橋梁墩柱施工工藝安全評(píng)價(jià)方法研究

馬茂源

摘 要：本文系統(tǒng)分析總結(jié)適合橋梁墩柱液壓爬模、翻模、滑模、輥模施工4種高墩高塔施工安全評(píng)價(jià)方法，從工藝原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析，并科學(xué)合理比選合適的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。本文得出結(jié)論，LEC風(fēng)險(xiǎn)法和模糊評(píng)價(jià)法分別適合于對(duì)墩柱施工四種工藝進(jìn)行一般風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)和綜合分析評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：墩柱施工;安全評(píng)價(jià);權(quán)重系數(shù);綜合評(píng)價(jià)

1 問(wèn)題的提出

近年來(lái)我國(guó)橋梁高墩施工技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，加強(qiáng)橋梁高墩的建設(shè)，加大對(duì)高墩建設(shè)期整體安全要求，選取合適的安全評(píng)價(jià)方法，針對(duì)每種施工工藝安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，具有十分重要的意義。

2 安全評(píng)價(jià)的方法選擇的方法

安全評(píng)價(jià)的方法、種類(lèi)有很多種，根據(jù)不同的評(píng)價(jià)對(duì)象，結(jié)合評(píng)價(jià)方法的使用條件和范圍，選擇合適的評(píng)價(jià)方法，才能保證評(píng)價(jià)結(jié)果真實(shí)有效，從而達(dá)到保證目標(biāo)安全的目的。

3 安全評(píng)價(jià)的方法介紹

每一種方法都有自己優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)不同的評(píng)價(jià)目標(biāo)，結(jié)合評(píng)價(jià)對(duì)象自身特征選擇適合自身的評(píng)價(jià)方法是必要的。

（1）安全檢查表法。安全檢查表法是為了查找工程、系統(tǒng)、評(píng)價(jià)對(duì)象中的不安全因素，將檢查對(duì)象涉及的內(nèi)容進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。是一種最基礎(chǔ)、最簡(jiǎn)便、廣泛應(yīng)用的評(píng)價(jià)方法。

（2）事故樹(shù)分析。事故樹(shù)分析也稱(chēng)故障樹(shù)分析是從頂上事故出發(fā)，層層尋找引起頂上事故發(fā)生的觸發(fā)事件和原因，并分析他們之間的潛在相互關(guān)系，并用邏輯圖把他們的邏輯關(guān)系表示出來(lái)。

（3）魚(yú)刺圖法。魚(yú)刺圖主要用于發(fā)現(xiàn)引起某個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的根本原因，又稱(chēng)之為“因果圖”。魚(yú)刺圖是由日本人石川馨提出來(lái)的，又名石川圖。

（4）作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法。美國(guó)的格雷厄姆和金尼通過(guò)研究人類(lèi)在存在一定風(fēng)險(xiǎn)的施工環(huán)境中施工作業(yè)的危險(xiǎn)性，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，他們給出了三個(gè)自變量的分值，采用對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行根據(jù)具體實(shí)際情況“打分”的方法。

（5）風(fēng)險(xiǎn)矩陣法。風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是在開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程中，將事件發(fā)生后的嚴(yán)重程度和可能性相對(duì)的定性分為若干級(jí)，然后分別以嚴(yán)重性和可能性為表列和表行，制成表，在行與列的交叉點(diǎn)位置可以得出定性的加權(quán)指數(shù)。

（6）指標(biāo)體系法。指標(biāo)體系法是一種在以往安全事故發(fā)生原因的基礎(chǔ)上，提前對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象單位進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，去掉那些影響較小、作用不大的因素，研究主要因素之間的相互關(guān)系，并進(jìn)行相應(yīng)賦值，最后建立起來(lái)風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)體系的一種評(píng)價(jià)方法。

（7）模糊綜合評(píng)價(jià)法。模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)。

4 高墩施工安全評(píng)價(jià)方法的選用

常用的高墩施工工藝主要有：液壓爬模、滑模、翻模、輥模施工，常用的安全評(píng)價(jià)方法有很多種，因此根據(jù)每一種評(píng)價(jià)方法的使用條件和范圍，選擇適合自己的方法，才能確保結(jié)果真實(shí)有效，從而達(dá)到保證目標(biāo)安全的目的。

（1）安全檢查表法，這種最基礎(chǔ)、最簡(jiǎn)便、廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法主要用于定性分析評(píng)價(jià)。不適合本文高墩工藝安全性定量分析研究。不予采用此方法。

（2）事故樹(shù)分析法，可用于定性和定量評(píng)價(jià)分析。但用此方法需要對(duì)每一個(gè)事故類(lèi)型進(jìn)行層層分析，并進(jìn)行頂上事件發(fā)生概率計(jì)算，比較繁瑣，不予采用。

（3）魚(yú)刺圖只要用于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題根本原因的方法，它主要用于因果分析，不適合本文的定量評(píng)價(jià)分析。不予采用。

（4）作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析法，采取對(duì)高墩施工影響事故風(fēng)險(xiǎn)大小的三個(gè)自變量“打分”賦值的辦法，可采用此方法用于高墩施工工藝一般風(fēng)險(xiǎn)源估測(cè)。

（5）風(fēng)險(xiǎn)矩陣法主要用于重大風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)估測(cè)，此方法主要用于估測(cè)重大風(fēng)險(xiǎn)，不予采用。

（6）指標(biāo)體系法[4]是可以用于定量評(píng)價(jià)分析。此方法主要用于風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生可能性估測(cè)，本文不予采用。

（7）模糊評(píng)價(jià)法，它從多個(gè)指標(biāo)對(duì)被評(píng)價(jià)事物隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行綜合性評(píng)判，它把被評(píng)判事物的變化區(qū)間做出劃分，符合實(shí)際情況。本文采用此方法進(jìn)行綜合安全評(píng)價(jià)。

5 墩柱施工綜合安全評(píng)價(jià)介紹

本文舉例選用模糊評(píng)價(jià)法對(duì)墩柱施工工藝安全性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系反映了評(píng)價(jià)目標(biāo)在管理、技術(shù)、人員等方面的綜合管理利用情況，是安全評(píng)價(jià)人員對(duì)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)的主要依據(jù)。

5.1 構(gòu)成墩柱施工工藝綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題的要素

（1）墩柱施工工藝評(píng)價(jià)指標(biāo)x。對(duì)影響墩柱施工安全評(píng)價(jià)的因素用一個(gè)向量x表示，我們?cè)O(shè)有m項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，一次記為。

（2）權(quán)重系數(shù)。設(shè)是評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，則應(yīng)有w：

權(quán)重系數(shù)的確定直接關(guān)系著綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果。

（3）綜合評(píng)價(jià)模型。我們綜合考慮所有因素的影響，得出綜合評(píng)判模型，綜合評(píng)判模型可以將模糊的安全信息量化。

5.2 墩柱施工安全評(píng)價(jià)權(quán)重確定

權(quán)重的確定方法有很多，本論文將著重介紹基于功能驅(qū)動(dòng)的方法。該算法主要分以下步驟：

（1）序關(guān)系的確定。如果評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于某一個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的重要程度大于時(shí)，則記為。如果評(píng)價(jià)指標(biāo)記為相對(duì)于某個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則具有關(guān)系式：

（2）比較判斷與的重要程度之比：

其中對(duì)的賦值可參考重要程度賦值表。

（3）權(quán)重系數(shù)的計(jì)算。若評(píng)價(jià)者給出的的賦值滿(mǎn)足式（1）和式（2），則為：

5.3 綜合評(píng)價(jià)量表設(shè)計(jì)

確定了綜合評(píng)價(jià)量表，結(jié)合評(píng)價(jià)量表的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)墩柱施工工藝的安全現(xiàn)狀進(jìn)行打分，把分?jǐn)?shù)與權(quán)重?cái)?shù)結(jié)合起來(lái)，最后反映了墩柱施工的綜合現(xiàn)狀。

5.4 安全綜合評(píng)價(jià)模型

在確定了墩柱施工安全評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重之后，評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重反映了評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要度。

（1）評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)。把各指標(biāo)相應(yīng)的分為優(yōu)、良、中、差4檔，相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的區(qū)間值可以為0、50、70、80、100。關(guān)于優(yōu)良的定性指標(biāo)由評(píng)價(jià)人員給出，計(jì)算公式可以為：

式中：為第類(lèi)第項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值;為該項(xiàng)指標(biāo)的第個(gè)評(píng)委確定的指標(biāo)值。

（2）綜合評(píng)定。綜合評(píng)定得分采用線(xiàn)性加權(quán)法，分層次逐層向上一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行綜合，直到最后得到第一級(jí)指標(biāo)綜合得分。其公式為：

式中：為評(píng)價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重;R為安全綜合評(píng)價(jià)值。

（3）評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定。綜合評(píng)價(jià)值總分為100分，將高墩施工工藝評(píng)價(jià)安全等級(jí)分為五級(jí)：安全的、較安全的、一般、較不安全、極不安全，分別對(duì)應(yīng)：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、五級(jí)。[0，50]為極不安全，（50，70]為較不安全，（70，80]為一般，（80，90]為較安全，（90，100]為一級(jí)安全的。

6 結(jié)論

本文主要介紹了安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)理論和安全評(píng)價(jià)方法的選擇，重點(diǎn)介紹了安全評(píng)價(jià)的分類(lèi)，安全評(píng)價(jià)的程序，評(píng)價(jià)的原則，安全評(píng)價(jià)方法選擇的原則，安全評(píng)價(jià)方法介紹以及適合高墩施工安全評(píng)價(jià)的方法選用。經(jīng)過(guò)分析比選，本論文將采用作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析法用于高墩施工工藝一般風(fēng)險(xiǎn)源估測(cè)，采用模糊評(píng)價(jià)法對(duì)高墩施工工藝進(jìn)行綜合安全評(píng)價(jià)，并針對(duì)模糊評(píng)價(jià)法進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。

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