装配式建筑安全施工分析与把控.docx

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装配式建筑安全施工分析与把控

第一章

编制：

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审核：

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校对：

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批准：

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2018年元月

装配式建筑安全施工

分析与把控

目录

前言2

一、预制装配式建筑施工安全分析3

1.1安全生产管理特点3

1.2安全生产技术特点4

5.1起重设备能力的核算7

5.2建立装配式建筑施工定时定量施工分析制度7

5.3塔吊等起重设备的附着措施8

5.4预制构件专用吊架8

5.5其他吊装安全注意事项8

6.1预制剪力墙、柱的临时支撑体系8

6.2预制梁、楼板的临时支撑体系8

6.3临时支撑体系的拆除9

二、主要存在的问题10

2.1安全生产管理保障体系不完善10

2.2配套的规范标准体系缺失11

2.3施工现场安全管理尚有盲点11

三、结语12

前言

装配式建筑改变了现浇建筑的建造方式，使得设计、施工、建设过程的各个环节发生了重大变革。

传统的粗放型施工和管理习惯难以在短期内转变，另外，现有的设计、施工相互割裂，产品、生产监管各自为政的建设模式，也产生很多问题和矛盾。

尤其对于安全生产来说，现场的施工衔接流程、作业防护等，己显现诸多风险，而装配式建筑具有大构件、快节奏的施工特点，一旦造成事故，后果非常严重。

预制装配式建筑物借鉴了民用和工业建筑装配生产的经验，采用工厂预制、现场拼接的形式。

其主要特点是强度高、总平面布置灵活、有较强的抗震能力及有相对短的施工工期等诸多优点。

预制装配式建筑的发展极大的促进了建筑行业的转型，应用新式建筑方式将会降低生产成本，为未来建筑行业的发展指明道路，这也是建筑行业重要的发展趋势。

国家十三五规划明确提出建筑工业现代化，装配式施工方式将成为建筑工业化的主要模式。

但是和其他发达国家相比，我国的装配式建筑在施工过程中管理不完善，施工现场控制力度不够。

目前，在装配式建筑工程施工的过程中，存在大量的安全风险，威胁着施工人员的人身安全，影响到建筑的稳定性和安全性，同时也使得相关企业单位承受较大的经济损失，不利于我国装配式建筑的发展。

因此，需要进行体系化的管理，确保建筑的安全和质量。

文章通过总结施工过程中的各类安全问题并分析对其产生影响的各类因素，有针对性地提出一些相应的安全管理措施。

一、预制装配式建筑施工安全分析

1.1安全生产管理特点

1）管理制度建设：

2015年，上海市建设工程安全质量监督总站出台了《装配整体式混凝土结构建筑施工质量安全监管要点（试行）》，围绕施工现场的安全管理，提出相应的要求，明确无据可依的，通过专家论证来解决；风险较大的，通过暂缓施工来调整，以解决燃眉之急。

但目前在实际执行过程中，还有难以控制的地方。

2）规范编制：

2014年国家《装配式混凝土结构技术规程》颁布，2015年6月，建筑产业现代化国家标准设计体系第一批设计图集颁布；上海从2010年开始相继颁布了设计、验收、节点图集等地方性规范，2015年《装配整体式混凝土公共建筑设计规程》颁布。

从这些情况看，国家在装配式建筑上也在逐步完善和形成标准体系，但是还与目前装配式建筑发展的情况不相匹配，尤其是安全管理、技术有较大欠缺，仅DGJ08-2l17-2012《装配整体式混凝土结构施工及质量验收规范》中包含部分通用性的安全规定（和其他类工程差别不大，实际上，其装配式机械、临边防护、操作架、吊具、临时支撑等均有完全不同的技术特征）。

3）人员管理：

目前从事装配式建筑施工的各方管理人员、作业人员、指挥人员等均按普通工程配备，企业大多采用内部培训、观摩的形式，边施工，边摸索装配式建筑的施工、管理方法和要点，存在经验缺乏、标准掌握不清等情况，行业协会等在装配式建筑方面的培训、观摩相对较少；吊装作业人员缺少高处作业技能培训。

1.2安全生产技术特点

1）预制构件生产：

装配整体式混凝土结构构件供应也是非常重要的环节，因土地资源问题，目前较多构件生产厂家选址邻省。

预制构件从构配件厂生产、运输至施工现场是否及时，影响着后续工序能否按施工计划正常展开。

构配件厂所生产的预制构件的质量，尤其是吊点、设备附墙、拉结点（为了保障构件吊装的精准性、附墙拉结设置的精准性，应将预制构件的相应位置明确标注在构件上）等隐蔽工程，对后续安全生产的运输、装卸、吊装等施工有着极大的影响。

但目前的结构设计、监理驻场验收，构件进场验收，关注点还在成品质量上，注重成品保护，标识标记、验收内容等较少考虑施工安全。

2）预制构件运输：

由于构件体型大，标准化运输方式对运输车辆及减振措施作出要求，将影响运输效率，给交通带来巨大的压力；另一方面还会出现运输超宽、超高现象，所以也涉及到了运输过程中安全问题；到达施工现场时，堆场承载力要求、构件堆放要求和短途驳运路线平面布置也与常规施工不同，其涉及的安全生产文明施工措施费用也有所增加。

预制混凝土剪力墙等构件的长度与宽度远大于厚度，正立放置自身稳定性较差，因此应置带侧向护栏或其他固定措施的专用运输架对其进行运输，以适应运输时道路及施工现场场地不平整、颠簸情况下构件不发生倾覆的要求。

德国普遍采用专用运输车对预制构件进行运输，通过如下措施保障构件的运输安全性：

先将预制构件置于运输架上；降低运输车后部拖车高度并倒车使运输架嵌入车内；拖车提升到正常高度；再通过智能机械手臂对构件提供侧向支撑，使得构件运输过程中的稳定性与安全性得到了保障。

3）预制构件的存放

预制构件批量运输到现场，尚未吊装前，应统一分类存放于专门设置的构件存放区。

存放区位置的选定，应便于起重设备对构件的一次起吊就位，要尽量避免构件在现场的二次转运；存放区的地面应平整、排水通畅，并具有足够的地基承载能力；预制构件应放置于专用存放架上以避免构件倾覆；应严禁工人非工作原因在存放区长时间逗留、休息，在预制外墙板之间的间隙中休息，如遇扰动等原因引起墙板倾覆，易造成人体挤压伤害；严禁将预制构件以的不稳定状态放置于边坡上；严禁采用未加任何侧向支撑的方式放置预制墙板、楼梯等构件。

4）施工方案制订：

总平面布置要考虑行车、驳运线路，施工组织需合理安排构件吊装顺序，吊装与现浇施工的流程配合；吊装需要的防护时间较短，传统的操作架体成本高，且与吊装之间相互还有影响，故脚手架、临时支撑等均需要制订较多特定的技术方案。

但专项方案依据目前也不足，如脚手架主要以传统现浇混凝土结构外防护设施优化改良，缺少结合装配整体式混凝土结构的防护措施及相应标准，尤其是如爬升附墙连接、固定架等机构与预制构件连接稳定性方面缺少依据及设计标准。

目前专项方案大多通过专家论证把关。

5）现场施工作业：

与传统现浇混凝土结构作业相比较，装配式建筑存在构件进场堆放、高空吊装作业、临时支撑固定、套筒灌浆施工等作业环节，安全把控关键点明显增加。

5.1起重设备能力的核算

预制构件吊装是装配式建筑施工的关键环节，起重设备的选型、数量确定、规划布置是否合理则关系整个工程的施工安全、质量与进度。

应依据工程预制构件的型式、尺寸、所处楼层位置、重量、数量等分别汇总列表，作为所选择起重设备能力的核算依据。

5.2建立装配式建筑施工定时定量施工分析制度

在制定装配式建筑施工分区与施工流水的基础上，施工单位应建立装配式建筑施工定时定量施工分析制度，通过将未来近期每日的详细施工计划，按照当日的时段、所使用的起重设备编号、所吊装的构件数量及编号、所需工人数量等信息通过定时定量分析表的形式列出，按表施工。

如遇施工变更，应及时对分析表进行调整。

通过建立装配式建筑施工定时定量施工分析制度，避免盲目施工、无序施工以及起重设备超载等不安全行为的发生。

5.3塔吊等起重设备的附着措施

预制构件往往自重较大，因此对塔吊等起重设备的附着措施要求十分严格。

建设单位与施工单位应于预制构件工厂生产阶段之前，将附墙杆件与结构连接点所处的位置向预制工厂交底，在构件预制过程中便将其连接螺栓预埋到位，以便施工阶段塔吊附着措施的精确安装。

附墙杆件与结构的连接应采用竖向位移限制、水平向转动自由的铰接形式。

附墙措施的所有构件宜采用与塔吊型号一致的原厂设计加工的标准构件，并依照说明书进行安装。

因特殊原因无法采用上述标准构件时，施工单位应提供非标附墙构件的设计方案、图纸、计算书，经施工单位审批合格后组织专家进行论证，论证合格后方可制造、安装、使用。

5.4预制构件专用吊架

预制构件如采用传统的吊运建筑材料的方式起吊，可能会导致吊点破坏、构件开裂，严重的甚至会引发生产安全事故。

应根据预制构件的外形、尺寸、重量，采用专用吊架（平衡梁）来配合吊装的开展。

采用专用吊架对预制外墙、楼梯进行吊装的现场情况；吊装预制楼板的专用吊架。

采用专用吊架协助预制构件起吊，一方面构件在吊装工况下处于正常受力状态，另一方面工人安装操作方便、高效、安全。

5.5其他吊装安全注意事项

起吊较大吨位预制构件时，构件起吊离地后，应保持该状态约10s时间，期间观察起重设备、钢丝绳、吊点与构件的状态是否正常，无异常情况后再继续吊运；六级及以上大风天气应停止吊装作业，即便在日常天气下，其构件吊装过程中也应实时观察风力、风向对吊运中的构件的摆动影响，避免构件碰撞主体结构或其他临时设施。

6）临时支撑体系

6.1预制剪力墙、柱的临时支撑体系

预制剪力墙、柱在吊装就位、吊钩脱钩前，需设置工具式钢管斜撑等形式的临时支撑以维持构件自身稳定，斜撑与地面的夹角宜呈45°～60°，上支撑点宜设置在不低于构件高度的2/3位置处；为避免高大剪力墙等构件底部发生面外滑动，还可以在构件下部再增设一道短斜撑。

6.2预制梁、楼板的临时支撑体系

预制梁、楼板在吊装就位、吊钩脱钩前，根据后期受力状态与临时架设稳定性考虑，可设置工具式钢管立柱、盘扣式支撑架等形式的临时支撑。

6.3临时支撑体系的拆除

临时支撑体系的拆除应严格依照安全专项施工方案实施。

对于预制剪力墙、柱的斜撑，在同层结构施工完毕、现浇段混凝土强度达到规定要求后方可拆除；对于预制梁、楼板的临时支撑体系，应根据同层及上层结构施工过程中的受力要求确定拆除时间，在相应结构层施工完毕、现浇段混凝土强度达到规定要求后方可拆除。

7）脚手架工程

工人在施工预制外墙时，外脚手架的设置能为其提供操作平台及有效安全防护措施。

某装配式项目施工所采用的外挂脚手架，架体由各单元组成，其挂点事前安装于预制外墙上。

首层外墙吊装施工完成后，通过起重设备将挂架各单元吊装置于挂点的槽口内，形成上层结构的施工操作平台及防护措施，随着施工的进程，挂架可逐步向上提升。

该项目外挂脚手架值得改进的一点是，挂点的槽口较浅且未设置防脱落措施，如起重设备的钢丝绳、挂钩等因意外牵挂到挂架上，可能造成挂架脱落。

某装配式项目施工所采用的外挂脚手架，其架体由三角形钢牛腿、水平操作钢平台及立面钢防护网组成。

在预制外墙吊装前，先通过预留孔穿过螺栓将三角形钢牛腿与外墙进行连接，以将外挂脚手架与外墙固定，一并吊装就位，工人在该外挂脚手架上作业时，既方便又安全。

8）高处作业安全防护

对于装配式框架结构尤其是钢框架结构的施工而言，工人个体高处作业的坠落隐患凸显。

除了加强发放安全带、安全绳、防高坠安全教育培训、监管等措施，还可通过设置安全母索和防坠安全平网的方式对高坠事故进行主动防御。

在框架梁上设置安全母索能达到的防高坠效果示意，安全母索能为工人在高处作业提供可靠的系挂点，且便于移动性的操作。

安全母索的一种设置形式，通过将底部带夹具的钢立柱夹紧钢梁的上翼缘，再系挂上水平安全母索，某装配式钢结构项目安全母索均设置到位后的现场情况。

通过在框架结构的钢梁翼缘设置专用夹具或在预制混凝土梁上预埋挂点，可将防坠安全平网简便地挂设在挂点具有防脱设计的挂钩上，可实现对梁上作业工人意外高坠的拦截保护作用。

如图1所示，为某钢结构项目防坠安全平网的现场设置情况。

预制构件吊装就位后，工人到构件顶部的摘钩作业也往往属于高处作业。

移动式升降平台开展摘钩作业，既方便又安全；当采用简易人字梯等工具进行登高摘钩作业时，应安排专人对梯子进行监护。

9）现场工人安全培训

传统的整体现浇建筑施工中的工人，显然已难以适应装配式建筑施工的要求，因此对工人开展相关的技术技能、安全培训教育是十分必要的。

根据国内开展装配式建筑施工先行城市的实践来看，工人培训工作主要还是由施工企业自身在组织进行。

某施工企业在为工人开展技术技能、安全等培训后，组织进行了理论、实作考试，并对考试合格的工人颁发了上岗证。

对于未来各地建设行政主管部门是否将装配式建筑施工涉及的新型技术工人纳入特种工人行列，如何对其进行培训、考核、管理，是亟待研究的一个课题。

2、主要存在的问题

装配整体式混凝土结构建筑建造与传统的现浇结构建造施工存在一定的差异，管理理念不同。

与此同时，装配整体式混凝土结构建筑的体系较多，在技术标准尚未统一完善的情况下，导致参建单位的施工水平参差不齐。

在预制装配整体式结构建筑施工中的各个环节中，建设单位普遍面临构件供应管理落后、质量难以把控的难题，总承包单位难以实施施工现场的精细化管理，构件厂信息化程度低、构件生产信息分散。

在管理制度以及现场实施上仍然存在一定安全风险隐患，具体如下。

2.1安全生产管理保障体系不完善

1）安全的政策措施、规范标准未及时跟进，与装配式建筑发展不匹配。

目前，装配式建筑的相关研究组织已经成立，但其中缺乏安全类的机构和专家，缺乏安全生产的专题系统研究，这也是到目前为止，有关设计、施工质量规范标准陆续出台，但涉及安全的政策措施、规范标准缺失的重要原因。

2）监管模式需要调整。

大量的预制构件生产、运输和吊装，将安全监管往前延伸到材料、设计预控；横向监管涉及技术监督局，甚至跨地域，现有的安全监管模式无法满足界面清晰、针对性强、突出装配式建筑重点难点的要求。

3）装配式建筑安全资金保障措施不健全。

装配式建筑需要起重机械、构件堆场、大量专项方案论证等费用，目前的装配式建筑安全文明施工措施费无法满足实际需求。

4）成熟的、专业的装配式建筑项目管理及施工作业团队缺失；管理和操作等多层次的教育培训考核机制尚未建立，装配式建筑参建各方项目负责人、项目技术负责人、安全管理人员、一线工人的技术培训系列工作未开展；高处辅助吊装作业的操作工人的高处作业证书培训考核尚未理顺。

2.2配套的规范标准体系缺失

1）装配式建筑施工安全生产综合管理规范缺失，各方相关管理职责、制度，管理工作标准，工作流程不明确。

2）适用于装配式建筑施工的安全专业技术标准，包括安全防护、模板支撑、脚手架、机械机具等装配式建筑专用标准缺失；现场安全生产技术指导依据不够。

3）适合装配式建筑安全技术、管理和作业的培训教材尚无编制计划。

税率、税款、含税总价等。

2.3施工现场安全管理尚有盲点

目前各方安全生产管理体系尚不健全，职责不明，具体如下：

1）建设单位：

安全生产文明施工措施费用较难配足；建设单位自供的预制构件，生产安全、生产进度保障往往难以监管。

2）设计单位：

目前注重构件本身设计，未介入施工安全、施工影响、施工深化等方面，吊点、附墙点、拉结点设置、地下室顶板加固等较多设计未考虑或确认，现场服务、指导缺失。

3）监理单位：

监理的内容、与施工进度的匹配度等与传统的不同。

4）施工总包单位：

施工总包单位的工艺流程，尤其总包和专业分包的管理界面设定应调整；日常巡视仅靠安全员已难以满足要求，应注重各岗位协调、配合和衔接。

同时，施工现场预制构件堆放、临时支撑设置、驳运、吊装、现场防护、工序衔接等诸多关键环节的安全风险识别、策划和监控力度不足。

三、结语

目前，装配式建筑施工在人、机、料、法、环各方面都存在一定问题，如不及时解决则可能导致较大安全事故。

为推进装配式建筑施工的发展，实现工业化、绿色化发展目标，进一步规范装配式建筑施工，提高管理水平，把控建设全过程的安全风险，应着力从装配式建筑施工的全过程入手进行分析，加快明确建设过程中的管理难点与要点，落实政策与规范，为装配式建筑发展保驾护航。

建筑工业化是我国建筑业发展的必由之路，装配式建筑的推进已不可逆转。

装配式建筑施工中的安全风险是影响施工企业将来是否会选择大力发展装配式建筑的重点考虑问题，只有建立并完善装配式建筑施工安全管理制度，强化对其安全施工的科学管理与落实，以建筑工业化为背景的装配式才能更长远地发展。

本文通过分析装配式建筑施工中安全风险提出了相应的应对措施，以期能为从事装配式的施工企业提供借鉴，促进装配式建筑的安全生产。

但在具体工程实践中，仍需要结合具体情况分析选用。

笔者认为装配式建筑物虽然造价略高于常规方案，但在提高工程安全和工艺质量，降低全寿命周期成本等方面优势明显，值得在以后的工程中推荐应用。