基于C-OWA算子的裝配式建筑吊裝安全生產(chǎn)管理研究

王定河

摘要：裝配式建筑相較傳統(tǒng)建造方式吊裝作業(yè)居多，然安全隱患也隨之增加。文中在既有文獻基礎(chǔ)上，從影響裝配式建筑吊裝作業(yè)安全的3個階段，構(gòu)建出含12個指標的風險因素指標體系。借助C-OWA算子對指標賦權(quán)并結(jié)合ABC分類法，探究出裝配式建筑吊裝主要風險因素，針對主要風險因素，提出對策建議，以為裝配式建筑吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)管理提供參考。

Abstract： Compared with the traditional construction method， the hoisting operation of prefabricated buildings is more， but the safety risks are also increased. Based on the existing literature， this paper constructs a risk factor index system with 12 indexes from three stages that affect the safety of assembly building hoisting operation. With the help of C-OWA operator and ABC classification， this paper explores the main risk factors of assembly building hoisting， and puts forward countermeasures and suggestions for the main risk factors， so as to provide a reference for the safety management of assembly building hoisting operation.

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;吊裝;安全生產(chǎn)管理;C-OWA算子

Key words： assembly building;hoisting;safety management;C-OWA operator

中圖分類號：TU714;TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）01-0055-03

0 ?引言

國民經(jīng)濟發(fā)展中，我國建筑業(yè)增加值增長率一直高于國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率和工業(yè)增加值增長率，建筑業(yè)已成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)發(fā)展過程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑占比最大。傳統(tǒng)的混凝土建筑存在資源（水、木材等）、能源（電、汽油等）消耗大、勞動力工作強度大等弊病，已經(jīng)不利于我國建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。因此大力發(fā)展具有“四節(jié)一環(huán)?！眱?yōu)勢的裝配式建筑，實現(xiàn)建筑工業(yè)化對我國建筑業(yè)的發(fā)展具有重大意義。但是裝配式建筑作為一種工場生產(chǎn)、現(xiàn)場拼裝的新型建造方式，在我國的發(fā)展還處于初級階段，其建造方式與現(xiàn)澆方式存在較大差異，最顯著特征就是裝配式建筑吊裝作業(yè)量大，因此有效管控裝配式建筑吊裝作業(yè)安全高效進行意義重大。

在建筑安全生產(chǎn)影響因素研究方面，國外學(xué)者RiazZ，Edwards，DJPameA，etal[1]指出要想使施工現(xiàn)場安全事故降低就需要安全的施工條件、專業(yè)的技能培訓(xùn)、合理的施工方案以及有效的監(jiān)督管理，僅從宏觀角度進行安全管控，對建筑吊裝等具體施工流程沒有做深入探討。國內(nèi)學(xué)者在裝配式建筑施工安全角度立足風險因素識別及風險評價方面研究較多，李皓燃等[2]對裝配式建筑施工過程風險研究表明吊運階段風險僅低于構(gòu)件存放階段;陳偉等[3]研究表明構(gòu)件吊升技術(shù)水平是裝配式建筑施工重點內(nèi)容;王志強等[4]用實例驗證裝配式建筑施工安全測評模型，結(jié)果表明吊點確定及施工人員技術(shù)水平及安全意識為主要安全影響因素。馮亞娟等[5]基于EW-SPA的裝配式建筑施工安全研究表明環(huán)境因素影響最為重大。

綜上，國內(nèi)外學(xué)者們對裝配式建筑在施工現(xiàn)場安全施工、風險因素識別與實例風險評價基礎(chǔ)上都進行了深入研究，也通過了實踐案例的驗證，為社會取得了巨大的經(jīng)濟效益。然而研究角度尚不全面，一是偏于宏觀風險因素識別，缺少對施工過程中的具體流程如吊裝作業(yè)進行深入挖掘及提供管控措施;二是研究方法上偏重定性研究，缺乏定量化的分析，無法保證研究結(jié)論的科學(xué)合理性。本文基于既有文獻，構(gòu)建裝配式建筑吊裝作業(yè)安全風險體系，通過郵件問卷的方式征詢專家意見對體系指標評分，使指標定量化，然后采用C-OWA算子對指標進行賦權(quán)，結(jié)合ABC分類法對吊裝作業(yè)的關(guān)鍵風險因素，提出管控建議，以期為施工吊裝作業(yè)安全管理決策提供參考。

1 ?裝配式建筑吊裝作業(yè)風險因素體系構(gòu)建

裝配式建筑是指在工廠生產(chǎn)的部品部件，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組裝和連接而成的建筑。相對于現(xiàn)澆建筑，就是把原來現(xiàn)澆而成的構(gòu)件如梁、樓板、框柱、圍護墻、樓梯、陽臺、空調(diào)板等在工廠生產(chǎn)線完成，采用特殊工具運到現(xiàn)場吊裝拼接而成的建筑整體。這種建造方式有利于提高勞動生產(chǎn)率，大幅節(jié)約資源能源，然而相較現(xiàn)澆建筑增加了大量吊裝作業(yè)。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于2018年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故和建筑施工安全專項治理行動情況的通報建辦質(zhì)函〔2019〕188號文指出2018年全國房屋市政工程生產(chǎn)安全較大及以上事故顯示起重傷害事故占比18.2%安全事故排名第二位，僅少于坍塌事故。對于發(fā)展一種吊裝作業(yè)更多的裝配式建筑就需要更進一步的加強風險管理，提高施工安全等級，必須立足影響裝配式建筑吊裝安全風險因素著手。裝配式建筑吊裝作業(yè)安全性主要受構(gòu)件生產(chǎn)與構(gòu)建吊裝過程兩階段影響。然而，在運輸、堆放階段對構(gòu)件保護措施不到位，導(dǎo)致部品部件產(chǎn)生磕碰也會對吊裝作業(yè)安全性產(chǎn)生影響，因此將構(gòu)件運輸、存放階段也納入吊裝作業(yè)安全管理范疇進行研究?；谖墨I[2-5]得到如表1裝配式建筑吊裝作業(yè)風險因素指標體系。

1.1 構(gòu)件生產(chǎn)階段A1

構(gòu)件生產(chǎn)階段包括吊點設(shè)計不合理（位置、深度）A11、吊點預(yù)埋件不合格（材質(zhì)、型號）A12兩方面。吊點設(shè)計不合理將直接導(dǎo)致吊裝過程中構(gòu)件破損、脫落，造成嚴重的質(zhì)量事故及安全事故，對吊裝作業(yè)安全影響顯著。

1.2 構(gòu)件運輸、存放階段A2

構(gòu)件運輸、存放階段風險包括起吊點擾動A21、吊點預(yù)埋件材料污染A22。不同的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)該選擇不同的運輸方案以及運輸堆放工具，并采取相應(yīng)運輸保護措施，防止由于構(gòu)件間碰撞造成構(gòu)件變形、破損、吊點擾動及吊點預(yù)埋件損毀等影響后續(xù)安裝的正常進行。

1.3 吊裝階段A3

吊裝階段包括吊裝現(xiàn)場自然環(huán)境惡劣（風、雨、雪等）A31、專項吊裝作業(yè)方案流于形式A32、吊裝設(shè)備安裝不到位（設(shè)備基礎(chǔ)穩(wěn)定性、附著點選擇）A33、起吊設(shè)備選擇不當（起吊重量、高度、半徑）A34、吊索、吊具選擇不當及材料缺陷A35、吊裝作業(yè)交叉進行協(xié)調(diào)性差A(yù)36、吊裝范圍安保措施薄弱A37、吊裝作業(yè)特殊工種素質(zhì)低下（操作能力、安全意識、身體健康狀況）A38等風險影響因素。作為吊裝作業(yè)中最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該處指標結(jié)合4M1E理論在既有文獻基礎(chǔ)上，篩選得到。

2 ?基于C-OWA指標賦權(quán)和ABC風險分類

裝配式建筑吊裝作業(yè)對整個工程項目安全影響作用大，建立指標體系相對復(fù)雜，采用如AHP層次分析法、熵值法等主觀評價方法已經(jīng)不再適宜吊裝作業(yè)的評定賦權(quán)。鑒于此，本文采用C-OWA算子對專家所賦權(quán)重進行有序加權(quán)，即是通過將極大決策數(shù)據(jù)和極小決策數(shù)據(jù)分配到影響較小的位置，以在一定范圍內(nèi)削弱專家因主觀因素給出決策極端值的不利影響，從而使指標權(quán)重更加合理[6]。然后對裝配式建筑吊裝風險因素指標體系進行歸一化處理，并按照ABC分類法進行風險分類，實現(xiàn)重點因素加強管控的目的，對施工現(xiàn)場吊裝作業(yè)的安全管理具有重要參考價值。

2.1 C-OWA指標賦權(quán)步驟

①邀請n位專家，對同一層次指標的重要性程度采用十分制打分，得到各指標初始打分數(shù)據(jù)集（a1、a2…an），對打分數(shù)據(jù)從0開始編號進行降級排序。

2.2 ABC分類法

ABC分類法也稱帕累托分析法，是由經(jīng)濟學(xué)家維爾弗雷多·帕累托創(chuàng)立，主要用于分清研究對象影響特征中的主要因素、次要因素、一般因素，以便以犧牲最小代價實現(xiàn)項目管理目標的一種分析方法。本文采用ABC分類法主要用于厘清裝配式建筑吊裝作業(yè)中的主要風險因素，以便為項目管理者提供恰當防范措施。根據(jù)重要性風險等級將指標分為A、B、C三類，其中累計權(quán)重值小于60%的記為A類風險，屬于主要風險需要重點管控，吊裝過程中需要重點預(yù)防，避免發(fā)生嚴重的安全事故;累計權(quán)重值在60%-90%記為B類風險為次要風險，具有一定的風險性，需做好技術(shù)及組織角度的管理，防止因不善管理造成吊裝過程的安全隱患;累計權(quán)重值在90%-100%的為C類風險，屬于一般風險，對裝配式建筑吊裝作業(yè)安全管理具有參考作用。

基于上述研究方法，采用問卷調(diào)查方式。邀請2位安全工程專家和3位裝配式建筑施工單位項目經(jīng)理對表1中的指標進行評分，運用C-OWA算子對各指標賦權(quán)。3個二級指標評分數(shù)據(jù)如表2所示。

三級指標計算過程同上，各指標權(quán)重系數(shù)如表3所示。在得到二級、三級指標權(quán)重值基礎(chǔ)上，運用ABC分類法對裝配式建筑吊裝風險進行分類。

3 ?對策及建議

3.1 加大特殊工種培訓(xùn)力度

吊裝作業(yè)特殊工種素質(zhì)低下屬于主要風險因素。裝配式建筑吊裝作業(yè)主要由塔吊司機、司索工、信號工等特殊工種依據(jù)專項吊裝方案完成。特種作業(yè)工人的操作水平直接影響吊裝安全，為避免吊裝作業(yè)人為因素導(dǎo)致風險事故，就必須加強特殊工種培訓(xùn)力度。一是要做到定期體檢，保證特種工作人員身心健康;二是利用安全事故調(diào)查平臺定期開展安全防范意識培訓(xùn);三是利用網(wǎng)絡(luò)平臺宣講專業(yè)技能知識，做好繼續(xù)教育工作。

3.2 加強吊裝范圍安保措施

吊裝設(shè)備安裝及吊裝不合理導(dǎo)致塔吊坍塌或高空墜落事故時常發(fā)生。上述研究表明吊裝范圍安保措施薄弱為主要風險因素，因此管控該處風險應(yīng)該做到：一是加強安全教育培訓(xùn)及安全交底工作，可以通過相關(guān)事故網(wǎng)絡(luò)資源開展安全防范討論環(huán)節(jié)，培養(yǎng)工人安全意識，自覺避免步入危險禁區(qū);二是派遣專業(yè)安保人員，防守塔吊施工范圍，對強行搶關(guān)且不聽勸阻的工人予以通報批評并適當扣除工資，以提高風險防范意識。

3.3 落實吊裝作業(yè)專項方案

吊裝作業(yè)屬于特種作業(yè)范疇，必須設(shè)定專項施工方案以保證施工安全，裝配式建筑吊裝作業(yè)更應(yīng)該如此。吊裝方案包括：起重機性能、吊裝作業(yè)平面圖、安全技術(shù)措施等內(nèi)容，對吊裝作業(yè)具有重要的指導(dǎo)作用。因此在開展吊裝作業(yè)前一方面應(yīng)加強專項施工方案的評審保證方案可行;另一方面準確落實施工方案要求，避免因為惰性或形式主義思維，使裝配式建筑吊裝作業(yè)存在安全隱患。

4 ?結(jié)論及展望

本文立足既有文獻研究基礎(chǔ)上，從影響裝配式建筑吊裝作業(yè)安全的三個階段，梳理出12個風險指標，構(gòu)建出裝配式建筑吊裝風險因素指標體系。借助問卷調(diào)查方式采用C-OWA算子賦權(quán)風險指標，結(jié)合ABC分類法找出了裝配式建筑吊裝主要風險因素。針對主要風險因素提出加大特殊工種培訓(xùn)力度、加強吊裝范圍安保措施以及落實吊裝作業(yè)專項方案三條裝配式建筑吊裝作業(yè)的安全管理措施，為施工現(xiàn)場安全作業(yè)提供理論參考。然而本文所選專家數(shù)量較少，對研究結(jié)果的準確性存在一定的局限性。后期的重點應(yīng)該加強行業(yè)專家的聯(lián)系，以進一步深化吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)管理的研究。

參考文獻：

[1]Ritz， Edwards DJ， Pane A， exalt .Building Information Modeling （BIM）and Safety： Automatic Safety Checking of Construction Models and Schedules[J]. Automation inConstruction， 2013， 29（4）：183-195.

[2]李皓燃，李啟明，陸瑩.基于SEM的裝配式建筑施工安全關(guān)鍵風險分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2019，29（4）：171-176.

[3]陳偉，喬治，熊付剛，等.裝配式建筑施工安全事故預(yù)防SD-MOP模型[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2019，29（1）：19-24.

[4]王志強，張樵民，王國強，等.基于FTA-SPA-灰色聚類的裝配式建筑施工安全測評[J].安全與環(huán)境工程，2018，25（2）：166-173.

[5]馮亞娟，都思竹，張競一.基于EW-SPA的裝配式建筑施工安全評價及預(yù)測[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2019，29（5）：85-90.

[6]董娜，胡琳璐，鄒琢晶，等.基于C-OWA算子和灰色聚類的業(yè)主驅(qū)動下BIM應(yīng)用效益評價[J].科技管理研究，2019，39（4）： 48-54.