基于AHP的大型交叉施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

柯正雄 王蕊

摘要： 大型交叉在施工過(guò)程中由于風(fēng)險(xiǎn)源和施工內(nèi)容的多樣性以及需要在同一時(shí)間對(duì)不同區(qū)域的施工同時(shí)管理等問(wèn)題，使其在施工階段中的風(fēng)險(xiǎn)管理較為困難。也常使管理者對(duì)于此類施工管理疲于應(yīng)對(duì)。本文結(jié)合大型交叉施工風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，對(duì)大型交叉施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和程序進(jìn)行介紹。論文以風(fēng)險(xiǎn)分析的過(guò)程為主線，通過(guò)運(yùn)用層次分析法對(duì)大型交叉施工過(guò)程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，為風(fēng)險(xiǎn)管理著提供依據(jù)。

Abstract： Risk management of large overpass is more difficult during the construction phase， because of the diversity of sources risk and construction contents and the need for different regions of the same construction management issues at the same time. Managers often make for such construction management struggling to cope. This paper combined with large-scale cross-construction risk characteristics describes the methods and procedures for risk assessment about construction of large overpass. This paper analyzes the construction risk of large overpass by Analytical Hierarchy Process and provides the basis for risk management.

關(guān)鍵詞： 大型交叉施工風(fēng)險(xiǎn)；AHP；風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別；風(fēng)險(xiǎn)事件

Key words： construction risk of large overpass；AHP；risk identification；risk events

中圖分類號(hào)：TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）05-0021-03

0 引言

大型立體交叉是造價(jià)非常高而且風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較多的工程。大型立體交叉的施工與經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、組織、管理等各方面都有密切的關(guān)系，這決定了在施工期間，項(xiàng)目將面臨諸多的不確定性因素的影響，這也導(dǎo)致了施工期間的風(fēng)險(xiǎn)較多且施工階段成為整個(gè)周期中最脆弱的環(huán)節(jié)。這些不確定性如果不能得到有效的識(shí)別、積極的預(yù)防或處理，將會(huì)導(dǎo)致人身事故、經(jīng)濟(jì)上損失甚至項(xiàng)目本身的失敗，造成巨大的損失。因此大型交叉施工階段的風(fēng)險(xiǎn)管理就相當(dāng)重要。論文對(duì)采用AHP[1]對(duì)大型交叉施工期風(fēng)險(xiǎn)對(duì)進(jìn)行評(píng)估。盡量減少大型交叉施工作業(yè)中可能出現(xiàn)的事故而造成的人身以及經(jīng)濟(jì)損失。

1 基于AHP的風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估方法

大型交叉施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)上，運(yùn)用理論和分析方法，對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率及其造成的后果進(jìn)行分析和估計(jì)，從而估算施工期風(fēng)險(xiǎn)的大小?，F(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)后果估計(jì)方法大致可分為定性和定量?jī)煞N方法。定性估計(jì)法是指采用定性的指標(biāo)或方法來(lái)估計(jì)和描述風(fēng)險(xiǎn)后果的大小或損失的嚴(yán)重程度，如采用“嚴(yán)重、一般、輕微”等分級(jí)指標(biāo)來(lái)估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)后果[2] 。它是一種較為常用的后果估計(jì)方法。定量估計(jì)法指采用定量的計(jì)算方法或量化的指標(biāo)來(lái)衡量和描述風(fēng)險(xiǎn)后果的大小或損失的嚴(yán)重程度。本文采用層次分析法[3]（Analytical Hierarchy Process）進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估。

①首先建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。

②對(duì)同一層次的各元素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，如圖2所示。

其中關(guān)于如何確定aij的值，Saaty等建議引用數(shù)字1～9及其倒數(shù)作為標(biāo)度。表1列出了1～9標(biāo)度的含義：

③由判斷矩陣計(jì)算被比較元素對(duì)于該準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重，并檢驗(yàn)一致性。

④通過(guò)以上過(guò)程，得到的僅僅是一組元素對(duì)其上一層中某元素的權(quán)重向量，而最終是要得到各元素對(duì)于總目標(biāo)的相對(duì)權(quán)重，特別是要得到最底層中各方案對(duì)于目標(biāo)的排序權(quán)重，即所謂“合成權(quán)重[4]”，從而進(jìn)行方案選擇。

2 工程實(shí)例

施工階段安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估目標(biāo)對(duì)施工過(guò)程中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估然后制定、完善安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[5]的主要對(duì)象包括施工階段的高度和極高風(fēng)險(xiǎn)源、條件發(fā)生重大變化的風(fēng)險(xiǎn)源及采取重大技術(shù)變更的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。本文針對(duì)邢衡高速公路橋梁建設(shè)中存在重大風(fēng)險(xiǎn)因素，結(jié)合對(duì)施工單位、設(shè)計(jì)單位等調(diào)研資料的總結(jié)，對(duì)棗園樞紐互通進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[5]，下面僅對(duì)互通中的一座立交橋進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)[6]統(tǒng)計(jì)

根據(jù)棗園樞紐互通中立交橋的具體情況，結(jié)合調(diào)研組對(duì)檢查表等資料的整理，最終確定主要安全風(fēng)險(xiǎn)事件[7] 為：坍孔、高空墜落、物體打擊、支架失穩(wěn)、火災(zāi)或洪災(zāi)等災(zāi)害。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，對(duì)以上各風(fēng)險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)。

①坍孔：工程地質(zhì)入 水文、施工方法、支護(hù)情況監(jiān)控量測(cè)、施工管理。

②高空墜落：施工方法、防護(hù)情況、輔助施工措施、施工管理。

③物體打擊：施工方法、防護(hù)情況、輔助施工措施、施工管理。

④支架失穩(wěn)：工程地質(zhì)與水文、監(jiān)控量測(cè)、工程地質(zhì)勘查、支護(hù)方案、施工期防排水、施工管理。

⑤火災(zāi)或觸電：天氣環(huán)境、監(jiān)控量測(cè)、安全意識(shí)、施工方法、施工管理、防護(hù)措施。

⑥施工機(jī)械傷害：施工方法、施工管理、防護(hù)措施。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)事件概率等級(jí)評(píng)定

通過(guò)專家調(diào)查法，對(duì)棗園樞紐互通中立交橋存在風(fēng)險(xiǎn)因素、風(fēng)險(xiǎn)事件和風(fēng)險(xiǎn)后果，進(jìn)行了匯總，計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率。表2為棗園樞紐互通某匝道橋坍孔事件發(fā)生的概率，查閱《公路橋梁和隧道工程設(shè)計(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》得到橋梁施工中坍孔事故發(fā)生的概率等級(jí)。

經(jīng)過(guò)事故樹計(jì)算可得坍孔事故發(fā)生的概率P=0.019，查閱《公路橋梁和隧道工程設(shè)計(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》[8]得到立交橋施工中坍孔事故發(fā)生的概率等級(jí)為3級(jí)。其余風(fēng)險(xiǎn)事件因素發(fā)生概率不再詳細(xì)列出計(jì)算過(guò)程，只給出結(jié)果如下，高空墜落事故發(fā)生的概率P=0.027；物體打擊事故發(fā)生的概率P=0.022；支架失穩(wěn)事故發(fā)生的概率P=0.023，火災(zāi)、洪災(zāi)等事故發(fā)生的概率P=0.022；施工機(jī)械傷害事故發(fā)生的概率P=0.028；參考《公路橋梁和隧道工程設(shè)計(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》所有事故發(fā)生的概率等級(jí)均為3級(jí)。

每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件都會(huì)造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、 工程質(zhì)量、工期延誤、環(huán)境影響，經(jīng)計(jì)算立交橋施工中各種損失的等級(jí)及權(quán)重，確定不同風(fēng)險(xiǎn)事件的總損失等級(jí)如表3。

2.3 棗園樞紐互通項(xiàng)目重大風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重計(jì)算

通過(guò)對(duì)棗園樞紐互通施工階段風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的評(píng)價(jià)，該橋梁不存在“IV級(jí)、極高”等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)，坍孔、高空墜落、物體打擊、支架失穩(wěn)、火災(zāi)觸電的最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“III級(jí)、高度”[9]。

采用層次分析法計(jì)算重大風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)于總體風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重，計(jì)算如下：

通過(guò)計(jì)算得最大特征值對(duì)應(yīng)特征向量：

W=[0.0347，0.3532，0.3100，0.1991，0.0651，0.0379]

單排序判斷矩陣分析結(jié)果如下：λmax=6.522，代入一致性指標(biāo)公式得：CI=（λmax-n）/（n-1）=（6.522-6）/（6-1）=0.104；

而一次性比例：CR=CI/RI=0.104/1.26=0.083<0.1，因此，矩陣滿足一致性判斷。

2.4 總體風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

采用加權(quán)平均法，并結(jié)合各項(xiàng)重大風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，對(duì)總體風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)最大隸屬性原則，W=[0.0347，0.3532，0.3100，0.1991，0.0651，0.0379]中，最大值為0.3532，高空墜物和物體打擊安全隱患較大，說(shuō)明施工過(guò)程中存在高風(fēng)險(xiǎn)。

3 總結(jié)

大型交叉施工期風(fēng)險(xiǎn)管理是由對(duì)地質(zhì)因素了解的局限和客觀因素的多變以及所決定的，施工前需制定坍孔、支架失穩(wěn)、高空墜落、火災(zāi)或觸電、物體打擊、施工機(jī)械傷害的風(fēng)險(xiǎn)處置預(yù)案，做好風(fēng)險(xiǎn)事故的應(yīng)對(duì)方案，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行二次評(píng)估；處理好施工期的風(fēng)險(xiǎn)事件對(duì)整體項(xiàng)目造成的不良后果和損失，要以合理的成本保證安全、可靠地實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。

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