港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

彭建華

（交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京　100029）

港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

彭建華

（交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京100029）

基于港口工程施工特點(diǎn)分析、典型事故案例分析和20起港口工程施工安全事故原因統(tǒng)計(jì)分析，梳理了港口工程施工的主要安全風(fēng)險(xiǎn)因素。借鑒日本的四階段安全評(píng)估、我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的兩階段安全評(píng)估，結(jié)合我國(guó)港口工程建設(shè)實(shí)際，港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估兩個(gè)階段。通過(guò)港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，能預(yù)先估測(cè)風(fēng)險(xiǎn)水平，進(jìn)而采取相應(yīng)措施控制風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防港口工程施工安全事故發(fā)生。

港口工程；施工；安全；風(fēng)險(xiǎn)；評(píng)估

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)港口建設(shè)發(fā)展迅速。然而，在港口建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí)，施工安全技術(shù)水平發(fā)展相對(duì)滯后，我國(guó)港口工程施工安全事故時(shí)有發(fā)生。例如，2006年珠海高欄港某集裝箱碼頭擴(kuò)建區(qū)軟基處理工程發(fā)生土體局部滑移事故；2010年天津港某高樁碼頭接岸結(jié)構(gòu)處圍堤發(fā)生局部潰堤向海側(cè)滑移事故；2012年1艘工程船在山東日照嵐山港東南大約4 n mile處爆炸沉沒(méi)，造成8人死亡，事發(fā)當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行防波堤施工基床爆夯作業(yè)。

隨著我國(guó)港口工程向大型化、專業(yè)化、深水化、遠(yuǎn)離岸線區(qū)域發(fā)展，港口建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)入自然環(huán)境更為復(fù)雜的水域，施工安全風(fēng)險(xiǎn)更加突出。因此，有必要研究港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，科學(xué)評(píng)估港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)水平，進(jìn)而采取有效措施控制風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防港口工程施工安全事故發(fā)生。

1　港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素

港口工程施工過(guò)程中往往具有以下特點(diǎn)[1-2]：

1）施工環(huán)境惡劣。往往在水深、浪大的海上或水位變幅大的河流上施工，容易受臺(tái)風(fēng)或其他風(fēng)暴等極端天氣的影響，有效作業(yè)時(shí)間短。

2）水上作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大。多工種交叉作業(yè)，船舶和大型起重機(jī)械較多，工作面狹窄。

3）不確定性影響因素多。新結(jié)構(gòu)、新工法多，工程類型多樣，工藝復(fù)雜多變，大型沉箱預(yù)制運(yùn)輸與安裝、深厚淤泥軟基處理等施工增多。

4）施工隊(duì)伍流動(dòng)性大、素質(zhì)參差不齊。

通過(guò)對(duì)日照嵐山港防波堤爆夯作業(yè)爆炸事故、天津港高樁碼頭接岸結(jié)構(gòu)滑移事故等典型事故案例分析[3]，作業(yè)環(huán)境（包括氣象水文條件）、施工方案（包括施工作業(yè)工序的銜接、施工工藝的合理性）、施工工期、安全管理等是影響港口工程施工安全的風(fēng)險(xiǎn)因素。

通過(guò)對(duì)近5 a的20起港口工程施工安全事故原因的統(tǒng)計(jì)分析[4]（見(jiàn)表1），人員安全技術(shù)水平、企業(yè)安全管理水平、施工機(jī)具設(shè)備狀況等是影響港口工程施工安全的風(fēng)險(xiǎn)因素。

表1　20起港口工程事故原因的分布Table1　Distribution of the causeof 20 accidentsin port engineering

綜合以上分析，港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括以下方面：

1）環(huán)境因素。既包括自然環(huán)境因素，如氣象條件、水文條件等因素，也包括施工作業(yè)環(huán)境因素，如工程離岸的距離、工程施工水域的掩護(hù)條件、工程施工場(chǎng)地周邊妨礙物、防臺(tái)避風(fēng)錨地、工程選址等因素。

2）地質(zhì)因素。包括岸坡地基以及水域地基等因素。

3）工程自身因素。包括碼頭泊位的噸級(jí)、碼頭的結(jié)構(gòu)形式、施工方案、施工機(jī)具設(shè)備等因素。

4）人為及管理因素。包括人員的安全操作水平、項(xiàng)目的安全管理水平等因素。

5）勘察設(shè)計(jì)因素。包括地質(zhì)水文氣象資料、設(shè)計(jì)文件的完整性等因素。

2　評(píng)估階段的劃分及評(píng)估對(duì)象的確立

建設(shè)工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通常根據(jù)基本建設(shè)程序，采用分階段的評(píng)估方式，如日本的四階段安全評(píng)估、我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的兩階段安全評(píng)估[5]：

1）日本的四階段安全評(píng)估包括：第一階段基礎(chǔ)資料搜集，搜集氣象、地質(zhì)、設(shè)計(jì)等方面的資料；第二階段基本事項(xiàng)評(píng)估，對(duì)施工組織、作業(yè)環(huán)境、施工設(shè)備、應(yīng)急管理等基本事項(xiàng)評(píng)估；第三階段特有事故評(píng)估，對(duì)工程施工中嚴(yán)重性或幾率高的特有事故，如隧道工程的瓦斯爆炸、涌水突泥、坍塌等進(jìn)行評(píng)估；第四階段安全對(duì)策檢查，根據(jù)特有事故評(píng)估所確定的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取相應(yīng)安全對(duì)策，檢查對(duì)策是否已列于施工計(jì)劃中。

2）我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的兩階段安全評(píng)估包括：第一階段基本事項(xiàng)評(píng)估，將施工計(jì)劃中主要內(nèi)容，如施工管理、工程周邊現(xiàn)狀、施工機(jī)械及臨時(shí)設(shè)施、勞工安全衛(wèi)生設(shè)施、應(yīng)急管理等逐項(xiàng)進(jìn)行檢查評(píng)估；第二階段特有災(zāi)害評(píng)估，對(duì)幾率高、嚴(yán)重性大的特有潛在危害，如墜落、坍塌、涌水突泥等進(jìn)行評(píng)估。

我國(guó)港口工程項(xiàng)目基本建設(shè)程序包括以下環(huán)節(jié)：項(xiàng)目建議、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、開(kāi)工準(zhǔn)備、組織施工、施工驗(yàn)收等。港口工程施工階段的安全風(fēng)險(xiǎn)除了與施工過(guò)程中的施工作業(yè)活動(dòng)有關(guān)，也與工程本身的固有風(fēng)險(xiǎn)、勘察設(shè)計(jì)等有關(guān)。因此，為了有效評(píng)估控制港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)樹(shù)立全過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)控制理念，對(duì)港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行階段劃分。借鑒日本和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)建設(shè)工程分階段施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方式，結(jié)合我國(guó)港口工程建設(shè)實(shí)際，港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為兩個(gè)階段。

1）總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在施工圖設(shè)計(jì)完成后、港口工程項(xiàng)目開(kāi)工前，評(píng)估港口工程項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)。其作用在于從宏觀層面總體評(píng)估港口工程項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)，以便在港口工程項(xiàng)目施工前，預(yù)先確立風(fēng)險(xiǎn)控制原則，制定風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃，采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施，有效管控港口工程項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)。總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論可作為制定港口工程施工組織設(shè)計(jì)的依據(jù)，指導(dǎo)港口工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)管控?；诟劭诠こ獭敖ㄔO(shè)項(xiàng)目-單項(xiàng)工程-單位工程-分部工程-分項(xiàng)工程”的層次劃分，將單位工程作為港口工程施工安全總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的對(duì)象可操作性強(qiáng)。功能相同、位置相鄰、條件相似的1個(gè)或多個(gè)單位工程可作為1個(gè)評(píng)估對(duì)象，這樣能減少風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估頻次，提高效率。

2）專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在港口工程施工過(guò)程中，評(píng)估施工作業(yè)活動(dòng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。在港口工程分項(xiàng)工程開(kāi)工前，對(duì)分項(xiàng)工程開(kāi)展安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以便掌握每個(gè)具體分項(xiàng)工程的施工風(fēng)險(xiǎn)，有針對(duì)性的采取安全措施控制風(fēng)險(xiǎn)。在分項(xiàng)工程施工過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生了重大變化（如現(xiàn)場(chǎng)揭露地質(zhì)條件與事前判別的地質(zhì)條件相差較大、主要施工工藝發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變、發(fā)生生產(chǎn)安全事故或重大險(xiǎn)情等情況），分項(xiàng)工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)重新評(píng)估，以便動(dòng)態(tài)掌握施工實(shí)際安全風(fēng)險(xiǎn)情況，及時(shí)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)管控措施。專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論可作為編制、完善港口工程專項(xiàng)施工方案的依據(jù)。專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以管控分項(xiàng)工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo)，因而以施工作業(yè)活動(dòng)為評(píng)估對(duì)象具有可操作性。

3　港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容和方法

3.1總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容和方法

總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用專家調(diào)查評(píng)估法，依靠專家對(duì)港口工程的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、施工環(huán)境、地質(zhì)條件、氣象水文、資料完整性對(duì)港口工程施工安全整體風(fēng)險(xiǎn)作出評(píng)估。采用專家調(diào)查評(píng)估時(shí)，成立評(píng)估專家組，專家組的每個(gè)成員，首先分別對(duì)工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、施工環(huán)境、地質(zhì)條件、氣象水文、資料完整性6個(gè)分項(xiàng)，按4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分別給出分項(xiàng)評(píng)定分值Ri，即：Ⅳ級(jí)極高風(fēng)險(xiǎn)（4分）、Ⅲ級(jí)高度風(fēng)險(xiǎn)（3分）、Ⅱ級(jí)中度風(fēng)險(xiǎn)（2分）、Ⅰ級(jí)低度風(fēng)險(xiǎn)（1分）；其次，專家對(duì)分項(xiàng)評(píng)估分值給出專家信心指數(shù)Wi。專家信心指數(shù)根據(jù)對(duì)評(píng)估對(duì)象的認(rèn)識(shí)程度、類似工作經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)技術(shù)水平等給出。如認(rèn)為自己的評(píng)估結(jié)果可靠，信心指數(shù)高，給出Wi=1；對(duì)評(píng)估分項(xiàng)完全沒(méi)有把握，給出Wi=0；對(duì)兩種情況之間，可視具體情況給出Wi=0～1（小數(shù)點(diǎn)后取1位）。最后，按公式（1）計(jì)算出專家評(píng)估結(jié)果。

D r=∑（Wi×Ri）/∑Wi（1）式中：Ri為分項(xiàng)評(píng)定等級(jí)（1～4）；Wi為專家評(píng)定信心指數(shù)；D r為專家評(píng)分。

專家組評(píng)估結(jié)果，是在各專家成員評(píng)分的基礎(chǔ)上取平均值，即將各專家成員評(píng)定的D r累加再除以專家總數(shù)得出平均的D r，并按表2確定總體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

表2　總體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table2　Overall risk levelstandard

3.2專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容和方法

由于施工作業(yè)活動(dòng)分類多，對(duì)一些安全風(fēng)險(xiǎn)較小的施工作業(yè)活動(dòng)作為一般風(fēng)險(xiǎn)源[6]，采用定性（如檢查表法）或半定量方法（如LEC法）進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)一些安全風(fēng)險(xiǎn)較大的施工作業(yè)活動(dòng)作為重大風(fēng)險(xiǎn)源[7]，進(jìn)行量化評(píng)估，這樣有助于抓住安全風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高效率。

對(duì)重大風(fēng)險(xiǎn)源的量化評(píng)估，包括事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度的估測(cè)，事故可能性的估測(cè)采用指標(biāo)體系法，事故嚴(yán)重程度的估測(cè)采用專家調(diào)查法。采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法將事故可能性和嚴(yán)重程度進(jìn)行組合，估測(cè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

1）事故可能性評(píng)估

事故可能性評(píng)估同時(shí)考慮物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為引起的事故可能性。

物的不安全狀態(tài)引起的事故可能性評(píng)估，主要考慮某些典型事故類型，如結(jié)構(gòu)物滑移、岸坡失穩(wěn)、高處墜落、物體打擊等可能導(dǎo)致重大人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的事故類型，建立評(píng)估指標(biāo)體系。以沉箱出運(yùn)下水為例，事故可能性評(píng)估主要基于傾覆、物體打擊、機(jī)械傷害、淹溺等事故類型，建立評(píng)估指標(biāo)體系，見(jiàn)表3。

人的不安全行為引發(fā)的事故可能性主要針對(duì)施工企業(yè)安全管理能力進(jìn)行評(píng)估，建立評(píng)估指標(biāo)體系，見(jiàn)表4。

評(píng)估指標(biāo)分值通過(guò)公式M=A+B+C+D+E+ F+G+H+I+J進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)計(jì)算分值對(duì)照表5找出安全管理調(diào)整系數(shù)λ。

港口工程重大風(fēng)險(xiǎn)源事故可能性按下式計(jì)算

表3　沉箱出運(yùn)下水事故可能性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 3　Accident possibility evaluation index system of caisson launching

表4　安全管理評(píng)估指標(biāo)體系Table4　Safetymanagementevaluation index system

確定：

式中：Rij為指標(biāo)分值；γij為指標(biāo)權(quán)重，按指標(biāo)重要性排序確定；λ為安全管理調(diào)整系數(shù)。

表5　安全管理評(píng)估指標(biāo)分值與安全管理調(diào)整系數(shù)對(duì)照表Table5　Com parison table between safetym anagement evaluation index scoreand safetymanagement ad justment coefficient

計(jì)算得到P后，根據(jù)P值對(duì)照表6確定各重大風(fēng)險(xiǎn)源發(fā)生事故的可能性等級(jí)。

表6　重大風(fēng)險(xiǎn)源事故可能性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Tab le 6　Accident possibility level standard ofm ajor risk sources

2）事故嚴(yán)重程度評(píng)估

事故嚴(yán)重程度的估測(cè)方法采用專家調(diào)查法，主要考慮人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)兩種后果同時(shí)產(chǎn)生時(shí)，采用就高原則對(duì)照表7確定事故嚴(yán)重程度等級(jí)。

3）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)估測(cè)

采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法將事故可能性和嚴(yán)重程度進(jìn)行組合，估測(cè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為四級(jí)：低度Ⅰ級(jí)、中度Ⅱ級(jí)、高度Ⅲ級(jí)、極高Ⅳ級(jí)，詳見(jiàn)表8。

風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)接受準(zhǔn)則及控制對(duì)策見(jiàn)表9。

續(xù)表

表7　事故嚴(yán)重程度等級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 7　Accident severity level standard

表8　專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table8　Special risk levelstandard

表9　風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則與控制對(duì)策Table 9　Risk acceptance criteria and control strategies

4　結(jié)語(yǔ)

1）梳理了港口工程施工主要安全風(fēng)險(xiǎn)因素，包括環(huán)境因素、地質(zhì)因素、工程自身因素、人為及管理因素、勘察設(shè)計(jì)因素等。

2）港口工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估兩個(gè)階段?？傮w風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在施工圖設(shè)計(jì)完成后、港口工程項(xiàng)目開(kāi)工前，以單位工程作為評(píng)估對(duì)象，旨在評(píng)估港口工程項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估結(jié)論可作為制定港口工程施工組織設(shè)計(jì)的依據(jù)。專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估貫穿整個(gè)施工過(guò)程，分為施工前專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和施工過(guò)程專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以施工作業(yè)活動(dòng)為評(píng)估對(duì)象，評(píng)估每個(gè)具體分項(xiàng)工程的施工風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估結(jié)論可作為編制、完善港口工程專項(xiàng)施工方案的依據(jù)。

3）總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用專家調(diào)查評(píng)估法，從工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、施工環(huán)境、地質(zhì)條件、氣象水文、資料完整性6個(gè)方面對(duì)港口工程施工安全整體風(fēng)險(xiǎn)作出評(píng)估。專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估針對(duì)一般風(fēng)險(xiǎn)源采用檢查表法、LEC法進(jìn)行評(píng)估，針對(duì)重大風(fēng)險(xiǎn)源采用指標(biāo)體系法、專家調(diào)查法和風(fēng)險(xiǎn)矩陣法進(jìn)行評(píng)估。

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Safety risk assessm ent of port engineering construction

PENG Jian-hua
（China Academy of Transportation Sciences,Beijing100029,China）

Based on the characteristics of port engineering construction,the typical accident case analysis and the statistical analysis of 20 port engineering construction safety accidents,we identified the main safety risk factors of port engineering construction.Drawing on theexperienceof four stage safety assessmentof Japan,two stage safety assessmentofChina's Taiwan region,combined with the practice of China port construction,the port construction safety risk assessment consistsof two stages for overall risk assessment and special risk assessment.Through the port engineering construction safety risk assessment,we can estimated the risk level in advance,and then take the appropriatemeasures to control the risk,to prevent the construction safety accidentof the portproject.

port engineering;construction;safety;risk;assessment

U655.2；X915.1

B

2095-7874（2016）10-0020-06

10.7640/zggw js201610005

2016-07-04

2016-08-31

交通運(yùn)輸部軟科學(xué)研究項(xiàng)目（2013-322-221-440）

彭建華（1982— ），男，江西萍鄉(xiāng)人，碩士，副研究員，從事公路水運(yùn)工程建設(shè)安全領(lǐng)域的研究與咨詢。E-mail：47437327@qq.com