基于系統(tǒng)思維的施工現(xiàn)場安全隱患分類體系

許安華 張 偉 趙挺生

(華中科技大學，湖北 武漢 430074)

近年來工程建設生產安全事故頻發(fā)，2016年—2018年全國事故起數(shù)、事故死亡人數(shù)呈遞增趨勢[1,2]，這表明工程施工安全生產形勢依然嚴峻，降低事故率刻不容緩。施工現(xiàn)場是施工活動的發(fā)生地，因此減少現(xiàn)場安全隱患可以降低建設工程事故發(fā)生率。然而施工現(xiàn)場具有施工人員密集、現(xiàn)場環(huán)境復雜等特點，若未對現(xiàn)場安全隱患進行識別和歸類，就會導致現(xiàn)場管理系統(tǒng)性較低，隱患排查效果難以保證。因此采取科學的方法系統(tǒng)地識別盡可能多的現(xiàn)場安全隱患，對全面提高現(xiàn)場安全水平具有重大意義。

1 文獻綜述

通過文獻研究，現(xiàn)階段識別隱患的思路大致可以分為兩類：“事故致因分析”和“現(xiàn)場安全分析”?！笆鹿手乱蚍治觥边\用如HFACS、海因里希因果連鎖論、2-4模型、事故樹等理論模型，建立事故致因系統(tǒng)框架，然后結合數(shù)學方法確定主要致因和致因之間的作用機理[3,4]，或通過實證分析證明致因系統(tǒng)可行性[6]。此類致因系統(tǒng)的準確性毋庸置疑，但事故發(fā)生的原因會隨著工程管理模式、技術的不斷發(fā)展而持續(xù)更新，使致因系統(tǒng)在時間上具有滯后性，事故預防無法與生產同步?！艾F(xiàn)場安全分析”從施工現(xiàn)場環(huán)境出發(fā)，分析現(xiàn)場人員、臨時設施、材料設備構配件、大型機械和工序流程等構成要素，以“人機環(huán)管”“人機料法環(huán)”等理論框架研究要素之間和內部的聯(lián)系，建立隱患分類體系[5]，然后通過綜合評價的方式確定因素及其重要程度。此類隱患分類體系能較好地適應復雜多變的施工現(xiàn)場環(huán)境，較全面表現(xiàn)現(xiàn)場安全隱患。因此本文采用“現(xiàn)場安全分析”的研究思路。運用系統(tǒng)思維，從“行為類、結構類、功能類、防護類、環(huán)境類”[6]五方面對施工現(xiàn)場的隱患因素進行梳理、分類、整合，構建施工現(xiàn)場隱患分類體系，然后應用于某在建黃河大橋特大橋的現(xiàn)場安全檢查中，驗證分類體系的合理性。

2 施工現(xiàn)場隱患分類體系

2.1 施工現(xiàn)場隱患分類體系構建思路

系統(tǒng)是由兩個以上有機聯(lián)系、相互作用的要素所組成，具有特定功能、結構和環(huán)境的整體。施工現(xiàn)場作為一個典型的復雜系統(tǒng)，涵蓋人員、材料、機械、防護等眾多要素，為建立一個全面、清晰的現(xiàn)場隱患體系，確定如下構建思路：

1)現(xiàn)場隱患體系主要針對施工現(xiàn)場物的不安全狀態(tài)，合并人的不安全行為和管理缺陷。施工現(xiàn)場安全隱患涉及物、人和管理，改善人的行為和管理手段可以從本質上降低安全風險，但是調整周期較長，而改進物的不安全狀態(tài)雖然治標不治本，但效果立竿見影，風險程度在短時間內可以顯著降低。

2)現(xiàn)場隱患體系將根據(jù)不同機械系統(tǒng)的特點，每種機械系統(tǒng)獨立討論。隨著現(xiàn)場機械系統(tǒng)(如塔吊、掛籃、大型模板等)使用更加頻繁，每種機械系統(tǒng)的結構、功能等各具特點，不能忽略它們各自對現(xiàn)場安全隱患帶來的影響。

3)傳統(tǒng)現(xiàn)場安全檢查一般采用安全檢查表對現(xiàn)場進行判別檢查，具有實用、易于實施的優(yōu)點，但安全檢查表對隱患的完整性有較高要求。因此，運用實證分析可以較好地驗證隱患體系的實際意義。

2.2 施工現(xiàn)場隱患分類體系構建

按照上述思路，梳理現(xiàn)場大型臨時結構設施、人員、防護、環(huán)境等在工程建設活動中具有的特點，確定行為類、結構類、功能類、防護類和環(huán)境類五大隱患類別的作用機理(如圖1所示)，并結合結構力學、工程法律規(guī)范等工程相關知識，逐類細分隱患，構建施工現(xiàn)場隱患分類體系。

1)行為類隱患。行為類隱患一方面包含作業(yè)人員的施工作業(yè)行為、管理人員的管理指導行為，另一方面也包括作業(yè)人員防護行為(防護用品未穿戴)，管理人員安全文化行為(安全標語、警示未落實)等。

2)結構類隱患。對于結構類隱患，每種設施、設備的組成、功能、所處環(huán)境不同，需要分主體描述，每個主體又分為基礎、結構形狀、構件破損、構件連接、構件荷載五方面。

3)功能類隱患。功能類隱患也需要根據(jù)主體區(qū)分，以橋梁掛籃施工為例，可分為掛籃、塔吊、汽車吊、小型施工機具等分區(qū)。每個分區(qū)包括機械運行裝置缺陷、安全防護裝置缺陷兩類功能性隱患。

4)防護類隱患。防護類隱患包括現(xiàn)場圍擋缺陷、通道防護缺陷、臨邊防護缺陷、洞口防護缺陷、臨電防護缺陷、消防防護缺陷六個方面。例如，現(xiàn)場圍擋缺陷包括未連續(xù)設置圍擋、圍擋高度不足、圍擋材料不堅固等。

5)環(huán)境類隱患。環(huán)境類分為自然環(huán)境惡劣、作業(yè)環(huán)境混亂兩大因素。其中自然環(huán)境惡劣包括大風、大雨、大霧、冰凍、高溫等；作業(yè)環(huán)境混亂包括操作空間狹小、工作面上的零散材料、工具和雜物等未及時清理、交叉作業(yè)干擾等。

3 實證分析

3.1 工程概況

某在建大橋主橋部分采用掛籃施工，懸臂長度為125 m，即每個橋墩單獨配備塔吊和橋墩爬梯(工人從地面到橋面的階梯狀垂直方向通道)，橋墩自成作業(yè)面，澆筑0-15號塊直至相鄰兩橋墩合龍，現(xiàn)場作業(yè)面、交叉作業(yè)較多。特大橋采用菱形掛籃施工，包括行走承重系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、側模系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)，構成組件數(shù)量眾多，不同工況下構件承受荷載差異顯著，并且連續(xù)梁掛籃施工工藝較復雜、工序較多，不同環(huán)節(jié)的安全隱患容易積累，對作業(yè)、管理人員安全意識要求較高。然而現(xiàn)場各個橋墩分別配備不同施工班組，各班組安全意識、技術水平參差不齊，因此需要對塔吊和掛籃的基礎、結構連接穩(wěn)定性，掛籃模板系統(tǒng)連接的可靠性進行隱患識別和排查。

自2017年10月起，采用五類隱患分類體系，每月兩次、每次抽取10個左右橋墩對掛籃施工部分和其他重要部分進行安全檢查，分為地面和橋面兩大部位。地面著重檢查橋墩配備塔吊和爬梯的穩(wěn)定性，如：基礎、附著裝置、混凝土泵送裝置等，同時在地面觀察橋梁澆筑橫截面處安全通道防護措施、工人行為、地面施工作業(yè)等在橋面無法觀察到的安全隱患；橋面處著重檢查掛籃的穩(wěn)定性，如：掛籃后錨裝置、整體重心、橋面構件設施擺放等，檢查完畢后生成評估報告反饋施工單位。經(jīng)過數(shù)次檢查，發(fā)現(xiàn)隱患體系能較全面涵蓋現(xiàn)場安全隱患，現(xiàn)場安全風險程度顯著降低。

3.2 現(xiàn)場隱患

1)主要行為類隱患。經(jīng)現(xiàn)場檢查，行為類隱患有：作業(yè)行為缺陷，工人在檢查橋墩鋼筋綁扎時通過不穩(wěn)固的臨時通道，在進行橋墩修補時用汽車吊吊人進行高空作業(yè)；防護行為缺陷，工人在架橋機、掛籃、橋墩高空作業(yè)時未穿戴安全帶，無安全防護。作業(yè)行為和防護行為缺陷也表現(xiàn)出管理行為和文化行為的漏洞，可能是工人危險行為不能及時制止，安全警示、規(guī)章落實還不足等。

2)主要結構類隱患。大跨度連續(xù)梁掛籃施工對荷載分布要求很高，掛籃因為結構類隱患一旦失穩(wěn)，進而橋面兩邊受力不平衡，使得橋體傾斜失穩(wěn)坍塌，因此管控重點是結構類隱患尤其是掛籃的結構連接和基礎部分。掛籃后錨系統(tǒng)由配重橫梁、錨桿、錨固螺母和防脫螺母組成，將掛籃整體與橋體固定。根據(jù)施工方案，錨桿應為6根精軋螺紋鋼，外包一層PVC管防止電焊打鐵脆斷，并基本垂直于橋面，錨桿上端用螺母與上錨扁擔錨固并加上防脫螺母，下端用連接器與預埋的精軋螺紋鋼筋連接。檢查發(fā)現(xiàn)：錨桿歪斜、缺失；上端錨固螺母、防脫螺母缺失為普遍問題，有很大風險導致掛籃傾覆。

3)主要功能類隱患?，F(xiàn)場檢查中，功能類隱患主要集中在橋面，包括掛籃的手拉葫蘆防脫鉤裝置和小型機具的安全防護裝置。檢查中發(fā)現(xiàn)掛籃的某些手拉葫蘆缺少防脫鉤裝置，使用時若存在非軸向力，物件極大可能脫離吊鉤，導致物體打擊等事故，在作為臨時固定裝置時會導致掛籃桁架的整體失衡，發(fā)生掛籃傾覆、橋體倒塌的事故。而橋面小型機械如圓盤鋸缺少鋸片防護罩、分料器和防護擋板，高壓氣噴機缺少傳動防護罩，有可能導致機械傷害，物體打擊等事故發(fā)生。

4)主要防護類隱患。掛籃前上橫梁設有臨時通道，在調整吊桿、移動模板作業(yè)時作為工人的臨時作業(yè)平臺。通道內存在很多工具和細小零件，雖然通道的圍擋達到防止人員墜落的要求，但未設置擋腳板，導致通道地面上方150 mm左右無臨邊圍擋，工具和零件具有較大的高空墜物風險。同時現(xiàn)場采用網(wǎng)片式圍擋也存在安全隱患，圍擋部分缺失且未綁扎牢固，一是增加工人臨邊墜落的風險;二是在現(xiàn)場頻繁大風天氣的情況下，網(wǎng)片吹落，物體打擊事故的可能性急劇上升。

5)主要環(huán)境類隱患。因為各個施工隊技術不一，零星材料未及時清理，構件放置位置不當，橋面整潔度有巨大差異，影響施工現(xiàn)場的整體作業(yè)環(huán)境，容易發(fā)生安全事故。例如橋面臨邊堆積鋼筋網(wǎng)片的高度超過防護欄桿高度，受到擾動時極易發(fā)生高空墜物事故。另外，橋面氧氣瓶、乙炔瓶橫放現(xiàn)象普遍存在，夏季高溫、強光使泄露爆炸風險增大。

4 結語

根據(jù)以上研究驗證，發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場安全隱患分類體系可以有效識別某在建特大橋的施工現(xiàn)場安全隱患，通過多次“檢查→評估→整改”的循環(huán)，顯著降低了施工現(xiàn)場的安全風險，驗證了隱患體系的完備性和實用性。研究成果可為不同環(huán)境、條件下的施工現(xiàn)場隱患識別提供框架，提高現(xiàn)場安全管理的科學性和系統(tǒng)性。其中隱患重要程度的量化還需要進一步研究細化，有待今后的研究得以實現(xiàn)。