PC装配式住宅的施工安全风险管控研究.pdf

142|CHINA HOUSING FACILITIES施工技术引言建筑工业化是现阶段发展潮流，PC 装配式住宅已经开始在建筑领域得到广泛推广和应用，该建筑模式的施工速度快、工期耗时短、材料损耗率低等优势非常显著，这也给建筑行业的良性发展提供了重要依据。我国正在全面构建新型社会，生产方式和劳动工具不断革新，各行各业机械化水平持续提升，通过生产方式的转变可以有效控制劳动力成本并节约能源，实现生产效率的全面提升1。根据国务院指导意见，我国在 2026 年的装配式建筑比例需要在所有新建项目中超过 30%，这也使得装配式建筑面临着前所未有的发展机遇和增长速度。PC 装配式建筑的发展对建筑施工单位提出了新的要求，技术工人缺乏、施工组织与生产方式不匹配、施工技术落实效率不高等问题直接影响到 PC 装配式建筑的发展。相较于现浇混凝土生产方式而言，PC 装配式建筑的施工工艺、施工材料、施工管理等等均发生了巨大变化，特别是大构件的吊装相较于原有吊装模式变化明显，现场的施工难度以及不确定因素持续增加。传统的施工管理模式以及粗放式发展机制已经对工人和管理人员产生了深远影响，很多工人、技术人员和管理人员均未能有效掌握施工要求，在施工标准和施工要求的理解方面存在着问题。例如工人在吊装构件是因为重量估计不准而出现施工风险，构件堆放混乱而导致生产效率降低等。PC 装配式住宅施工是复杂的系统性工程，施工过程中需要全面考虑到堆放、吊装、混凝土浇筑等需要，在运输、行车、堆放等方面做好科学统筹，而目前在相关领域的研究非常有效。通过 PC 装配式住宅的风险管控研究能够更加全面地把握风险因素，实现住宅施工管理的科学化和规范化发展，有效降低施工环节的事故风险发生概率。研究突破了传统的建筑工程风险管理思维，发挥 BIM 动态模拟技术优势，从全新角度切入分析，有助于提升 PC 装配式住宅施工安全风险管理能力2。1 PC 装配式住宅施工特点分析1.1 PC 装配式住宅施工建筑工程技术在近年来呈现出快速发展趋势，建筑不再需要按照传统工艺逐渐搭建完成，而是可以像制造产品一样进行规范化、模块化和流水化生产，在工厂内用机器制造房子已经成为一种现实3。施工单位只需要根据建筑施工要求将预先生产好的建筑构件运输到施工现场并按照工艺要求进行组装，这样既可以完成房子的建造，PC 装配式住宅的施工现场已经转变总装车间，主要负责装配式建筑构件的搭建和装配，因此 PC 装配式住宅是一种建筑工业化发展的产物。1.2 PC 装配式住宅特点装配式混凝土和现浇混凝土结构住宅的施工方式完全不同，很多构建在工厂预先加工制作，运输到现场后采取浇段或钢筋连接方式建设成为整体，运输、吊装、安装和支撑将会成为建筑施工关键环节，整个施工过程将会经历构件进场堆放、构件吊安装、构件固定、构件节点浇筑等过程，其主要特点如下：（1）施工工人数量较少，PC 装配式住宅的主要构件均在工厂预制，施工工地的吊装机械化生产水平显著提升，现场需要的工人数量大幅减少，这对于现场施工管理具有非常重要作用，有助于降低建筑施工过程中风险因素，控制事故的发生并节约人力成本4。（2）装配式住宅的施工外立面工作量显著降低，外墙构建已经完成了墙面涂刷、保温层加入、门窗安装等工作，工人们不再需要在现场完成高风险的外立面操作，钢筋工程搭设钢管数量以及材料的使用等均得到了很好控制，混凝土浇筑主要集中在连接和补漏位置。（3）塔吊吊运构建要求提高。PC 装配式住宅使用的预制构件数量角度切质量较大，吊装的难度极大提升，在吊装时需要使用具有较好性能的设备，切实满足其机械性能，主要注意构件吊点位置加固，预防吊点损坏引发事故。（4）施工现场预制件堆放量大。所有工程在施工前期均需要制作大量的构建并运输到建筑现场堆放，这就需要提前做好规划确定具体的堆放地点，保证构件堆放安全，否则将会影响到后续的材料进场以及构建吊装，只有做好构件堆放管理才能够保证施工过程顺利进行。（5）构件预制精度要求较高。构件连接施工位置的安全性对施工安全具有显著影响，同时影响到建筑整体质量和寿命，PC装配建筑施工过程中需要保证构件连接安全度，同时需要在外墙增加更多临时支撑，确保装配建筑总体质量，检查连接程度和支撑状态，尽早发现问题并予以解决。（6）施工工序复杂且难度较大。PC 装配式住宅使用的构建种类和数量都非常多，在具体操作过程中面临着较大难度，即使是相同的构建也有着不同的吊装顺序。为有效减少吊装构件可能出现的误差，在施工环节需要完成一层构建安装后再进行进行上一层的预制构件安装，有序施工能够避免安装接口无法对应和型号不一致情况发生。（7）PC 装配式住宅的防护要求更高。装配建筑的施工过程中需要使用具有较高安全性的封闭围挡，在完成预制件的吊装后PC 装配式住宅的施工安全风险管控研究胡石/南通市建设工程质量监督站江苏南通226000摘要：现代科技持续发展引领建筑行业不断升级，近年来，预制混凝土装配建筑开始大规模推广应用，这对于建筑成本控制、建筑速度提升、建筑工艺改进等均具有非常重要意义。我国 PC 装配式住宅依然处于发展和探索阶段，相关质量标准以及安全规程还未能够彻底建立，这对于施工安全产生了不利影响。为有效推动 PC 装配式建筑施工的良性发展，有效控制施工阶段的安全风险，此次研究尝试剖析 PC 装配式住宅施工安全风险管控的具体措施，为 PC 装配式住宅良性发展提供有效支持。关键词：PC 装配式住宅；施工安全；风险管控1432023.07|施工技术再拆除围挡，这更有利于安装上层围挡。为了确保施工安全，既可以使用安全围挡，也可以选择平铺网，吊装时要禁止人员进入吊装操作台。2 PC 装配式住宅施工安全风险管控PC 装配式住宅的施工安全风险管控主要包括了风险因素识别、分析、评价、监控、动态模拟以及应对等，在管控过程中首先采用 BIM 动态模拟技术发现问题并做出针对性调整，确定最优化的施工方案，模拟施工过程中的主要项目内容和重点项目，分析并优化施工顺序及施工工艺，使得施工方案得到完善5。针对风险评价后出现的高风险事件采用有效措施予以紧急应对，将其传输进入风险应对模块，有效避免出现更加严重的后果，低风险事件则可以推迟进行处理，具体处理方式需要结合项目实际情况以及施工条件变化进行调整，将全部风险因素纳入风险监控之中，进行持续性地追踪和监控。现浇混凝土建筑施工中广泛应用 BIM动态模拟技术，利用三维数字化模型实现建筑工程项目的集成管理。BIM 动态模拟技术在装配式混凝土建筑项目应用对于该建筑模式的落实具有非常重要意义，装配式混凝土建筑可以视为总装车间，建筑过程就如同产品制造一样，最终产品就是工业化的建筑。BIM 动态模拟技术的应用可以规范建筑施工流程和施工工艺，使得装配式住宅逐渐向科学化与工业化方向发展。当前 PC 装配式住宅的管理人员对现场不安全现象以及不确定因素的监控和反应能力还未能够达到理想状态，特别是在构件吊装时无法进行准确处理。风险监控模块既能够实施跟踪模块运行过程，又能够采取有效措施进行风险处理，有效降低风险因素引发的严重后果。风险评价模块不需要处理的风险因素也可以得到较好处理，避免风险因素在特定环境下引发难以控制的风险，这就需要对各种风险进行动态监控，及时发现隐藏的风险因素，实施更加有效的风险管理。2.1 施工现场动态模拟BIM 技术可以有效完成 PC 装配式住在施工过程的动态模拟，加快优化施工方案，全面提升施工现场风险管控能力，控制事故发生率。动态模拟是对全部施工过程和施工关键节点的模拟和反正，将真实的场景和施工方案落实和检验，验证方案的科学性与可行性，持续对方案做出优化调整，保证施工安全性得到提升6。在模拟过程中可以利用三维模型在虚拟环境内引入施工行为，模拟施工状态，分析获得的模拟结果确定能够满足施工要求，推动施工方案的最优化发展。如果发现是施工方案无法达到理想预期则需要调整模型参数以及过程参数，逐渐优化施工过程并最终达到预期要求。为了更好地完成 PC 装配式住宅施工安全的风险管理，确保施工安全目标能够生活能力落实，现选择预制墙构建模拟说明施工工艺与施工要点。预制墙的吊装因为中心不容易稳定而容易出现偏心情况，这就导致控制线对准难度大大增加，采用 BIM 技术模拟预制墙板的吊装可以有效优化吊装顺利，实现施工过程的优化7。2.1.1 外墙板起吊模拟、外墙板起吊的动态模拟重点关注吊装的线路是否合理，是否会对后续构建的吊装产生干扰，通过多次模拟起吊过程能够确定主要影响因素，有效应对风险因素并进行预先处理，降低事故发生的风险。2.1.2 外墙板竖向钢筋对孔模拟。这个模拟过程需要充分考虑到施工工艺的具体要求，确定是否符合真实施工情况，将外墙与板之间的对孔链接情况以及需要采用的措施清晰而准确地表达，这是施工模拟需要关注的重点。动态模拟的引入能够避免外墙板安装过程中爆出了各种问题，如出现预留插筋高度不准、预留钢筋插进位置偏大、预留插筋遗漏等问题。通过吊装线路分析吊装预制外墙板，按照施工要求缓慢下放，关注连接钢筋和外墙下防孔是否能够对齐，在对齐后缓慢放下预制外墙并保证其就位。2.1.3 安装斜支撑的模拟。构建临时支撑的安全稳定性存在着隐患，采用 BIM 模拟技术能够构建起适宜安装要求的数字信息模型，模拟施工过程以及构建支撑体系，进而设计最优化的支撑方案，预防支撑体系不合理而造成事故发生。2.2 施工现场风险监控PC 装配式住宅的施工安全风险监控涉及到各个方面，施工全部环节均需要进行风险监控，根据 PC 装配式建筑施工全风险因素占比以及风险评估结构制定系统而完善的监控计划就显得非常重要，在 PC 装配风险因素监控过程中需要确定各个风险因素的具体情况，明确无法接受的风险后制定预警方案并确定具体应对措施8。近年来，UVA 技术快速发展，科研机构和生产一线对该产品的应用保持了高度重视，城市建设以及其他工程项目中纷纷开始应用 UAV。该设备具有高效、灵活、成本低、使用方便、维护简单、易于远程控制等等特点，UAV 的机体设计很小，施工场地要求不高，因此在 PC 装配式住宅施工中应用 UAV 前景非常广阔。PC 装配式住宅现场可以利用 UAV 在规定时间和关键节点拍摄现场施工情况，将影响回传后识别现场的风险和质量，在出现问题后及时反馈给客户端并提出针对性解决方案。现场建设数据资料管理库，留存并分析返回后的影响，为后续进行持续研究与学习提供支持。在施工现场的测量放线、构件吊装等环节均可以利用 UAV 监控系统进行施工指导。2.3 施工现场风险应对PC 装配式住宅施工现场的安全风险应对措施主要是在识别风险的基础上进行分析和评价，确定住宅风险评价结果后判断具体影响程度，针对风险评价等级以及相关因素权重实施针对性管理，保证 PC 装配式住宅施工能够顺利进行。2.3.1 自然环境要求起重作业会受到风速和风力的影响，特别是台风等天气会直接影响到现场安全，因此在现场施工时需要根据作业层高度情况设置风力传感设备，明确不同作业层以及不同构件吊装时能够承受的风力范围，同行情况下风力等级超过五级就必须要禁止吊装施工。施工现场的吊装设备以及脚手架等金属结构需要注意防雷电，预防雷击对人员和现场安全造成威胁。2.3.2 作业环境要求PC 装配式住宅的脚手架在搭设完成后要避免堆放杂物，避免对通道造成堵塞。在动火操作时需要检查周边情况，及时清理周边可燃物，如果不能清理则需要隔离。在有限空间内进行起火作业时需要注意保证通风换气的良好，潮湿场所要控制电压，避免造成人员触电损伤。如果作业区域内光线并不充足则需要及时停止作业，确保施工安全性。2.3.3 周边环境要求施工现场在布置塔吊等设备时需要了解场所周边环境情况，保证塔吊与架空天线保持足够的安全距离。2.3.4 施工人员要求施工人员的文化水平无法达到上岗要求时需要进行文化素质教育，确保施工人员的文化素质能够达到预期。装配式住宅的施144|CHINA HOUSING FACILITIES施工技术工人员在进行岗位培训前需要接受技术培训，施工人员以及特殊工种人员应该是专业人员，需要接受专业技术能力考试，考试合格后才能够走上工作岗位。在 PC 装配式建筑正式施工前，各个单位需要安排施工人员接受完善的岗前培训，有效提高施工人员安全意识，在施工中严格按照各项要求操作。施工人员需要获得充足的休息，保证每四个小时左右能够得到一次休息，所有作业人员在上岗前均需要接受检查，避免恐高症或心脏病等疾病患者参与施工作业。2.3.5 设备维护保养要求在进行作业前需要对平台进行全面检查，定期检查设备安全性，注意维护和保养，如果设备出现瑕疵或安全隐患则需要及时更换。在搭设脚手架之前需要计算脚手架更够承受的最大载荷，保证脚手架承受的载荷在最大载荷范围之内。2.3.6 安全防护设施要求施工人员在进入施工现场前必须要接受安全培训，严格按照安全要求使用安全帽和安全绳等设备。在临高作业前需要设置护栏，在脚手架上下作业时需要设置专门的安全通道，交叉作业时需要在各个层之间设置隔离，预防在高处发生碰车。操作人员在使用各种设备时需要做好警戒和隔离，防止人员误入情况的发生。脚手架搭建之后，相关单位需要进行验收，保证脚手架安全并放置专门的指示牌。根据 PC 装配式住宅的特点在各个施工区域防治安全标志，确保安全标注能够容易被发现，起到提醒和预警的作用，避免发生安全事故。2.3.7 事故预防和应急管理PC 装配式建筑施工过程中需要制定应急预案，明确可能会出现的事故，做好预警并确定事故发生后需要采取的措施。在日常管理中需要开展模拟演练，提升对应急预案的熟练度，保证预案能够得到运用，将事故发生的损伤降至最低，全面提升事故预防和处理能力。参考文献1 王上新,吴効帅,张超.预制装配式住宅现场施工技术与安全风险管理对策探究 J.陶瓷,2022(09):168-169+172.2 祝武标.浙中乡村装配式住宅推广影响因素与对策研究基于 SWOT 理论 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