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摘要:建筑脚手架作为建筑工程中重要的组成部分,因其便携性和实用性被应用于诸多建筑工程中。但是由于建筑工程建设的复杂性,导致建筑脚手架搭建存在一定危险性。由于工程人员疏于管理、脚手架搭建存在计算不准确,导致脚手架存在诸多危险点。为此,为了实现对脚手架的安全管理,在建设建筑脚手架的过程中,基于脚手架可能存在的搭建问题,利用安全评价模型评估脚手架风险,采取针对性手段提升建筑脚手架搭建安全。
关键词:建筑脚手架;搭建方法;安全管理
引言:基于住房和城乡建设局对建筑安全的相关规定,在建筑工程建设中,要做好建筑用钢管、扣件等零部件的质量整治活动,杜绝劣质建筑构件进入施工现场,以免引发严重的安全事故。通过对我国脚手架搭建的调查发现,每年应用于建筑工程中的脚手架约6亿个,但是其中不符合建筑规范的脚手架却能够占到75%,如此数量的不合格脚手架已经成为影响建筑安全的重要因素。
材料的选择、脚手架搭建、管理机制以及人员素质都会对脚手架的搭建质量造成严重影响,就目前对脚手架搭建的调查发现,其质量问题均集中于上述要素,以致每年出现多起脚手架倒塌事故。
1.1材料选择
相较于其他发达国家,我国脚手架搭建起步较晚,在搭建技术、设计以及材料方面都存在明显的薄弱点。但其中材料是脚手架质量问题的源头,在搭建前施工团队未对脚手架材料进行层层筛选和检验,导致不合格的材料被应用于脚手架搭建中[1]。另外,在脚手架材料选择上,施工团队未结合工程建设要求,选择适用性较强的脚手架,按照建筑规范准备爬架。一般而言,在搭建脚手架时,要基于脚手架类型,准备对应钢材和板材,以提升脚手架承载力和稳定性,以免因压力过大引发脚手架断裂或折断事故。
1.2脚手架搭建
在进行工程建设时,脚手架搭建具有严格的要求,如在高处搭建脚手架,就需要施工人员佩戴安全帽和安全带,以保障自身安全。但是,在实际搭设中,由于工程人员不按照规范搭设脚手架,未在搭建前检查自身安全带是否绑紧,在搭建脚手架时从高空坠落,造成人身伤亡。为此,在进行脚手架搭建时,一定要按照工程施工要求以及脚手架搭建顺序,完成对工程的施工,以便预防脚手架搭建的安全隐患,做到防患于未然。
1.3管理机制
在对脚手架搭建管理时,需要应对多种突发情况,设定应急突发事故处理方案。但在实际践行中,一个工程项目需要搭建多个脚手架,不断进行重复搭建,施工人员在机械性的活动中不可避免地出现遗漏,再加上管理人员一时失察,就会因细节性问题引发脚手架的坍塌。另外,脚手架搭建的目的就是为了满足高空作业的需求,如果在搭建时无法保证脚手架自身的安全性,就会增加高空作业的风险,为此在对脚手架进行安全管理的过程中必须要逐一对脚手架的搭建进行隐患排查,根据工程实际情况,确定脚手架管理细节,以便有效预防脚手架安全事故。
1.4人员素质
人员素质是整体脚手架搭建的重要影响因素,施工团队在招聘员工时必须要保障人员皆是经过专业培训,对于脚手架搭建具备丰富经验的人员,以便在搭建过程中能够按照施工规范和施工要求进行施工。通过对脚手架搭建的调查,部分施工团队出于节约建设成本的考量,在招聘人员时,直接让未经过训练和培训的工程人员参与到施工中,甚至一些工程人员都不会使用脚手架,导致其在脚手架拆除和搭建时时常出现错误操作,无法按照施工图纸或专项施工方案要求作业执行,增加脚手架搭建的危险性,使施工管理无法落到实处。
1.5设计计算
在搭建脚手架时,需要事先计算脚手架模型参数,并根据计算结果搭建脚手架。但在实际搭建中,由于事先对脚手架模型计算不精准,受力、承载与实际不相符导致脚手架的稳定性受到影响。例如,在计算脚手架时,将脚手架斜杆、立杆随意拉长,导致脚手架之间的连接点受力不均,关键位置嵌入不紧密,引发脚手架倒塌事故[2]。在计算脚手架结构时,施工团队时常将脚手架的应用预计成一个理想状态,每根钢材都可以连接至预计交点,杆件和扣件搭接紧密,但实际在建设时,每个连接点交点位置不同,扣件重心也不同,无法做到与钢管的完全适配,在搭建时就会出现不稳固的情况,因过度延伸,扣件位置无法对齐,出现超载的问题。
在进行实际脚手架搭建过程中,施工团队一定要对脚手架的搭建的安全性进行专业的评估,根据工程的建设要求和相关技术规范,获取脚手架搭建指标、建立安全性评估模型,以便确定最终脚手架搭建风险。
2.1评价指标
脚手架评价指标反映了脚手架搭建的安全性,在对脚手架进行指标评价过程中,通过将每个指标与实际脚手架的搭建进行对比,判定各项元素对脚手架安全性的影响程度。例如,在对脚手架安全性进行评估时采用层次分析法,将脚手架材料、人员、管理机制以及计算划分成多个层次,并采用定量分析的方式,判定每个因素对脚手架安全性的影响程度,并对每个因素进行赋值,以便确定脚手架的安全状态。而对于其中数据要求较为复杂的因素,在判定指标时,要避免采取指标固定值,而是要为其设定变化区间,以实现对指标常权的修正。
2.2熵权法
熵权法是指通过判定脚手架指标之间的逻辑,将脚手架指标安全性划分成不同形态,并对指标的分析结果进行排序。基于熵权法理论,在判定安全指标的过程中,计算每项指标盲度,并对指标可能产生的偏差进行分析,以便确定最终指标的程度值。在具体评定时,将指标按照次序进行矩阵排列,例如将脚手架的影响因素看做一个集合A,在集合A中存在多个子集,每个子集中存在多个指标,根据熵权法理论,集合A所对应的隶属集合矩阵为R,假设每个指标在脚手架安全性中的话语权一致,则在对其进行排序过程中,就可以按照每个指标识别度公式对脚手架的安全性进行计算:
其中a为脚手架安全性指标,K为指标次序,x为对应矩阵子集。
2.3评价模型
根据上述指标隶属度以及指标影响程度,建立脚手架安全性判定公式,根据脚手架指标分类,将指标拓展至负域中,并建立指标的独立类别和归属,以计算最终指标对脚手架建设安全性的影响程度。结合权重,将每个指标作为评价对象,按照指标中的集成联系,获取指标与脚手架之间的联系隶属度,如果评价指标与该评价类别相符合,且符合度较高,则表示该指标对于确定脚手架安全性的意义极为重大,以此确定脚手架是否处于安全状态中,判定脚手架的风险等价变化。
2.4风险确定
将脚手架指标带入上述关系中,发现计算结果、人员与脚手架安全行动的隶属程度较大,若人员与计算结果存在较大风险,则脚手架安全等级则属于低等级。在实际脚手架工程建设中,为保证脚手架安全性等级的科学判定,征集脚手架安全性影响的特征变量,并按照脚手架等级风险将等级划分成对应个数的指标。就目前脚手架风险等级程度来看,可以将脚手架安全等级划分成1、2、3级,根据权重法计算的结果,通过对特殊指标的征集,确定脚手架的风险等级,以便得到脚手架安全性的最终评估结果。
根据上述对脚手架安全管理问题以及评估的研究,在施工团队对脚手架安全性进行管理过程中,需要基于脚手架建设的实际情况,健全管理制度、运用信息技术以规范脚手架的拆卸和建设,确保脚手架搭建的安全性。
3.1健全管理制度
脚手架管理制度是保证脚手架安全性的基础,其是控制材料、人员等要素的集合,因此施工团队在健全管理制度过程中,首先要确保全体施工人员对脚手架拆除和搭建安全性投入更多的重视,规范脚手架搭建思路,使人员按照搭建流程搭建脚手架,以减少工程建设中的安全隐患。其次,在对脚手架搭建项目进行管理过程中,要派遣专门人员对脚手架的搭建进行监测,并确定脚手架搭建的固定班组,以便确保脚手架搭建的稳定性,可以随时对脚手架搭建任务的规范性进行检测。最后,由于脚手架搭建材料需要重复使用,在进行搭建过程中,要对材料质量进行层层筛查,如果其中存在不符合规范的材料,则要及时进行替换,以便从源头上保证脚手架搭建的安全性[3]。
3.2运用信息技术
在进行脚手架搭建过程中,施工人员采用信息技术,将BIM模型技术应用其中(如图1),以完善脚手架搭建的优化。例如,在进行脚手架搭建前,模拟脚手架搭建的实际情况,核对脚手架搭建各个部位的连接点数值,以便保证脚手架搭建的安全性。在具体施工前,将脚手架搭建图纸录入到BIM系统中,分析每个连接点的受力情况,检验节点位置以及脚手架连接参数。另外,根据脚手架搭建和拆除要求,设计不同实施方案,并通过对方案结果的对比,选择其中最优的搭建和拆除方案。在BIM技术的加持下,可以根据建筑工程建设特点,将脚手架搭建任务按照LSM线性进度进行合理规范,以便实现对脚手架搭建的全过程管理。
图1 BIM技术在脚手架工程的实际应用
3.3规范搭建拆除
在拆除脚手架过程中,要格外注意脚手架拆除的安全性,实际施工时,首先管理人员要承担起检查脚手架结构的责任,确保脚手架拆除有其对应批准文件以及施工证明,然后再安排工作人员按照要求拆除脚手架构件,以保证脚手架拆除的规范性。其次,如果在拆除脚手架的过程中遇到恶劣天气,应当向上级报告脚手架拆除的特殊情况,停止施工,以减少安全事故发生的可能,杜绝危险施工行为。最后,在拆除前,要及时检查脚手架搭建的周边环境,保证整体环境的清洁度,清扫杂物以及有可能对脚手架拆除造成影响的物质,待至检查合格后再开始脚手架拆除工作。
3.4提高人员水平
人员素质作为影响脚手架搭建质量的重要因素,施工团队要对人员专业素养和专业技能提高重视程度,保证施工人员队伍都具备丰富的经验和熟练的拆除技能。首先,对施工人员进行培训,强化日常管理中安全意识宣传,通过会议宣讲等活动开展事故案例分析,通过真实的数据和事故影响强化施工人员对危险性操作的认识,以便在日常搭建过程中能够按照工程规范履行自身职责。其次,对于人员进行定期培训,学习先进的脚手架搭建技术,实现对脚手架工程建设的综合管理,设立清晰的奖罚措施,以便在作业和管理人员违反相关规定时,能够做出公正裁决。最后,为施工人员做好安全保障,配备完备的安全措施和设备,以保证施工作业人员的操作安全性,减少对施工人员的生命威胁。
3.5确定脚手架安全
建筑工程资源极为有限,在搭建脚手架过程中,需要按照工程分类,建设脚手架搭建分类,通过设定影响脚手架安全性的四因素,确定脚手架搭建的安全性[4]。例如,在脚手架搭建过程中,将脚手架木板、扣件、钢管以及通道作为四因素,并按照建筑物的建设要求,通过对这四因素进行完美组合,确定最终脚手架的搭建结构,以便使脚手架搭建符合工程建设特点。且在工程人员对脚手架进行搭建时,还要对四因素进行严格检查,并根据当时工程建设实际情况,提出可操作的整改意见,以保证脚手架搭建的安全性。
结语:总而言之,在对脚手架搭建进行安全管理过程中,应当从人员、管理、材料以及计算结果等诸多因素进行控制,并就因素的对应指标建设脚手架安全评估模型,以便将脚手架搭建流程按照层次化处理,简化复杂的脚手架搭建任务,保证脚手架搭建的安全性。同时,施工团队还要结合信息技术,完善脚手架搭建管理,做到对脚手架搭建安全隐患的有效防治,以提升工程建设经济效益和安全性。就施工团队而言应当承担起保证脚手架搭建安全性的任务,对脚手架搭建技术以及影响因素进行深入研究,判别脚手架搭建的不同类型,提升脚手架搭建的结算精度,以便将材料、工程施工以及人员都纳入到工程管理中,提升施工项目的经济效益和实用效益。
参考文献:
[1]杨伟伟. 房建工程中扣件式脚手架施工安全技术应用 [J]. 大众标准化, 2023, (12): 152-154.
[2]王恒. 某建筑施工企业双重预防机制建设及信息化平台开发研究[D]. 大连交通大学, 2023.
[3]车萌. 悬挑式脚手架安全风险管理[D]. 南昌大学, 2023.
[4]段向东,侯小荣. 浅析石油化工工程建设中异形脚手架的安全管理 [J]. 中国设备工程, 2023, (06): 41-43.