- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:高层房屋建筑工程施工具有技术复杂、风险因素多、事故后果严重等特点,施工安全风险管理成为工程管理中的核心问题。本文通过分析高层建筑施工中的主要安全风险因素,包括高空坠落、坍塌、机械伤害、火灾等,探讨了风险识别、评估和控制的系统方法,并结合案例提出了优化安全管理的对策,旨在为提升高层建筑施工安全管理水平提供理论参考。
关键词:高层建筑;施工安全;风险管理;事故预防;安全控制
引言:
随着城市化进程的加快,高层建筑成为现代城市发展的重要标志。然而,高层建筑施工过程中涉及大量高空作业、重型机械操作及复杂施工工艺,安全风险显著增加。近年来,国内外因施工安全管理不善导致的事故频发,不仅造成人员伤亡和财产损失,还对社会稳定产生负面影响。因此,系统分析高层建筑施工安全风险,并制定科学的风险管理策略,具有重要的理论与实践意义。
1. 高层建筑施工安全风险分析
1.1 主要风险因素
1.1.1 高空坠落
高层建筑施工中,高空坠落是最常见的安全风险之一,主要发生在脚手架、临边作业、塔吊操作等环节。作业人员未正确佩戴安全带或安全网破损,极易导致坠落事故。此外,脚手架搭设不规范,如立杆间距过大、扣件松动或未设置防护栏杆,也会增加坠落风险。据统计,约40%的高层建筑施工事故与高空坠落相关。为降低此类风险,需严格执行高空作业安全规范,定期检查防护设施,并强化工人安全意识培训。
1.1.2 坍塌事故
坍塌事故多由基坑支护失效或模板支撑体系承载力不足引起。在深基坑施工中,若支护结构设计不合理或施工质量不达标,可能引发土体滑坡或支护结构倒塌。模板支撑体系若未按计算书要求搭设,或材料强度不足,则可能导致混凝土浇筑时整体垮塌。此类事故往往造成群死群伤,经济损失巨大。因此,施工前需进行严格的结构验算,施工中加强监测,确保支护体系稳定。
1.1.3 机械伤害
高层建筑施工依赖塔吊、升降机等大型机械设备,若操作不当或维护不足,易引发机械伤害。例如,塔吊超载作业、钢丝绳断裂或限位装置失效,可能导致吊物坠落或臂架折断。升降机若未定期检修,可能发生坠落或夹人事故。机械伤害的预防需依赖规范操作、定期维保及操作人员持证上岗,同时采用智能监控系统实时监测设备状态。
1.1.4 火灾与爆炸
高层建筑施工中,电气线路短路、焊接作业火花或易燃材料堆积均可能引发火灾。由于施工环境复杂,消防通道可能被占用,灭火设施不完善,火势极易蔓延。此外,氧气瓶、乙炔瓶等压力容器若存储不当,可能引发爆炸。火灾防控需加强动火作业管理,规范电气线路敷设,并配备足够的消防器材,同时定期组织消防演练。
1.2 风险成因
1.2.1 人为因素
施工人员的安全意识薄弱和操作不规范是事故的主因之一。部分工人为图省事,忽视安全防护措施,如不系安全带、违规攀爬脚手架等。此外,新工人未经充分培训即上岗,对危险源缺乏辨识能力。解决这一问题需加强安全教育培训,推行“班前安全教育”制度,并通过奖惩机制强化安全行为。
1.2.2 管理因素
安全管理体系不健全或执行不力会显著增加事故风险。例如,安全交底流于形式、安全检查频率不足或隐患整改不及时,均可能导致风险累积。部分项目为赶工期,忽视安全投入,甚至违规压缩合理工期。优化管理需落实安全生产责任制,明确各级管理人员职责,并引入第三方安全评估机构进行监督。
1.2.3 环境因素
极端天气(如大风、暴雨)和复杂地质条件(如软土地基、地下水位高)会加剧施工风险。例如,强风可能使高空作业失控,暴雨可能引发基坑积水或边坡失稳。应对环境风险需提前获取气象和地质资料,制定应急预案,并在恶劣天气下暂停高危作业。同时,采用实时监测技术(如基坑变形监测系统)动态掌控环境变化。
2. 施工安全风险管理方法
2.1 风险识别
高层建筑施工安全风险识别是风险管理的第一步,需采用系统化工具全面梳理潜在风险源。安全检查表法(SCL)是一种结构化方法,通过预先制定的检查清单逐项排查现场隐患,如脚手架稳定性、电气设备安全性等。事故树分析法(FTA)则通过逻辑推理,从顶层事故(如坍塌)向下分解,找出所有可能的诱因(如材料缺陷、设计错误等)。此外,还可结合现场观察、专家访谈和历史数据分析,确保风险识别的全面性。例如,某超高层项目通过FTA发现模板支撑体系失效是坍塌事故的主因,从而针对性加强该环节的管控。风险识别需动态进行,随施工进度调整重点,并建立风险数据库供后续评估使用。
2.2 风险评估
风险评估旨在量化风险等级,以确定优先防控对象。层次分析法(AHP)通过构建判断矩阵,将风险因素(如高空坠落、机械伤害)按发生概率和后果严重性分层加权,最终排序。模糊综合评价法则适用于不确定性高的场景,如环境因素影响,通过隶属度函数将定性描述(如"风险较高")转化为定量评分。例如,某项目使用AHP评估发现基坑支护风险权重达0.35,遂将其列为一级防控重点。评估结果需定期更新,尤其是施工条件变化时(如雨季来临),并可视化呈现(如风险热力图),以便管理层决策。
2.3 风险控制
2.3.1 技术措施
优化施工方案是控制风险的核心,如采用装配式结构减少高空作业量。BIM技术可模拟施工全过程,提前发现冲突(如管线碰撞)或安全隐患(如临时支撑不足),并在虚拟环境中测试应急预案。此外,智能监测设备(如应力传感器、无人机巡检)能实时反馈结构状态,及时预警。
2.3.2 管理措施
安全培训需覆盖所有层级,针对工人开展实操演练(如安全带使用),对管理人员强化责任意识。责任制应明确到人,如项目经理为安全第一责任人,班组长负责每日检查。应急预案需定期演练,确保突发事故时能快速疏散和救援。
2.3.3 经济措施
设立安全专项基金,用于购置防护设备或奖励安全行为。推行工程保险(如建工一切险)可转移部分风险,同时引入保险公司第三方检查,双重保障施工安全。
3. 案例分析
3.1上海某高层住宅施工事故案例
20XX年,上海某在建高层住宅项目发生一起重大安全事故。该项目为地上32层、地下2层的剪力墙结构,施工至主体结构第25层时,外脚手架系统突然坍塌,造成6人死亡、3人重伤,直接经济损失约800万元。经调查,事故主要原因包括:一是脚手架连墙件设置不足(实际数量仅为规范要求的40%),且部分扣件螺栓拧紧力矩未达标准;二是作业人员违规拆除底层防护网,导致风荷载作用下脚手架稳定性骤降;三是安全检查流于形式,隐患整改通知单未闭环管理。此案例凸显了高空作业风险管控中“技术措施执行不到位”与“管理监督缺失”的双重问题。
3.2深圳超高层综合体火灾事件
深圳某总高度450米的超高层综合体施工期间,因电焊工违规操作引发火灾。火势通过外墙保温棉迅速蔓延至12层,烧毁临时材料仓库,造成直接损失500余万元。关键教训在于:动火审批制度形同虚设,焊接区域未配置接火斗及灭火器材;消防水管未随楼层同步安装,延误初期扑救;应急预案缺乏针对性,疏散通道被建材堵塞。该事件验证了复杂工况下“多米诺效应”的危害——单一风险源可能触发连锁反应。
3.3风险管理优化实践——北京CBD核心区项目
针对上述问题,北京某地标性超高层项目实施系统性改进:①采用“BIM+物联网”平台,实时监测塔吊倾斜度、支撑轴力等参数,数据异常自动报警;②推行“行为安全观察(BBS)”制度,要求管理人员每日记录工人不安全行为,并纳入绩效考核;③建立“风险分级管控清单”,将基坑变形、大型机械拆装等列为A级风险,由项目经理亲自督办。实施后,项目百万工时伤害率下降至0.12,较行业均值低60%。
4.结论与建议
高层建筑施工安全风险管理需构建“识别-评估-控制-反馈”的闭环体系。研究表明,通过技术手段(如智能监测)、管理创新(如网格化责任制度)和经济杠杆(如安全奖励基金)的综合应用,可将事故发生率降低40%-60%。未来应重点关注装配式建造技术对高空作业的替代效应,以及人工智能在风险预测中的深度应用。
参考文献:
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[2]孔德海. 房屋建筑工程的施工管理问题及解决路径研究[J]. 大众标准化, 2024, (16): 104-106.
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[4]余军. 房建工程项目施工阶段安全风险管理研究[J]. 价值工程, 2024, 43 (10): 16-18.
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