装配式建筑施工安全管理风险与对策探析

于江龙，惠 毅，周 煜

(中建新疆建工(集团)有限公司西北分公司，陕西 西安 710077)

0 引言

装配式建筑是由预制构件结构件在施工现场装配组合而成的建筑，装配式建筑应用大大减少了建筑工程施工时间，提高了工程建筑质量和效率，同时也增强了建筑物的安全性和舒适性。我国的装配式建筑产业主要在2015年以后集中发展,在2015年11月14日国家住建部发布《建筑产业现代化发展纲要》提出：到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上。我国在2016年以前，装配式建筑规模很小、施工工艺不成熟、相关理论不成熟借鉴国外较多，随着我国城镇化建设的加速及建筑施工理念的发展，装配式建筑结构在近几年迎来了广泛推广和应用，尤其在2018年以后受国家地方的政策引导，装配式建筑迎来的井喷式发展，预制件加工、施工工艺日趋成熟，但在施工过程中忽略了安全管理问题，导致装配式建筑施工期间产生安全事故频率较高，当前尚未得到有效解决[1]。因此，装配式建筑施工单位应当提前进行进行安全管理策划，分析研究施工面临的安全因素，识别风险，提高装配式建筑的安全水平。

1 装配式建筑的主要特点

根据历史来推测建筑业发展，装配式建筑是施工方式的重大变革。装配式建筑对比传统的建筑施工流程主要有以下优点：

(1)整体上提高建筑工程的质量和施工品质。

(2)加快建筑产业的智能化、工厂化、模块化。

(3)供给侧结构性改革，培育新产业，新动能。

(4)驱动建筑业转型升级，实现建筑产业化现代化[2]。

2 装配式建筑施工工艺流程

2.1 装配式建筑构件生产工艺流程

装配式建筑构件一般生产工序为：钢模制作→钢筋绑扎→混凝土浇筑→脱模→养护→堆放→运输等施工工艺。如图1所示。

图1 预制构件的生产流程

2.2 装配式建筑施工流程

装配式建筑一般的施工流程为：安装预制梁和预制墙板→安装预制叠合阳台板→安装预制飘窗→安装预制叠合板→安装预制楼梯。当各部分预制构件安装固定牢固后，开始绑扎连接部位钢筋，后进行节点和梁板现浇层的浇筑[3](见图2)。

3 装配式建筑施工中的风险分析

3.1 预制构件运输阶段存在的风险

预制构件在加工厂内制作完成达到使用要求，由运输车辆运输到施工现场，由于预制构件往往体积大、重量大，在运输过程极易因放置不合理、捆扎不牢固、车辆急转弯急刹车等原因造成事故的发生。

3.2 预制构件存放阶段存在的风险

由于施工现场可长期存放的场地较小、场地不标准、施工现场人流量大等原因，预制构件运在施工现场后在存放过程中，发生安全事故的频率也较高，风险主要有以下4种。

(1)存放场地未硬化或硬化后强度不够，堆放过程中出现地基下沉，造成倾覆事故。

(2)堆放数量过高，超过了场地可承载力，装配式建筑需要较多的预制构件，而现场的闲置场地往往较小，预制构件偶尔形成积压，工人过多堆叠，会使得压力过大，可能发生坍塌现象。

(3)预制构件在堆放过程中，支撑架强度不够或基础不牢固，从而使得预制构件构件倾覆。

(4)预制构件在进行场内二次倒运，使用起重机械的过程中，可能发生机械伤害。

图2 预制构件的施工流程

3.3 预制构件吊装阶段存在的风险

吊装作业中存在的6种风险。

(1)起吊点的位置选择不恰当。预制构件制造过程中，应标明起吊点，若由现场施工人员自行选择起吊点，往往因为起吊点处强度不足或起吊后构件的中心未在起重机械的吊钩垂直线上，造成构件破损和倾覆，发生人员的伤亡事故。

(2)吊装起重机械选型不合理。预制构件的质量和体积较大，吊装高度较高、范围较大，如果构件的质量大于起重机械的额定起重能力，构件容易滑落。

(3)吊索、吊具、夹具的风险。吊装作业中，吊索因使用频繁、不当使用经常发生断丝、断股、压扁、扭结、绳芯突出等破损现象，吊具因不当使用发生变形，夹具上的衬垫因磨损过多造成夹紧力不足等都会在吊装时引起预制构件掉落倾翻。

(4)高空作业防护措施不完善。在构件的吊运和安装时，往往因为内外脚手架的搭设难以搭设完成，作业人员安全带系挂点不足不牢固，容易发生高空坠落。

(5)预制构件安装误差大。在安装预制构件时，往往存在较大的误差，造成构件难以放入，或放入后与相邻的构件的连接钢筋难以对接，造成结构不稳，严重的会出现倒塌。

(6)突发的恶劣天气。突然发生的恶劣天气如六级以上的大风、浓雾、暴雨等天气，造成正在吊装中的预制构件出现摇摆、脱离控制发生碰撞、作业人员的视线受阻等问题。

4 装配式建筑施工安全管理对策

4.1 预制构件运输阶段

在运输开始前，编制专项运输方案，可以利用BIM等技术，对不同类型的预制构件、不同的运输车辆的装车方式进行模拟，制定出高效安全的运输方案。车辆上预制构件既要考虑放置的稳定性，也要考虑集中放置时构件能承受的压力，同时也要制定出有效的固定措施，防止出现因为路面的不平或司机不好的驾驶习惯而造成的构件滑移。

4.2 预制构件存放阶段

规划好预制构件的存放位置与存放方式。在项目施工前，策划好预制构件的存放场地，应当尽量方便起重机一次吊装，减少二次倒运，选择位置后对地面平整与硬化，计算承载构件的荷载，存放构件时，根据施工方案，严格控制构件堆叠的数量[4]。在构件存放场地的四周设置围栏并张挂警示标牌，禁止操作人员在工作时间外长时间逗留；在放置预制构件的过程中。

4.3 预制构件吊装阶段

4.3.1 选取合适的吊点

起吊前，应安排专人对吊点位置进行确认，确认吊点的强度、吊点出连环是否安装到位、起吊后构件的姿态及吊索的夹角等。

4.3.2 选择合适的起重设备型号

根据各类预制构件重量及存放的区域，计算出需要的最大起重力矩，根据起重设备的吊重曲线图并参考作业频率，确定合适的起重设备型号，在满足确保使用要求的前提下，选择出经济的起重设备。

4.3.3 制定完善的吊装制度

施工单位应根据施工进度计划，制订出至少一周的现场施工计划，并随时根据施工现场的构件存放数量、施工步骤快慢、辅助起重机械的状况、劳动力的数量及天气状况，随时分析进行调整[5]。科学完善的吊装制度是确保吊装作业有序展开的基础前提，吊装制度中应对所使用的吊索吊具强度进行核算，列出报废标准，对特殊构件的吊装应设计专用吊架，有针对性吊前检查标准，在吊装前落实“一吊一检”制度。吊装制度还需要充分考虑天气因素造成的影响及紧急处理措施。

4.3.4 完善高空作业外围防护措施

在高空作业的过程中，应当对外围防护措施进行完善。应当根据实际情况，搭设防护脚手架，安装防坠安全平网和安全母索，在不易设置防护架的位置，在结构处预埋安装安全带挂点等措施，减少高空坠落事故的发生。在结构的临边，应有针对性的搭设防护设施，保证防护设施的正常有效。

4.3.5 控制装配过程中的误差

在预制构件安装的过程中，应控尽量减少施工误差。施工过程中出现的误差往往是因为作业工人不熟练、构件吊装过程中出现个变形及遇到突发的恶劣天气。预制构件在安装过程中，误差会增加其安装作业的难度，严重时会发生倾斜坍覆，造成人员伤亡。应当对施工人员的进行作业前和定期的培训，作业人员只有经过培训并考核合格方可进行作业。

4.3.6 预制构件临时支撑的安全管控

在预制梁、楼板在吊装就位、吊钩脱钩前，各构件并无可靠的连接和支撑，此时极易发生倒塌，必须及时对各预制构件安装可靠的临时支撑。一般根据施工条件使用工具式钢管立柱、盘扣式支撑架等形式的做临时支撑，临时支撑的材料和结构应经过专业的受力计算。在设计剪力墙、柱、梁及叠合板的临时支撑时，支撑的斜撑与地面的夹角应控制在45°～75°，斜撑的上支撑点宜设置在构件的2/3高度处，同时还应在构件下部设置一道短斜撑。

临时支撑在拆除过程中，应严格按照施工方案进行拆除。在拆除过程中，如果在施工过程中，发现现场的作业条件不符合施工方案的流程时，应及时暂停施工，将存在的问题向施工总承包方书面提交，由施工总承包的技术部门对拆除方案进行核对重新制定拆除方案。临时防护设施在拆除前应对拆除班组进行交底，拆除人员必须经过教育培训并考核合格。

4.3.7 作业人员的安全培训

作业人员的安全培训是保障作业人员人身安全的的基础。作业人员的安全培训应包括国家行业有关的法律法规、作业过程中的工作记录、基础的安全知识及操作规程、作业过程中的危险源及应急处置方法。

为了提高施工人员风险防范能力和风险应对能力，首先，总承包单位应落实进场人员的“三级教育”制定，通过定期教育、安全宣传及讲座，增加施工人员的安全知识，其次，在日常安全管理活动中，注重施工人员的安全行为，通过安全奖罚制度，规范施工人员的安全行为。最后，通过定期的安全体验、事故警示片观看及应急演练，增强施工人员的风险应急能力。

5 结语

装配式建筑是建筑施工领域的趋势，也是对当下建筑施工中粗放形态的革新，只有在完善装配式建筑施工的安全管理前提下，装配式建筑才能更快的提高在建筑领域的使用频率。通过分析装配式建筑施工过程中的分钟风险，利用安全管理系统理论，结合三维仿真技术，提前及时的消除事故隐患，减少事故发生的概率，保障作业人员的人身安全，营造安全文明的施工环境，近一步的促进装配式建筑的发展。