裝配式建筑施工安全管理淺析

蔡沈杰 謝咸頌 詹煌強 殷 月

（衢州學院建筑工程學院）

1 引言

隨著我國經濟的快速發展，各種高樓大廈的興起，傳統建筑行業也面臨著創新改革。近幾年國務院和住建部先后出臺了多種推動建筑工業化的政策，例如住建部發布的《“十三五”裝配式建筑行動方案》和《裝配式建筑示范城市管理辦法》，國務院辦公廳發布了《大力發展裝配式建筑的指導意見》。“十三五”期間，裝配式建筑要達到新建建筑的20%，而“十四五”更是要求達到50%，因此各地都在積極響應國家的政策，大力推動建筑工業化的發展，但是在這樣的快速發展下，伴隨而來的就是各種安全、質量的隱患，一旦造成事故后果不堪設想。因此，提高裝配式建筑生產、施工安全管理水平迫在眉睫。

2 裝配式建筑施工安全分析

通過對裝配式建筑構件生產廠、建筑工地的預制構件生產、質檢、養護、起吊、運輸、現場施工等環節進行分析研究，得出裝配式構件生產、施工安裝中存在以下幾點安全風險。

2.1 安全管理問題

2.1.1 規范、標準的不匹配

由于裝配式建筑目前還處于初步發展階段，如表1所示，國家、行業乃至各個地區的各種技術標準都還沒完善，各企業主要通過《裝配式混凝土結構施工質量安全控制要點（試行）》作為質量安全檢查控制的標準，在實際施工過程中還需要通過專家方案論證來解決燃眉之急。現有的規程標準，對于預制構件的質量要求、吊裝、運輸、支撐等具體技術方面只有一些通用的安全性規定，并沒有落實到具體問題具體分析。

表1 裝配式建筑技術標準

2.1.2 員工管理的針對性不強

目前從事裝配式建筑施工的各種管理人員、技術工人、勞務人員都是邊學習、邊生產、邊施工。企業普遍采用內部培訓、現場參觀的方式學習裝配式建筑施工的相關知識，存在實際施工經驗缺乏、標準規范掌握不清等情況，行業協會、主管部門等對裝配式建筑知識的培訓、觀摩學習相對較少[1]；運輸、起吊、安裝等技術工人只有部分有專業資格證書，沒有采取特種作業的模式。

2.2 預制構件的生產、施工安裝問題

2.2.1 預制構件的澆筑、養護階段

現階段預制構件的澆筑基本采用進口設備，導致員工對機械操作不熟悉，功能掌握不清楚，這些都會影響預制件的澆筑質量。如預制構件在振搗過程中，由于構件面積較大，通常會使構件產生一個四周薄中間厚的現象。養護方面主要存在預制構件開裂、掉皮和構件變形三種隱患。構件在移動到養護窯養護之前沒有蓋薄膜或者養護時沒有澆水養護都會導致構件開裂；構件在澆筑前模臺板和模板上脫模劑噴灑不均勻就會導致預制板在拆除模板時出現嚴重的掉皮現象；大洞口的大構件在澆筑完畢后沒有達到一定強度就對構件進行拆模、起吊或者沒有對較大洞口進行加固都會引起預制構件的變形問題，這一系列問題都會使成品產生安全隱患。

2.2.2 預制構件的拆模、吊裝、運輸階段

構件拆模、吊裝需要大量的專業人才，特別是吊裝環節，繁瑣的吊裝工作很容易產生操作人員失誤導致構件受損等問題，吊裝時需要工作人員和操作工的配合，嚴禁為了趕進度，導致疲勞拆模、吊裝。由于預制構件的尺寸、重量大，在吊裝過程中為保證其安全性，應該使用專用吊架進行吊裝，如圖1 所示。

圖1 構件吊裝

目前國外采用的運輸方式都是預制構件專用運輸架和運輸車，如圖2 和圖3 所示。而國內基本采用比較簡易的運輸架和直接綁扎模式，相對于專用設備的穩定性和安全性都存在著不足之處。

圖2 專用運輸架

圖3 專用運輸車

2.2.3 預制構件的現場施工

首先是運輸到現場后的堆放問題，要求場地堅硬平整，有專用的構件存放架，并且需要堆放場地方便施工吊裝，嚴禁工人在堆放區長時間逗留，避免構件因堆放發生傾斜而導致坍塌的安全隱患。

現場的吊裝需要專用的吊架，如圖4 所示，這樣的吊架更加穩定安全。高空作業時要注意安全，準備好安全繩、安全網等防護措施，并且對特種作業人員要嚴格要求并進行安全培訓。

圖4 專用吊架

預制剪力墻、柱在吊裝脫鉤前，需要設置工具式鋼管斜撐等形式的專用臨時支撐以維持構件自身穩定性[2]，如圖5 所示。在實地調研中發現部分企業在做臨時支撐時，因為專用支撐的價格昂貴而選擇直接用普通鋼管等構件作為支撐，嚴重影響了預制構件的穩定性，存在著較大的安全隱患。豎向支撐可以對疊合板等水平構件進行很好的支撐，而斜支撐可以支撐墻板，支撐點不能低于預制構件高度的2/3 處，且應設置兩道斜支撐來避免墻板構件的側移。再者就是臨時支撐的拆除應該在結構層整體澆筑完畢、現澆部位的混凝土強度達到要求后才可以拆除，這樣可以更好地保證建筑的整體穩定性和安全性。

圖5 專用臨時支撐

現場澆筑時的拼縫和修補也會有一定安全隱患，例如灌漿機器的操作不當，在拼縫、修補外飾面過程中導致發生諸如漿料噴入操作者或其他人員眼睛里等[3]。

2.3 全過程質量檢查

構件的質量檢查同樣是保證施工安全性的關鍵環節之一，質量合格的預制構件可以給后期現場施工安裝提供較好的保障。質檢工作主要分為兩方面：工廠生產的質量檢查和現場施工的質量檢查，而工廠的質量檢查又分為澆筑前的質檢、澆筑中的質檢和拆模時的質檢。

澆筑前質檢員應對預制構件模板的尺寸、鋼筋直徑、數量、長度、預埋構件、吊點、吊鉤等按照相關規范要求一一檢查到位。澆筑過程中進行跟蹤檢查控制：首先對預制構件厚度進行控制，然后就是對混凝土振搗情況和預埋構件的位置再次檢查確認，防止預埋構件在振搗過程中發生偏離。最后就是拆模時的質檢，也是運輸前的最后一道關卡，主要是構件澆筑的厚度、尺寸和外觀質量，并最終按照結構圖再次檢查構件的質量以保證安全性。現階段我國還是以國家和行業的標準為主，各行業主要也是做一些常規的質檢要求，對一些特殊情況還需進行專家論證的方式來解決問題。

預制構件運達施工現場后，由現場質檢員對構件進行檢查，保證構件在運輸中沒有受損，檢查完畢后吊裝到指定存放區域。

3 裝配式建筑施工安全管理中BIM 技術的應用

3.1 BIM 數據庫的建立

由于預制構件的獨立性，每個構件的細部存在差異，數量繁多時會增大技術人員交底的復雜性和加大工程深化設計的難度。而B I M 數據庫的建立（如圖6 所示）不僅減少技術和管理人員的工作量，而且可以更為直觀地體現構件的組成，從而有利于技術人員對勞務工人的技術指導，有效提高了構件的生產效率和質量。

圖6 BIM 數據庫

3.2 碰撞試驗

在B I M 技術的運用下，可以提前對構件之間的碰撞進行模擬實驗，有效地保證了施工的安全性。主要是將傳統的2D 圖紙以數據的形式導入B I M 模型之中，從而得到三維模擬施工的動態過程，再對數據進行對比分析，就可以得到最科學安全的裝配施工方案，避免構件之間發生碰撞，提高安全管理的可靠性[4]。

3.3 現場施工組織和工序模擬

優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。運用B I M 技術可以很好地對施工組織和施工工序進行模擬施工，從而保證預制外墻支撐、施工現場現澆部分模板的支護、現澆部分的現場澆筑、各種構件吊裝等的安全性。模擬施工不僅可以得到相關的模擬數據，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，提高了施工各個階段的安全管理。

4 結束語

通過對裝配式建筑的構件生產和施工過程的全過程質量安全控制，并運用B I M 的數據庫、碰撞試驗、模擬施工等技術，裝配式建筑的施工安全是可以得到有效控制的。●