故障樹模式在建筑施工安全管理中的應(yīng)用

趙繼東

青島高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)建設(shè)部，山東 青島 266000

故障樹模式即FTA，在系統(tǒng)安全分析方法中是應(yīng)用最廣泛的一種方法，這種方法適合應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)的安全管理分析中，目前在建筑施工安全管理領(lǐng)域應(yīng)用也非常普遍。雖然近年來我國建筑工程領(lǐng)域快速發(fā)展，但在施工安全管理方面一直保持著較低水平，頻繁出現(xiàn)的施工安全事故不僅給施工企業(yè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，還直接威脅著施工人員的生命，影響社會(huì)安定。為了最大限度地規(guī)避與控制建筑施工安全事故的發(fā)生，有必要將故障樹模式應(yīng)用在建筑施工安全管理分析中，通過故障樹模式明確安全事故發(fā)生原因，有效采取具有針對性的策略加強(qiáng)管理，降低安全事故發(fā)生概率。

1 建筑施工安全管理研究方法概述

目前，在建筑施工安全管理中所應(yīng)用的研究方法比較多，包括概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法、層次分析法、指數(shù)評價(jià)法、安全檢查法及故障樹分析法等，不同研究方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍，實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，優(yōu)選恰當(dāng)?shù)难芯糠椒?。故障樹模式在建筑施工安全管理研究中屬于一種應(yīng)用非常普遍的研究方法，可對系統(tǒng)可靠性以及安全性實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析。故障樹模式是一種非常重要且應(yīng)用廣泛的安全系統(tǒng)分析法，具體是從事故可能發(fā)生的點(diǎn)出發(fā)，從上至下搜尋頂上事件發(fā)生的原因事件，最終明確基本原因事件，然后通過邏輯圖對各事件所保持的邏輯關(guān)系進(jìn)行表示[1]。文章主要通過故障樹模式探討建筑施工安全管理，在此模式的支持下對建筑施工安全性進(jìn)行分析。

2 工程概況

文章所選案例為某單位綜合辦公樓項(xiàng)目，項(xiàng)目工程結(jié)構(gòu)屬于框架結(jié)構(gòu)，建筑總面積約3881.49m2，建筑物地上層高共5層。此工程于2017年5月10日開始動(dòng)工建設(shè)，工期設(shè)計(jì)為12個(gè)月。此工程建筑安全等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)為Ⅱ級(jí)，耐火等級(jí)為二級(jí)，砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)，框架抗震等級(jí)為四級(jí)。此項(xiàng)目所配備的人員主要包含負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目經(jīng)理、材料員、造價(jià)員、安全員、質(zhì)檢員、施工員等。

3 建筑施工安全管理現(xiàn)存問題

此工程在施工管理期間，安全管理組織架構(gòu)如圖1所示。通過對這一工程現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)勘查，發(fā)現(xiàn)工程施工期間存在以下安全管理問題：（1）在施工現(xiàn)場，施工人員普遍缺乏良好的自我保護(hù)意識(shí)，部分施工人員在高空作業(yè)期間未采取安全防護(hù)措施，部分施工人員未合格地佩戴安全帽，現(xiàn)場所配備安全防護(hù)裝置也不完善；（2）安全管理檢查工作在實(shí)際落實(shí)期間不夠詳細(xì)與具體，無法全面識(shí)別現(xiàn)場存在的以及潛在的多種安全隱患，一些安全隱患暴露出來之后不能獲得及時(shí)有效的處理；（3）施工現(xiàn)場環(huán)境較為混亂，各種物體堆放雜亂無章，電纜鋪設(shè)缺乏規(guī)劃性，缺乏必要保護(hù)措施，施工材料及施工設(shè)施全部隨意堆放在一起，時(shí)常會(huì)發(fā)生機(jī)械設(shè)備漏電故障，而不少施工人員會(huì)在未采取安全防護(hù)手段情況下直接接觸電纜或電線；（4）施工人員將多種雜物堆放于腳手架上面，在塔吊操作環(huán)節(jié)存在違規(guī)操作現(xiàn)象，現(xiàn)場還有施工人員從高處拋下材料、雜物或向上傳遞工具，未嚴(yán)格按照安全管理規(guī)章制度行事。

圖1 安全管理組織架構(gòu)

4 故障樹模式分析流程

4.1 明確故障樹模式依據(jù)

結(jié)合建筑施工安全管理涉及的有關(guān)知識(shí)，著重梳理出建筑施工中包含的五大傷害，分別為坍塌事故、機(jī)具傷害、觸電、高空墜落及物體打擊[2]。

4.2 編制故障樹

針對建筑施工涉及的安全事故進(jìn)行故障樹編制，主要需要考慮實(shí)際施工環(huán)節(jié)各種常見的安全事故。文章主要研究基于建筑施工常見的五大傷害進(jìn)行故障樹編制，暫不考慮其他相關(guān)因素影響。

在故障樹模式建立期間，首先需要全方位了解建筑施工系統(tǒng)，搜索與此工程相似的多項(xiàng)事故資料，將頂上事件設(shè)置為建筑施工現(xiàn)場出現(xiàn)的施工安全事故。結(jié)合之前所搜尋調(diào)查資料，對施工安全事故出現(xiàn)的誘因進(jìn)行分析，同步明確各種相關(guān)基本事件、原因事件，基于不同事件彼此之間保持的邏輯關(guān)系，利用邏輯符號(hào)加以連接[3]。故障樹模式相關(guān)編制人員要到施工現(xiàn)場進(jìn)行全面考察，結(jié)合現(xiàn)場各項(xiàng)情況編制與建筑施工中安全事故發(fā)生相關(guān)的故障樹，如圖2所示。導(dǎo)致建筑施工期間發(fā)生安全事故的5個(gè)關(guān)鍵性傷害因素分別為高空墜落（A1）、觸電（A2）、物體打擊（A3）、坍塌（A4）、機(jī)具傷害（A5）。安全事故誘因可能是其中一個(gè)因素引發(fā)的，也可能是多個(gè)因素共同造成的。

圖2 故障樹模式

在故障樹模式中，通過或門和與門連接，設(shè)備缺陷或未采取必要的安全防護(hù)措施為X1，沒有戴安全帽或沒有系安全帶為X2，自我保護(hù)意識(shí)淡薄為X3，施工人員在未做保護(hù)措施情況下接觸電纜或電線為X4，機(jī)械設(shè)備發(fā)生漏電故障為X5，防護(hù)不當(dāng)為X6，向上傳遞工具或高空拋下材料與雜物為X7，多種雜物堆放在腳手架上部為X8，塔吊存在違規(guī)操作或起重吊裝不規(guī)范為X9，沒有嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范操作或不符合設(shè)計(jì)要求為X10，施工單位出現(xiàn)偷工減料情況為X11，機(jī)械設(shè)備存在不合理布局情況為X12，安全防護(hù)裝置不健全為X13，發(fā)現(xiàn)安全隱患沒有及時(shí)有效的處理為X14。B1為中間事件。T為頂上事件，即施工安全事故，其中多個(gè)事件共同發(fā)生或有一個(gè)事件出現(xiàn)，才會(huì)引發(fā)頂上事件出現(xiàn)。

4.3 故障樹模式分析

上文已構(gòu)建故障樹相應(yīng)樹狀結(jié)構(gòu)圖，下面以故障樹為目標(biāo)，通過布爾代數(shù)法實(shí)現(xiàn)簡化處理，進(jìn)而獲得引發(fā)頂上事件出現(xiàn)的對應(yīng)最小割集事件：

在簡化之后，能夠獲得的最小割集數(shù)量是13個(gè)。按照不同結(jié)構(gòu)不同的重要度對故障樹中包含的所有基本事件實(shí)現(xiàn)排序，進(jìn)而獲得：

綜上所述，所建故障樹模式可體現(xiàn)出不同基本事件會(huì)在不同程度上影響頂上事件發(fā)生。在建筑工程實(shí)現(xiàn)施工安全管理的過程中，其最關(guān)鍵的問題在于故障樹事故內(nèi)部最小徑集。針對相對最小徑集采取有效的應(yīng)對措施，可對各最小徑集中所涵蓋的具體事件加以防范，之后可獲得對安全事故加以控制的防控方案。

結(jié)合上述工程案例探討故障樹模式在施工安全管理中的開展可發(fā)現(xiàn)，造成頂上事件出現(xiàn)的原因事件主要包含以下三類：施工人員缺乏強(qiáng)烈的防護(hù)意識(shí)，并且規(guī)范操作能力較弱；施工現(xiàn)場未完備、恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置安全防護(hù)措施；安全管理檢查制度缺乏全面、有效的落實(shí)。

5 建筑施工安全管理優(yōu)化策略

5.1 增強(qiáng)施工人員安全防護(hù)意識(shí)

在建筑工程實(shí)際施工期間，部分施工人員雖然會(huì)有豐富的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，但是在實(shí)際工作中缺乏系統(tǒng)性的操作培訓(xùn)，同時(shí)管理部門對操作人員缺乏常態(tài)化的安全意識(shí)教育，使得施工人員在實(shí)踐操作中大多憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)施工，在實(shí)際施工過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生不依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范作業(yè)的情況，個(gè)人安全防護(hù)意識(shí)相對較弱。為了有效加強(qiáng)安全管理，有必要對施工建設(shè)人員開展常態(tài)化的安全意識(shí)教育，同步系統(tǒng)化組織其參與安全操作培訓(xùn)活動(dòng)，使施工人員從思想層面高度關(guān)注安全防護(hù)和規(guī)范作業(yè)，避免在施工操作中發(fā)生失誤。施工安全員及項(xiàng)目工程專業(yè)人員對每個(gè)班組施工人員均要實(shí)現(xiàn)技術(shù)交底，技術(shù)交底結(jié)束后所有施工人員需簽字留檔[4]。施工現(xiàn)場所有特殊工種除了必須持證上崗，還要在上崗前接受系統(tǒng)化安全培訓(xùn)。施工單位要完善各項(xiàng)安全教育制度，所有施工人員在入場前都要參加三級(jí)安全教育相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)，對安全教育內(nèi)容實(shí)現(xiàn)全面、深刻的了解，在此基礎(chǔ)上逐步增強(qiáng)操作人員個(gè)人安全防護(hù)意識(shí)。為了在最大程度上避免出現(xiàn)安全事故，施工單位要采取一系列技術(shù)措施與手段維護(hù)人員安全，在施工期間要采取多種安全技術(shù)對各種問題加以解決，并注重努力提升安全技術(shù)水平，使施工人員處于低危害、低風(fēng)險(xiǎn)、更安全的施工環(huán)境中，全面排除現(xiàn)場危險(xiǎn)因素。

5.2 配備完善的安全防護(hù)設(shè)施

施工單位要配備各項(xiàng)安全防護(hù)設(shè)備與設(shè)施，尤其著重針對可能發(fā)生安全隱患的部位設(shè)置有關(guān)安全防護(hù)設(shè)備與設(shè)施，做好定期檢查與維護(hù)工作，一旦發(fā)現(xiàn)有缺陷，要及時(shí)修補(bǔ)或更新。施工現(xiàn)場所有臨時(shí)設(shè)施都要嚴(yán)格依據(jù)圖紙進(jìn)行設(shè)置，施工材料與設(shè)備嚴(yán)禁隨意堆放，尤其不可占用現(xiàn)場道路。施工現(xiàn)場所有設(shè)施在裝卸環(huán)節(jié)都要符合安全操作規(guī)范要求，嚴(yán)禁隨意拉線、接線，施工現(xiàn)場所有設(shè)備要定期維護(hù)、檢修，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備與工作要求不符，則需暫停施工。施工計(jì)劃不能隨意更改，未實(shí)施安全措施的情況下不可開工，所有施工人員在佩戴安全帽的前提下進(jìn)入場地，尤其在高空作業(yè)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員必須合格佩戴安全帽，禁止自下而上進(jìn)行工具傳遞和高空拋物現(xiàn)象發(fā)生。

5.3 健全安全管理檢查制度

制定健全的安全管理制度，明確各管理人員職責(zé)權(quán)限與責(zé)任，所有人員的職責(zé)與任務(wù)必須完全落實(shí)。施工單位及相關(guān)管理部門要不斷優(yōu)化與健全技術(shù)安全培訓(xùn)、安全具體措施、安全檢查評價(jià)等相關(guān)管理制度，在制度的硬性約束下強(qiáng)化操作的規(guī)范性。施工前全面排查現(xiàn)場安全隱患，針對性地采取相應(yīng)的策略加以防范，在貫徹落實(shí)安全管理制度的基礎(chǔ)上逐步提升安全管理水平。

6 結(jié)束語

在國家現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展過程中，建筑領(lǐng)域發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用，但建筑業(yè)屬于事故高發(fā)行業(yè)，為了有效推進(jìn)建筑行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，有必要深入研究建筑施工安全管理問題。通過應(yīng)用故障樹模式，可更科學(xué)、清晰地明確建筑施工安全管理相關(guān)影響因素，明確事故發(fā)生原因及不同原因?qū)Π踩鹿拾l(fā)生的影響程度，有效采取具有針對性的措施加強(qiáng)安全管理，維護(hù)施工人員人身安全。