建筑鋼結構工程事故原因及預防措施

陳曉霞，馬 豪，盧立鵬，高亞軍，李春麗

（安陽工學院土木與建筑工程學院，河南安陽455000）

1 研究背景

隨著改革開放后我國綜合國力的提升，國民經濟的飛速發展，各類建筑工程達到了空前的規模，其發展速度呈逐年上升趨勢（見圖1）。然而作為國民經濟的支柱產業——建筑業，其事故率僅次于礦業，位居第二。復雜的生產過程，惡劣的施工條件，較高的勞動強度等使得建筑業事故率一直居高不下（見圖2）。所以通過分析其事故原因并采取有效的應對措施是當下十分緊迫的問題。

圖1 全國建筑業總產值

圖2 全國建筑事故次數及死亡人數統計

2 鋼結構事故的分析理念

相較傳統的以建筑結構生命周期為基礎,從事故發生階段的劃分進行的事故分析，以建筑本身為中心通過其與人（施工者與管理者）、物（建筑材料與施工器械）、經濟（建設資金）等的多方位聯系可以從全新的方面剖析建筑事故的原因，能更為有效地從源頭降低事故發生的概率。

自2005年之后，中國建筑事故因建筑本身的結構選型及不合理的設計或因結構計算錯誤，造成荷載取值與實際受力情況不符的設計階段理論性錯誤寥寥無幾，且有多篇較為詳細的事故分析報告，為建筑行業從事者提供客觀嚴謹的分析，避免了重蹈覆轍，并且隨著對鋼結構認識的加深及相關經驗的積累和相關規范的完善，近幾年，我國鋼結構建筑因理論不足導致的事故率大幅度下降。

2.1 人——施工者與管理者

施工者容易受到多種外界條件的干擾，導致工作狀態的不穩定是建筑事故最大的誘發因素之一。另外，中國的建筑施工者具有文化程度不高、流動性大、業務能力參差不齊等特點。目前絕大部分建筑施工者文化程度僅限于高中及以下，進入施工工地前沒有進行專業系統的職業培訓，絕大多數施工工地沿用師傅帶徒弟的傳統模式，與建筑程序化規范化背道而馳，不利于規范作業。傳統的工程分包模式下，小分包商的施工人員的數量和質量根本無法確定。我國是傳統的農業大國，農閑時農民是各個小分包商施工隊的主力，這就決定了他們無法在某一固定的施工現場固定的崗位進行長時間的工作。這兩條原因直接導致了建筑工地不同時期工程質量的不確定性。

工程建設往往需要多方參與，僅施工現場就需要業主、總承包商、分包商和監理工程師等各方人員，安全施工需要各方協調管理、統一指揮。正是因為管理層次多，管理關系復雜的特點，傳統的施工管理經驗已無法應付，而且目前很多項目的管理仍未能做到高效的管理；并且企業管理人員素質的高低，對安全生產法、安全問題的重視程度，直接影響一線建筑生產過程中安全隱患出現的幾率。

2009年6月27日的“某樓盤倒塌事故”震驚世人，一棟在建的13層住宅樓主體倒塌傾覆（見圖3）。經相關專業專家調查分析，事故直接原因是“大樓兩側壓力差使土體產生水平移位”，間接原因有六個：土方堆放不當；開挖基坑違規；監理不到位；管理不到位；安全措施不到位；基坑圍護樁施工不規范。這次事故充分暴露了我國現行的工程施工模式的混亂。“土方堆放不當，開挖基坑違規”是分包商的盲目性與利益至上所導致的，在不妨礙自己施工的大前提下一切以便利為主，總承包商在施工前未進行合理地用地規劃，應有的土方處理方案沒有落實，監理工程師日常安全巡視檢查工作未到位，倒塌的7號樓的北側有快速堆高的10米土方，南側為已有4.6米深的地下車庫基坑，南北兩側的壓力差使土體產生水平位移，樁基的設計抗側能力小于意外產生的水平力。在此過程中，由于10m高的堆土是快速堆上的，土質是松散的，在雨水的作用下，堆土自身發生滑動，滑動力水平作用在房屋的基礎上，不但使該樓產生水平位移，更嚴重的是這個力與深層的土體滑移力形成一對力偶，加速了樁基的傾斜。在此過程中，現場監理工程師未做出任何詢問或者警告，嚴重失職。這一事故是多方促成的，但凡有任何一方不存私心以工程質量為首要目標，這一悲劇也許會避免。

圖3 樓房倒塌示意圖

改革開放后中國進入城鎮化率提升最快的時期，從1949年的10.64%提升到2016年的57.35%。美國、日本、巴西等國數據顯示，城鎮化率在超過50%后，依然可以保持近20年的高速增長，直至超過70%后才逐步放緩。因此大力推進城鎮化已經成為目前政府的執政目標，由發改委主導的《促進城鎮化健康發展規劃2011-2020年》已經編制完成。可以預見在未來20年內，我國城鎮化率提升到70%是大概率事件。快速提升的城鎮化率導致了對工程機械的需求量大大增加。這也就意味著我國現階段的土木工程行業依然生機勃勃，各類建筑規模的建設會相繼展開，各類施工機械需求量同步上升。如挖掘機械、鏟土運輸機械、工程起重機械、工業車輛、、樁工機械、混凝土機械、鋼筋和預應力機械及裝修機械等多種大、中型器械。機械的大量使用雖然提高了施工效率，降低了施工難度，但是種類繁多的建筑機械無形中增加了安全管理的難度。

2017年6月26日上海虹橋商務區，一在建工地塔吊施工作業時因塔吊鋼平臺老化腐蝕發生倒塌，致使兩名工人重傷。有關部門事后調查發現鋼平臺和基礎部分銹蝕嚴重，鋼承臺底部已很難找到焊接點。

圖4 建筑業機械設備示意圖

此次事故的塔吊鋼平臺焊接方式采用的是角焊縫，這種焊縫一般不會進行內部缺陷檢測，只需要表面檢測，但施工方往往采用焊縫尺寸宏觀檢測，事故中塔吊鋼平臺斷面上焊縫明顯不足，且無任何防銹措施，終因長時間銹蝕導致塔吊倒塌事故的發生。

2.3 經濟——建設資金

土木行業迅速發展的背后隱藏著行業的不良及無序競爭，導致各類工程質量事故不斷出現。在投標階段，各建筑公司惡意競爭，一味地降低報價，有時低價中標甚至低于成本價中標。在實際施工中，施工單位為了控制成本，往往會未經設計單位同意擅自調換材料，以次充好，將化學成分、力學性能等未達標的材料用于工程上，致使其埋下安全隱患；施工過程中偷工減料，特別是監管有難度的部分；對于需要焊接的部分，不按照規定進行復檢等減少各項支出，應有的防護措施及材料品質得不到保證，導致引發安全質量事故。這樣的工程往往會有災難性的后果。

3 鋼結構事故的預防措施

3.1 人

針對施工人員的流動性大，文化水平不高等問題，施工單位應加強對其技能的培訓，尤其是特種崗位的培訓；建立完善的考核制度，未達標者必須重新學習直至合格才能進入作業序列；設置專人進行巡查，對于施工人員的違規違紀等不安全行為進行制止與處分；避免帶病作業等情況的發生；為提高施工人員的安全意識，施工單位可定期組織觀看安全教育影片，安全施工注意要點競賽等形式把“安全施工”四個字深入人心。

管理者應建全以項目經理為首的分級安全管理體系，同時明確各級人員的責任，做到職責劃分明確，專事有專人負責，杜絕責任劃分模糊，各級相互推諉現象的發生，確實做到職責明確，按章辦事。

3.2 物

機械事故的特殊性在于其具有因果性，隨機性，潛伏性和可預防性等特點。可預防性為我們提供了安全施工的管理方法。機械的日常維護與檢查是預防事故的重要手段，檢查人員要進行大型機械設備的基礎檢查，防止傾斜。做到發現問題早匯報，早處理。

安全事故往往是機械的不安全狀態與施工者的不安全行為在同一時間同一空間相互碰撞的后果。這就要求施工從業人員既要按期檢查維護機械設備也要嚴格要求作業人員做到如下幾點：

原材料進場制度。嚴格控制材料質量，在材料進入場地后，施工單位及監理單位應嚴格檢查，杜絕次品流入；

器械試運行制度。在購買或租用機械時，要確保其質量，進入施工現場前要進行完整的試運行；

管理制度化。建立詳細的管理制度，明確現場各個部門的職責，加強部門之間的溝通，避免出現職責模糊推諉現象，以免事故發生后互相推脫責任；

監督與定期維護制度。設立專人進行機械施工的現場監督與定期維護，并對維護日期、內容等詳細記錄成冊，進行備案；

崗前培訓制度。操作人員必須進行崗前培訓，杜絕無證上崗，設立專業的安檢人員，對操作人員進行評估，避免疲勞作業等情況的發生。

3.3 資金

為了減少因資金導致的事故的發生，在投標階段時審批部門應做到公開公平公正透明，對各個公司的投標報價認證并研究其可行性，施工單位應嚴格控制其下屬分包商的資質，以確保其業務水平。加大對安全作業的檢查力度，對于保護性工具定期檢查，按時更換。施工階段按照圖紙施工，嚴格控制設計變更，使工程決算價格在可控范圍之內。

4 結語

建設工程項目規模大、人員多、環境復雜、周期長，安全隱患數不勝數。任何一起安全事故的發生直接關系到人的生命財產及社會環境的穩定，所以必須高度重視。與傳統建筑一樣，只有妥善地平衡人、物與建設資金的關系才能使鋼結構建筑得到良性的發展。