建筑施工脚手架火灾事故分析与教训土木工程毕业论文.doc

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1、中国地质大学（北京）现代远程教育专 科 实 习 报 告题 目 建筑施工脚手架火灾事故分析与教训 学生姓名 批 次 专 业 学 号 学习中心 知金北京学习中心 2017年 4 月中文摘要 随着我国经济与社会的发展，建筑行业蓬勃兴起，然而由于施工过程中消防管理不到位,消防设施配备不完善,操作人员消防意识和技能差，对新型材料防火性能研究不够等原因，高层及超高层建筑施工现场火灾频发，而高层建筑施工防护脚手架的消防隐患往往被忽视; 高层建筑施工及建筑施工防护脚手架现场火灾特点除了具有建筑火灾的共性外，其突出的特点如下1:1)施工现场易燃,可燃物品多，动火作业多，管理难度大，失火风险高。 2)火灾蔓延快，

2、容易在极短时间内形成立体火灾,由于超高层建筑外墙、幕墙、室内井道等的烟囱效应，超高层建筑发生火灾后，烟气，火苗蔓延速度极快，根据相关资料，烟囱效应可使烟气上升速度达到3-4m/s，一座100m高的建筑，在无阻挡情况下，0.5min左右，烟气就能顺井道扩散到楼顶,此外，由于风速随高度增高而加大，超高层建筑上部风速远远大于地面风速，也加快了火势蔓延。 3) 疏散困难，超高层建筑施工现场人数多,人员集中!现场情况复杂,疏散距离长，造成疏散困难。 4) 扑救难度大,由于超高层建筑火势蔓延快，除了在火灾初期得到及时扑救外，一旦蔓延，则很难扑救。5) 火灾损失大，社会负面影响巨大。6) 高层建筑施工现场火

3、灾原因分析，多起高层建筑施工现场火灾原因进行了分析，其中大多都是由于电焊火花引燃各种易燃材料引起的，占47.5%，在最初的燃烧物中，易燃的保温材料和防护网也占总火灾次数的 47.5%，从上述数据可以看出，在高层建筑施工现场火灾中，电焊作为火源，保温材料及防护网作为引燃物是主要的失火模式。关键词：消防设施；高层建筑；建筑施工脚手架；电焊火花；易燃物；目录第1章 脚手架的发展状况及概念. 1.1脚手架的发展历程及类型 1.1.1自新中国成立后，脚手架技术在我国的社会主义建设中发挥了重要作用。回顾近代脚手架技术在我国的发展，大致可以分为三个阶段2第一阶段为 20 世纪 5060 年代。脚手架在早期经

4、历了较长的自然发展，然而由于当时的建筑结构主体以砖石砌体结构为主，因此基本为单、双排外脚手架的形式，且多为竹木材料3。但由于建筑业的不断发展、工业化水平不断提高以及木材的短缺，继而中使得钢材在建筑工程的应用得到广泛的推广。 第二阶段为 20 世纪 7090 年代。70 年代末，我国的民用建筑迅速发展4，相继研发了如桥 架、挂架 、吊篮 架、插口 架 等新的脚手架形式。80 年代后，高层建筑及大规模公用建筑的不断涌现，随之出现了碗扣式脚手架，同时还引入了门型组合式脚手架4，使得脚手架技术得到了较快的发展。在 90 年代，为了促进高层建筑的发展，陆续出现了爬架、爬模等高新脚手架技术体系。 第三阶段

5、从 20 世纪 90 年代至今。高层、超高层和大型公共建筑的迅速发展，使高大型的脚手架及模板支撑不断地得到推广使用。但是由于理论研究不足，在工程中常出现脚手架安全事故，使的脚手架的发展应用进入了比较困难的阶段。在今后，有必要结合我国建筑特点，研制新型的脚手架体系，它应具有材质好，周转次数多，可再生；施工速度快；结构稳固，支撑强度高；安全可靠，简捷高效；节约劳动力等优点。 1.1.2 脚手架通常分为固定式脚手架、移动式脚手架和吊式脚手 架三大类，其中固定式脚手架分为扣件式、承插式 、梯型 、门型 、三角型等类型，在世界范围内都有广泛的应用。以下介绍几种我国目前正在使用的脚手架 类型 5：扣件式钢

6、管脚手架6；承插式脚手架包括(1)碗扣式脚手架7；(2)楔紧式自锁多功能脚手架；(3)插接式脚手架；(4)盘销式脚手架；(5)轮扣式 脚手架；门式脚手架 ；方塔式脚手架 ；三角框塔式脚手架 ；附着式升降脚手架；电动桥式脚手架等； 1.2脚手架在施工中的作用根据国务院建设工程安全生产管理条例相关规定和参照重大危险源辨识有关原理,进行施工安全重大危险源的辨识,是加强施工安全生产管理,预防重大事故发生的基础性工作。目前,城市建设施工安全重大危险源可分为:施工场所重大危险源、施工场所及周围地段重大危险源两类。其中,施工场所重大危险源包括:脚手架(包括落地架、悬挑架、爬架等)、模板和支撑施工,局部结构工

7、程或临时设施失稳,造成坍塌、倒塌意外;高度大于2米的作业面(包括高空、洞口、临边作业),因安全防护设施不符合或无防护设施、人员未配系防护绳(带)等造成人员踏空、滑倒、坠落等意外;工程材料、构件及设备的堆放与搬(吊)运等发生高空坠落、堆放散落、撞击人员等意外;工程拆除因误操作、防护不足等,发生人员伤亡、建筑及设施损坏等意外。施工场所及周围地段重大危险源包括:邻街施工高层建筑或高度大于2米的临空(街)作业面,因无安全防护设施或不符合,造成外脚手架、滑模失稳等坠落物体(件)打击人员等意外;工程拆除因设计方案、误操作、防护不足等造成发生施工场所及周围已有建筑及设施损坏、人员伤亡等意外。第2章 我国脚手

8、架使用的现状及存在的安全问题 2.1 脚手架体系基本组成构件及搭设一般地，扣件架体系中存在着不同的结构形式，组成其结构构件存有差异，但基本构件相同，主要由立杆、水平杆、扣件、脚手板、剪刀撑、连墙件、扫地杆、底支座、安全网等构配件组成， 其中，水平杆和立杆采用扣件连接，且一般采用直 角扣件 ；剪刀撑应在垂直面上和立杆形成夹角45 60交叉斜杆 ，并与立杆用旋转扣件连接 ；底座一般用于连接立杆底面和支撑 基础 ，作用是和立杆共同承力 、适当增大受力面积及调节支撑 高度。 2.3 电焊特种作业的消防安全防范不到位 电焊火花引起的火灾在高层建筑施工现场火灾事故中占有最大比重，焊接火花飞溅及焊渣掉落而引

9、燃易燃物，焊接火花与焊渣引燃保温材料，防护网等而引发火灾的隐患很多，在外架安全防护网上没有安装喷淋装置，避免电焊火花或焊渣引燃安全网的简易喷淋装置，安全网及脚手板上易存在易燃杂物，没有及时清理，遇到电焊火花极易引起火灾。 2.4 .施工现场临时消防给水系统上的设计缺陷 由于超高层建筑的高度远远高于一般建筑物，其临时消防给水系统也有其不同于一般建筑物的特点，主要表现在: 临时消防用水量大，水泵出口压力高，也要防止超压以免损坏系统，由于，超高层建筑临时消防给水系统布置及临时室内消防给水系统的分区布置不合理，造成超高层建筑消防给水压力值不够，不能确保火灾时水枪水柱的长度;消火栓栓口的静水压力小，没有

10、设计分区给水系统等，在实际超高层建筑施工中，由于发生火灾事故，而消防水不起作用或起的作用很小，而造成重大火灾事故。 2.5 施工现场消防安全管理不制度化 相关部门对脚手架体系的安全监督管理仍停留于突击检查 上，缺少日常的监督管理制度和措施 。而且监查体系不健全，资金不到位，方法手段落后 ，很难顺应我国市场经济体制下建筑业的发展要求 。 再就是作业人员的素质较低。一方面，施工现场的工人大部分来自于农村，其从业人员 85%左右为农民工，他们的安全意识较弱，职业素养较低，且专业技能的培训不足 (如架子工没有国家规定的相应资格证书，无证上岗，电焊工无证操作等)，造成现场管理混乱；另一方面，某些施工企业

11、资质较差，其技术管理人员偏少且实际的工程经验较少，素质低下，远达不到工程管理的需要。其中人的不安全行为和物的不安全状态，往往只是扣件架体系事故的直接原因，但经深入分析可知，管理的缺陷和失误是脚手架系火灾事故发生的根源所在，例如管理程序、规章制度、工人培训、检查监督机制等方面的失误。 虽然环境因素的发生难以预测，其造成的影响难以避免，然而可利用管理的方式，采取相应的措施来最大化地降低环境的影响程度。通常采用的安全管理的措施主要有：建立健全安全规章制度、细化项目的组织结构、完善管理人员的配置、提高领导的安全意识、强化工人的岗前培训和进场教育、加大安全检查的力度等。第3章 施工现场由于脚手架易燃物造

12、成的火灾事故的分析与教训 2005.04.25郑州河南发展大厦 A座(120M高)由于电焊焊渣，引燃脚手架防护网，竹笆及木材造成火灾； 2005.06.07上海 江浦路茭白园路路口在建高层建筑由于电焊火花，引燃脚手架尼龙防护网造成火灾； 2008.12.01 厦门 厦门市海沧大道，海晟 维多利亚二期10号楼，由于电焊焊渣防护网或竹脚手造成火灾； 2009.02.09北京央视大楼北配楼，由于烟花爆竹引燃易燃物造成火灾； 2009.12.09柳州 柳州市映山街 33号高层商住楼，由于楼外架竹质架板造成火灾 2011.03.11郑州红旗路与黄河北街交叉口处一在建工程，由于电焊引燃防护网造成火灾； 2

13、011.04.22乌鲁木齐友好南路 590 号乌鲁木齐市中医院，由于防护网着火造成火灾。 从上述数据可以看出，在高层建筑施工现场由于脚手架发生的火灾中，电焊作为火源，保温材料及防护网作为引燃物是主要的失火模式。第4 章 基于建筑施工管理的脚手架，安全性研究及其消防事故防范对策. 4.1焊接防火 建立严格的焊接制度，焊接地点必须清扫干净，确保焊接在安全的地方进行，当凌空焊接时，必须采取可靠措施防止焊渣掉落，焊接工作完成，需进行安全检查后才能离开，防止焊缝未彻底凉透而引燃易燃物品。通过风险识别，评估，列出焊接风险性极大的清单，当进行风险性极大的焊接作业时，除采用前述防护措施外，另增加焊接看守人员，

14、并准备好灭火器材以便灭火。在外架安全防护网上安装简易喷淋装置，避免电焊火花或焊渣引燃安全网，简易喷淋装置采用内径20mm的水管制作，按300mm左右间距钻直径2mm孔，沿外架一周用铁丝绑定在顶端水平杆上，用软管连接水龙头，在有焊接施工时开启水喉喷水使外立面安全网保持湿润状态，在辅助设施的帮助下，能使外脚手架安全网在焊接火星下完全不着火，同时也可以有效避免因切割石材造成扬尘污染。高空临边焊接时采用焊渣承接盆，防止焊渣掉落，搭设焊接平台，在安装!焊接钢柱等大型钢结构时，搭设作业平台，一方面为操作人员提供操作场地，另一方面通过操作平台防止电焊火花和焊渣掉落，引燃下面的可燃材料。4.2外脚手架防火 脚

15、手架火灾主要是由脚手板和安全防护网引起的，现今我国主要使用钢制、木制和竹制脚手板，木制和竹制脚手板都是易燃材料，常用的安全防护网也大部分是可燃的，由于脚手架连成一片，没有任何障碍物阻止，故脚手架火灾蔓延快，难以扑救，危险性极大，在统计的 40 起高层建筑火灾中，有11起是由脚手架防护网!脚手板等引发的，可见脚手架火灾在高层建筑火灾中占有很大比重，是高层建筑防火的重点。超高层建筑的外脚手架应采用不燃材料搭设8;在脚手架上进行电焊、气焊、气割等动火作业时，必须制定防火措施，并设置专人看守; 脚手架上悬挂霓虹灯等装饰性及广告性的灯具，一方面容易引燃防护网，另一方面可能发生电线漏电，是极其危险的，故严

16、禁悬挂灯具;脚手架附近应放置一定数量的灭火器和消防装置，以便扑救初期火灾; %必须及时清理运走脚手架上及周围的建筑垃圾; 在脚手架的密目安全网上安装临时喷淋管，在电焊、气割等施工时向安全网上喷水，防止火花及焊渣引燃安全网。 4.3外墙装饰施工防火 超高层建筑外墙装饰施工阶段，多数采用外脚手架进行施工，由于建筑外墙装饰施工阶段存在大量的易燃、易爆物品，如防水保温材料、油漆涂料、装饰木材、塑料、电线电缆等，另外，装饰阶段多施工单位、多专业、多工种交叉作业，防火工作繁重!复杂，是建筑施工现场消防的重点，在40起高层建筑施工现场火灾事故中，由易燃的保温材料作为引火物的共 12 起，占总火灾次数的30%

17、，可见，保温层施工的防火是装饰阶段消防工作的重点之一。目前，我国常用的外墙保温材料主要有3类: 1）以矿物棉和玻璃棉为主的无机保温材料，通常认定为不燃性材料; 2）以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为主的无机有机复合材料，通常认定为难燃性材料;3）以聚苯板、聚氨酯和酚醛为主的有机保温材料，通常认为是可燃性材料。可燃保温材料应在电焊、气割等动火作业结束后才能施工，不得直接在保温板材上进行防水材料的热黏结法施工。 4.4临时消防给水系统 临时消防给水系统的特点，主要表现在: 临时消防用水量大，水泵出口压力高，要防止超压以免损坏系统。因此，建筑临时消防给水系统布置需要着重考虑以下问题，1) 临时室内消防给水系统

18、的分区布置，超高层建筑消防给水要保证较高的压力值，才能确保火灾时水枪充实水柱的长度; 但为了防止系统超压而破坏，又必须控制系统的水压力不能过高，2）高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95（2005）年版) 规定【9】，消火栓栓口的静水压力不应大于1.0kma，当大于1.0kma 时，应采取分区给水系统,在实际超高层建筑施工中，室内临时消防给水系统都设计成分区供水。消防水泵选择 消防水泵选择主要考虑以下几个参数: 1)额定流量 ,水泵的额定流量必须满足消防用水量的要求; 2)额定压力 消防水泵的出口压力必须满足消防水的压力要求; 3)防超压在超高层建筑临时室内消防给水系统中，即使采用了分

19、区供水方式以控制系统水压力，但在火灾初期消防用水量较小，消防水泵在小流量工作时，消防泵从室外管网直接吸水,外网水压大大高于计算时的最低水压时，或停泵时的水锤作用，都可能造成系统超压而破坏，为了防止超压发生的破坏，在消防水泵选型时，应选用流量7压力( SOP) 特性曲线平坦的消防水泵，在流量变化时，其给水压力基本不变，更能满足消防给水系统使用工况【10】。 4.5施工管理对脚手架火灾安全性保障的重要性 管理的缺陷和失误是脚手架体系火灾事故发生的根源所在，例如管理程序、规章制度、工人培训、检查监督机制等方面的失误。虽然环境因素的发生难以预测，其造成的影响难以避免，然而可利用管理的方式，采取相应的措

20、施来最大化地降低环境的影响程度。通常采用的安全管理的措施主要有：建立健全安全规章制度、细化项目的组织结构、完善管理人员的配置、提高领导的安全意识、强化工人的岗前培训和进场教育、加大安全检查的力度、操作人员持证上岗、增加政府激励政策等。 结 语 脚手架体系火灾的特点对临时消防安全提出了严格的要求，惨痛的施工现场火灾教训使人们认识到了施工消防安全的重要性，并创新了各种临时消防技术方法，本文在分析脚手架火灾原因的基础上，综合论述了国内各种规范、案例对临时消防的要求，总结了现行的各种有效消防措施，并提出了改进建议，为今后脚手架施工现场临时消防设计施工提供建议。参考文献1樊国安，崔振宇， 高层建筑消防与

21、救人灭火探讨j,甘肃科技，2009.2.(1)68-712 余宗明. 脚手架结构计算及安全技术M. 北京: 中国建筑工业出版社, 2007 3 刘鑫. 扣件式钢管支架计算分析及其程序开发D. 杭州: 浙江大学, 2005 4 魏涛. 脚手架整体结构计算及其软件开发D. 青岛: 青岛理工大学, 2010 5 糜嘉平. 建筑模板与脚手架研究及应用M. 北京: 中国建筑工业出版社, 2001 6 吴必龙. 高层建筑扣件式钢管支架构造研究与标准化设计D. 杭州: 浙江大学, 2007 7 JGJ130-2011, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范S. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011 8 JGJ166-2008, 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范S. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009 9 公安部四川消防科学研究所GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范s,北京: 中国计划出版社,2005.10 中国建筑第五工程局有限公司，中国建筑股份有限公司,GB50720-2011 建设工程施工现场消防安全技术规范S,北京: 中国计划出版社，2001