng)一管理的方法將大幅降低各方的溝通難度，也非常有利于業(yè)主和監(jiān)理工程師的對接［3］。

2裝配式建筑EPC模式下的安全管理存在的主要問題

2.1分包單位安全管理體系不健全

EPC總承包單位通常是規(guī)模、技術(shù)以及施工經(jīng)驗都非常完備的大型施工企業(yè)，并且擁有設(shè)計和施工兩個方面的專業(yè)人才，獲得國家認證的EPC總承包資質(zhì)。因此，總承包單位在安全管理方面也能構(gòu)建起完善的組織體系和制度方案。但大型裝配式施工中存在多個工種，如鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)、預(yù)制混凝土構(gòu)件作業(yè)、電氣作業(yè)、消防作業(yè)、樓宇自動化作業(yè)等。EPC施工模式下經(jīng)常會引入分包商，將某些工種或者某個分部工程發(fā)包給其他合作單位，甚至還會出現(xiàn)多層分包的情況。結(jié)合實際管理的經(jīng)驗，分包單位的規(guī)模、技術(shù)水平以及施工管理經(jīng)驗等參差不齊，有些施工單位并未配備專職安全管理人員，由施工班組長或者技術(shù)人員兼職安全管理工作，未能形成完善的安全管理體系［4］。

2.2設(shè)計與施工缺乏深度銜接，未發(fā)揮一體式施工的優(yōu)勢

EPC模式在具體實現(xiàn)層面還可細分為兩種不同的類型，一種是總承包單位既設(shè)計又施工。另一種是由專業(yè)的設(shè)計公司承包項目，然后將施工部分發(fā)包出去。在第一種EPC模式下設(shè)計人員和施工人員都來自總包單位，有利于設(shè)計和施工人員的協(xié)調(diào)與溝通。但如果是設(shè)計單位總包，施工部分發(fā)包，并且還存在多個發(fā)包單位，這種情況下設(shè)計人員和施工人員可能會出現(xiàn)溝通不暢、銜接深度不足等問題，不能充分發(fā)揮出一體式施工的技術(shù)優(yōu)勢。另外，有些總承包單位在設(shè)計階段并未重視施工人員的作用，沒有按照一體式施工的管理模式組織各類技術(shù)人員。

實際上安全管理工作在項目設(shè)計階段就應(yīng)該作為重要的考量因素，設(shè)計人員缺乏施工方面的經(jīng)驗，不了解設(shè)計方案中潛藏的安全風險因素，如果能夠按照一體式施工管理模式，在設(shè)計階段重視施工人員的建議，優(yōu)化裝配式建筑的結(jié)構(gòu)，合理劃分鋼構(gòu)件或者預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件，為后期的吊裝作業(yè)創(chuàng)造有利的條件，這樣就能極大降低安全事故的發(fā)生概率［5］。

2.3信息化技術(shù)應(yīng)用不足

裝配式建筑中以預(yù)制構(gòu)件的組裝、固定為主要施工內(nèi)容，常見的結(jié)構(gòu)包括預(yù)制混凝土剪力墻、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯以及鋼結(jié)構(gòu)等，大部分需在現(xiàn)場進行拼裝。由于構(gòu)件數(shù)量多，相互之間存在特定的連接關(guān)系，在工程實踐中為了提高一次性組裝施工的成功率，通常會借助信息化技術(shù)模擬裝配式施工的工序，尤其是形成各種構(gòu)件的組裝順序，在構(gòu)件預(yù)制、出廠時提前按照相應(yīng)的順序編號。在模擬施工過程中可同步驗證施工方案的安全性與可靠性，例如，可通過BIM技術(shù)模擬檢驗塔吊的作業(yè)半徑以及汽車吊或者履帶吊的最佳作業(yè)位置。如果施工方案中存在較大的安全風險或者難度較大的吊裝作業(yè)，在模擬過程中也會暴露出來。但有些EPC總承包單位在設(shè)計和施工階段不重視應(yīng)用信息化技術(shù)，也難以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案和施工方案中潛藏的安全風險因素。

3裝配式建筑EPC模式下的安全管理策略

3.1裝配式建筑安全事故風險類型及發(fā)生概率

裝配式建筑安全管理的前提是充分掌握項目中常見的安全事故類型以及各種事故類型的發(fā)生概率，根據(jù)大量裝配式施工中出現(xiàn)的事故案例（如圖2），統(tǒng)計出主要的事故類型及其發(fā)生概率。其中預(yù)制構(gòu)件吊裝拼縫過程中的安全風險最高，這一過程中的事故占比達到了30%，其次是高空臨邊作業(yè)，事故發(fā)生占比達到28%，排在第三位的是重物墜落，占比為16%。這種事故趨勢與預(yù)制裝配式施工的特點存在密切的關(guān)聯(lián)。因為預(yù)制剪力墻、預(yù)制疊合板等都是體積和重量都比較大的構(gòu)件，安裝過程中需使用汽車吊將其吊起，并就位到基礎(chǔ)面層預(yù)留的鋼筋上。預(yù)制墻體在定位過程中還需設(shè)置支護固定的設(shè)置［6］。顯然，大量的吊裝作業(yè)中可能會出現(xiàn)脫鉤，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件墜落。另外，在安裝疊合板、鋼結(jié)構(gòu)的過程中存在大量的登高作業(yè)或者臨邊作業(yè)，如果現(xiàn)場未設(shè)置安全維護設(shè)施，就會形成較高的人員墜落風險，其中風險占比如圖2所示。

3.2EPC模式下的安全管理策略

3.2.1提高分包單位安全管理的規(guī)范性

在EPC總承包模式下，分包單位往往成為安全管理的薄弱點，尤其是小規(guī)模的分包單位。總承包單位在選擇合作的分包單位時要對其資質(zhì)、人才儲備以及組織管理體系等進行全面的考察。從安全管理的角度出發(fā)，需重點考察分包單位是否設(shè)置有專職的安全管理人員，并且要求相關(guān)人員提供安全員證書，不得出現(xiàn)無證上崗的情況?？偘鼏挝坏陌踩芾聿块T應(yīng)對所有分包人員開展系統(tǒng)性的入場安全教育，重點圍繞裝配式施工作業(yè)現(xiàn)場的常見安全事故類型、安全規(guī)章制度、安全法律法規(guī)等內(nèi)容進行培訓，參與培訓的分包人員需經(jīng)過考試，通過之后方可進入現(xiàn)場作業(yè)。

3.2.2借助信息化技術(shù)模擬施工過程，提前掌握潛在安全風險

在BIM技術(shù)中可利用Synchro4D/5D軟件、3DStudioMax等軟件工具制作全流程的施工三維動畫，由于軟件系統(tǒng)中可對所有的裝配式建筑構(gòu)件、工程機械設(shè)備、作業(yè)場地以及現(xiàn)場環(huán)境等進行模擬，因而工程技術(shù)人員可實現(xiàn)施工全流程的動態(tài)模擬。技術(shù)人員通過觀察各種預(yù)制構(gòu)件的吊裝和就位方式，從而判斷潛在的安全風險因素和作業(yè)難點。例如，在三維動態(tài)模擬過程中可計算和觀察吊裝半徑、吊臂角度、地面警戒區(qū)域等安全相關(guān)因素。塔吊、履帶吊、汽車吊等設(shè)備的應(yīng)用是安全模擬的重點，尤其是塔吊，通過三維模擬可確定其最佳的安裝位置，防止吊裝半徑不足或者與建筑物距離過近。

3.2.3促進設(shè)計和施工一體化，從設(shè)計層面規(guī)避安全風險

由于裝配式建筑施工中可大量運用BIM技術(shù)，并且EPC模式下有利于一體化設(shè)計與施工，因而總包方的設(shè)計人員可借助信息化技術(shù)以及施工人員的建議，優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件，尤其是鋼結(jié)構(gòu)工程，合理劃分構(gòu)件預(yù)制構(gòu)件單元可有效降低運輸、裝卸以及吊裝拼縫過程中的安全風險。例如，劃分構(gòu)件時要避免體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的單體設(shè)計，否則裝卸車的過程中不易實現(xiàn)平穩(wěn)吊裝，在后期的吊裝就位過程中同樣存在此類問題。在優(yōu)化設(shè)計階段，工程技術(shù)人員可利用軟件工具重新劃分預(yù)制構(gòu)件，控制復(fù)雜度和構(gòu)件重量，預(yù)制工廠可按照最終優(yōu)化形成的標準構(gòu)件和特殊構(gòu)件完成預(yù)制作業(yè)。

4結(jié)語

裝配式建筑EPC模式下的安全管理重點在于規(guī)范分包單位的組織管理體系，發(fā)揮EPC模式下設(shè)計、施工一體化的優(yōu)勢，從設(shè)計階段開始，借助施工人員的建議，優(yōu)化設(shè)計方案。進入施工環(huán)節(jié)之后需做好各級參建人員的安全教育，并且提前利用BIM軟件技術(shù)模擬裝配施工流程，發(fā)現(xiàn)安全隱患。

參考文獻：

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［4］龐業(yè)濤.裝配式建筑推行EPC總承包管理模式分析［J］.綠色環(huán)保建材，2019（3）：193，196.

［5］吳賢禮.EPC總承包模式下建筑工程項目綠色管理［J］.科技視界，2019（4）：183-186.

［6］蔣春迪.基于BIM的裝配式建筑EPC總承包管理模式研究［J］.安徽工業(yè)大學學報（社會科學版），2018，35（1）：31-34.