钢结构施工安全研究

关于钢结构施工安全研究

1 引言

近年来国内钢结构技术发展迅猛，钢结构被广泛的应用于高层、超高层以及大型体育场馆的建设中，并有高度越来越高、跨度越来越大的趋势。设计师建筑与自然的结合理念，也创造出许多造型独特新颖的建筑结构，并通过钢结构来实现。钢结构对比钢筋混凝土结构有着得天独厚的优势，结构形式变化多样、可实现大跨度、超高结构、绿色环保等，并具有工厂规模化生产，现场施工周期短的特点。当今社会建设的发展，给钢结构技术的应用与提高提供了广泛的空间，同时钢结构施工速度快的特点也顺应了社会快速发展的需要。但是钢结构飞速发展的背后也隐含着一个比较尖锐的矛盾，那就是如何保证在高速生产下的施工安全，既要保证结构安全又要保证操作工人的安全[1,2]。这个问题引起越来越多人士的关注。

2 钢结构安全生产关键技术

2.1 钢结构材料应用

2.1.1 钢结构主体材料

钢结构所用材料主要包括钢材和连接材料两大类。钢材常用种类为Q235、Q345、Q390、Q420、Q460、铸钢件，连接材料有高强螺栓和焊接材料。材料本身性能直接影响到钢结构的可靠性。如材料存在缺陷，当累积或严重到一定程度将会导致钢结构事故的发生。

钢结构主体材料事故的产生原因如下：钢材或铸钢件质量不合格，以次充好；螺栓(含普通螺栓和高强螺栓)质量不合格；焊接材料

质量不合格；设计时选材不合理；制作时工艺参数不合理；钢材与焊

接材料不匹

配：材料混用或随意替代。

2.1.2 钢结构施工材料

在钢结构施工中采用施工材料，如起重吊索、吊耳、支撑材料(型钢、脚手架)、临时固定材料(缆风绳、固定螺栓、限位板)、临时轨道、防护用品(安全网、安全带)，如出现严重问题，会直接导致事故的发生。钢结构施工材料事故的产生原因如下：起重吊索断裂、结构上吊耳脱落；结构临时支撑材料使用不合理或计算不符合规定，与实际工况(尤其是脚手架)不符；结构临时固定缆风绳布置不合理或断裂；临时固定螺栓剪断等，使用劣质防护用品在出现险情时起不到应有的防

护作用。

2.2 钢结构施工的安全计算

无论是钢结构的材料使用还是施工技术，在任何一个环节出现问题均能导致结构断裂、倒塌、物体坠落等事故，作好施工前的技术准备是避免事故发生的关键。随施工技术的发展，钢结构施工全过程的计算机仿真计算已经运用到生产中，并日益成熟。从结构与临时措施材料的选择、构件的吊点位置设计、吊索承载选择、施工过程构件稳定及温度影响、施工过程中构件应力变化、支撑体系的设计与卸载等，均能通过仿真计算得到施工的理论指导依据，安全计算主要内容如下：起重吊索用具的选择、临时吊耳材料选择与设计、临时支撑材料选择与设计、构件的吊点选择、卸载的施工顺序以及应力水平等。

通过仿真计算可避免单纯的经验性施工，有效地保证结构构件(尤其是大跨度结构)在施工中的安全与支撑体系的稳定。需要注意的是，在采用脚手架作为结构临时支撑体系时，由于建筑市场材料的因素影响，扣件式脚手架的钢管与扣件往往达不到规范的要求，在对其进行抽样检查的同时，在计算时对其材料的特性取值要降低，如钢管不能以4,48mm×3．5mm计取，其壁厚宜取2．8～3．Omm。

2.3 钢结构安全生产关键技术

2.3.1 钢结构操作的安全应知教育

钢结构施工具有较强的专业性，对施工操作者技能要求高，在严格执行安全生产三级教育的同时，应着重加强专业工种的施工安全生产的应知教育。提高人员的安全生产意识是个长期的活动，只有提高操作人员的安全防范意识，才能使安全生产的展开得以顺利实施。目前施工企业的安全生产教育从说教式基本转变成形式多样的宣传教育形式，主要采用多媒体直观喜闻乐见的方式，能收到较好的效果。

2.3.2 钢结构现场施工防护重点

钢结构施工可以说到处都存在高空作业，处处是洞口临边，在这些方面的防护是关键。结合钢结构施工的特点，其现场安全防护重点如下：①合理运用安全网进行水平与立面防护；②采取相应的措施进行临边防护；③合理运用个人的安全防护用品；④临时的垂直通道与水平通道；⑤采取适当的用具解决空中作业的平台；⑥作业区域避免垂直交叉；⑦对吊装作业的危险区域的隔离。

2.3.3 高层超高层钢结构现场施工安全技术

高层超高层钢结构施工基本有钢柱钢梁吊装、高强螺栓安装、结构焊接、压型钢板铺设等几个主要的工序。为加快施工进度、合理使用现场起重设备，结构中钢柱基本分解成两层或三层一柱，其长度基本在6～12m。其施工进度一般保持在3—5d／层，几个主要的工序进行节拍流水作业，这种快速施工往往存在结构框架楼层落差大(操作层与已经铺设完楼层板的楼层落差一般2～3层)，结构操作层基本处在高空与悬空作业的状态，同时建筑楼层间的楼梯均滞后于结构的施工。根据这些特点，高层与超高层钢结构现场施工的安全生产一般采取以下的技术措施，具体包括：1)安全网的使用,安全网是防止高空坠落的主要安全措施。2) 安全绳的使用,安全绳是钢结构安装作业中临边防护的重要措施。一般采用钢丝绳或镀锌钢丝绳，不宜采用尼龙或棕绳(受气候和摩擦影响大，降低其承载能力)，用卡环或专用绳扣绑缚在钢柱或临时耳板上，固定前使其基本绷直但不可施加过大的外力。3) 临时爬梯与防坠器的使用；4）挂篮与柱临时平台；5）防坠落挂钩，安全挂钩可以由多种途径实现，采用尼龙绳、金属链等各种方法均可达到目的；6）安全带的合理应用等等。

3 结语

“安全第一，预防为主”安全生产贯穿于生产施工的每个环节，钢结构生产建设过程中随技术发展，安全防范技术措施也在逐步的完善。不论采取哪种措施均不能违背国家法律法规，在以贯彻落实安全生产责任制、安全生产操作规程、安全生产教育制度等相关制度为前提，技术人员在科学理论的指导下结合实际情况不断探索简易、可靠

的安全设施与措施，并运用于生产中。安全生产没有捷径，也没有最好的方法，只有本着“以人为本”的方针依靠科学，努力探索才能得到更实用、更可靠的措施，充分利用现有资源，用好个人防护用具．采用栏、挂、兜等多种方式的综合技术，来保护每个从事建筑生产劳动

者的人身安全。

参考文献：

[1]彭文学. 钢结构施工安全防护技术[J]. 建筑安全, 2007,22(1).

[2]齐明, 杨海光. 北京电视中心综合业务楼超高层钢结构施工

安全防护技术[J]. 建筑技术, 2005,36(2).