裝配式建筑工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

陳 維 艷

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

裝配式混凝土工程的起源可以追溯到20世紀(jì)30年代，但它們真正的發(fā)展實(shí)際上始于二戰(zhàn)后。預(yù)制裝配式建筑具有環(huán)保節(jié)能、綠色建筑、勞動(dòng)節(jié)余、快速施工等優(yōu)點(diǎn)，最大限度地滿足四項(xiàng)節(jié)約和一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)的要求。與傳統(tǒng)建筑相比，在提高建筑質(zhì)量、節(jié)約勞動(dòng)力、保護(hù)環(huán)境等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，并逐漸改變傳統(tǒng)生產(chǎn)中臟亂的施工場(chǎng)地。我國裝配式建筑的發(fā)展尚處于探索階段。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸過程和現(xiàn)場(chǎng)裝配等多個(gè)工作面的平行施工中，容易將安全風(fēng)險(xiǎn)疊加在一起。在這個(gè)階段，缺乏熟練的建筑工人來滿足大規(guī)模采用新施工技術(shù)的需要，這很容易導(dǎo)致施工安全事故。近年來，我國政府大力發(fā)展裝配式建筑，力爭(zhēng)在10年左右的時(shí)間內(nèi)，使裝配式建筑占新建建筑的30%。因此，裝配式建筑的施工安全建設(shè)變得更加重要。

1 裝配式建筑主要施工安全事故

裝配式建筑是指交付后在施工現(xiàn)場(chǎng)用工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件組裝而成的建筑物。它不同于傳統(tǒng)的整體現(xiàn)澆混凝土施工方法。根據(jù)裝配式建筑施工組織特點(diǎn)及有關(guān)安全生產(chǎn)問題的文獻(xiàn)分析[1]，進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，總結(jié)出發(fā)生頻率較高的兩大類主要施工安全事故。1)施工準(zhǔn)備階段風(fēng)險(xiǎn)。裝配式建筑施工難點(diǎn)是預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，需要考慮許多因素，例如運(yùn)輸交通工具的選擇，選擇不恰當(dāng)可能會(huì)損壞預(yù)制構(gòu)件;而運(yùn)輸中沒有采取良好的固定措施可能導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程中滑落砸傷行人。2)預(yù)制構(gòu)件吊裝事故風(fēng)險(xiǎn)。構(gòu)件吊裝一般采用塔吊吊裝，通過吊鉤與預(yù)留鋼筋直接連接或與預(yù)留吊點(diǎn)相連接，豎向運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)位置。如在吊裝過程中吊點(diǎn)變形失效或吊點(diǎn)選擇不合理，構(gòu)件產(chǎn)生較大的彎矩?zé)o法保持平衡，則易使構(gòu)件在半空中發(fā)生翻轉(zhuǎn)或掉落，嚴(yán)重危及塔吊下方施工人員的安全。

2 裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.1 基于預(yù)先危險(xiǎn)分析方法(PHA)的裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

預(yù)先危險(xiǎn)分析能夠有效識(shí)別系統(tǒng)中的主要危險(xiǎn)源,并對(duì)其發(fā)

生的可能性和后果的嚴(yán)重性進(jìn)行量化評(píng)估,從而提出改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng),預(yù)防事故發(fā)生的安全措施[2]。PHA適用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)前的概略分析和評(píng)價(jià)，也適用于固有系統(tǒng)中采取新的方法技術(shù)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[3]。PHA評(píng)價(jià)施工安全數(shù)學(xué)模型：W=∑(P·K)/∑K。其中，W為危險(xiǎn)、有害因素危險(xiǎn)度值；P為危害嚴(yán)重性系數(shù)；K為事故發(fā)生的概率系數(shù)，危害嚴(yán)重性、事故發(fā)生的概率等級(jí)見表1，表2。

表1 危害嚴(yán)重性等級(jí)表

表2 事故發(fā)生的概率等級(jí)表

2.2 裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析

下面選取湖北省某試點(diǎn)裝配式建筑工程為樣本,運(yùn)用預(yù)先危險(xiǎn)分析方法對(duì)工程危害源，發(fā)生可能性及危害嚴(yán)重度進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，見表3。

3 基于灰色聚類裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.1 選取安全評(píng)價(jià)指標(biāo)

基于科學(xué)性、代表性原則等五項(xiàng)原則，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選取人員素質(zhì)、工藝技術(shù)、安全管理、環(huán)境因素這4個(gè)一級(jí)指標(biāo)。運(yùn)用層次分析法，細(xì)化4個(gè)一級(jí)指標(biāo)，選取15個(gè)二級(jí)指標(biāo)，建立裝配式建筑施工安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表4所示。

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

表3 裝配式建筑預(yù)先危險(xiǎn)性分析表

表4 裝配式建筑項(xiàng)目安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

基于層次分析法，建立層次結(jié)構(gòu)模型[4]，對(duì)于不同層次各指標(biāo)間相對(duì)重要性用數(shù)值形式表示，使用MATLAB進(jìn)行計(jì)算，得到結(jié)果見表5。

表5 裝配式建筑安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素權(quán)重計(jì)算及一致性檢驗(yàn)表

通過表5的計(jì)算可知,裝配式建筑安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素中人員素質(zhì)、工藝技術(shù)、安全管理、環(huán)境因素的權(quán)重分別為0.487 2，0.303 2，0.139 2，0.070 5，由此可見人員素質(zhì)和工藝技術(shù)對(duì)裝配式建筑安全風(fēng)險(xiǎn)影響較大，其次是安全管理和環(huán)境因素。

3.3 基于三角白化權(quán)函數(shù)的灰色評(píng)估

基于已構(gòu)建的層次分析模型及各指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建三角白化權(quán)函數(shù)灰色評(píng)價(jià)模型[1]，進(jìn)行裝配式建筑施工安全測(cè)評(píng)。設(shè)共有n個(gè)對(duì)象，m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)評(píng)估目的劃分s個(gè)不同的灰類，設(shè)對(duì)象i關(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)j的觀測(cè)值為Xij,根據(jù)Xij的值判斷對(duì)象所屬的灰類，進(jìn)行評(píng)估，基于三角白化權(quán)函數(shù)的灰色評(píng)估方法的具體評(píng)價(jià)步驟如下：

1)基于生產(chǎn)施工實(shí)例，將裝配式工程劃分為不安全、基本安全、安全、很安全、非常安全5個(gè)安全等級(jí)，各個(gè)安全等級(jí)對(duì)應(yīng)的灰類的取值范圍分別為[0，60]，[60，70]，[70，80]，[80，90]，[90，100]。

4 結(jié)語

裝配式建筑施工安全評(píng)價(jià)是一個(gè)多指標(biāo)、多層次綜合評(píng)價(jià)，必須考慮到各種相關(guān)因素。首先,基于預(yù)先危險(xiǎn)分析方法定性的對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)；其次，基于層次分析法，構(gòu)建了裝配式建筑安全指標(biāo)體系，確定了各指標(biāo)權(quán)重；最后，通過灰色評(píng)估構(gòu)建裝配式建筑的三角白化權(quán)函數(shù)模型，能夠有效評(píng)價(jià)裝配式建筑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)，為有效預(yù)防和控制裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。