裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)探究

吳貴弟

（廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院土木工程學(xué)院，福建 漳州 363105）

近年來，綠色經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加之可持續(xù)理念的深入推進(jìn)，想要使供給側(cè)結(jié)構(gòu)性變革得以滿足，與新型城鎮(zhèn)化要求相符，應(yīng)進(jìn)一步將裝配式建筑深入推進(jìn)，從而對(duì)過剩產(chǎn)能有效化解。但由于我國裝配式建筑起步較晚，處于起步推廣階段的裝配式建筑，不同階段還沒有完善。在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，會(huì)有很多問題，一是項(xiàng)目管理不健全，二是現(xiàn)場管理不到位，三是施工人員技術(shù)不熟練，導(dǎo)致產(chǎn)生施工安全事故。與以往的建筑施工項(xiàng)目進(jìn)行比較，因?yàn)榘踩芾泶嬖谝欢ǖ膹?fù)雜性，以往的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法想要有效應(yīng)用是很難的。在此背景下，有必要對(duì)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的問題進(jìn)行研究，同時(shí)提高安全風(fēng)險(xiǎn)管理的水平。

文章擬采用文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析、專家調(diào)查方法對(duì)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別，擬采用層次分析法來計(jì)算最優(yōu)指標(biāo)權(quán)重，最后運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法定量計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值，目的就是對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)因素的重要性深入分析，將施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理關(guān)鍵點(diǎn)查找出來，為相同類型項(xiàng)目的施工風(fēng)險(xiǎn)管理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素并構(gòu)建指標(biāo)體系

與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方法相比，裝配式建筑的施工具有裝配精度要求高、對(duì)安全防護(hù)有更高要求、大型垂直運(yùn)輸機(jī)械要求高需求量也比較大等特點(diǎn)。在建筑施工時(shí)，必然會(huì)有安全風(fēng)險(xiǎn)隱患出現(xiàn)，這就會(huì)出現(xiàn)施工安全事故，例如高空墜落以及火災(zāi)等。根據(jù)國家頒布施的《企業(yè)職工傷亡事故分類標(biāo)準(zhǔn)》、住建部2019年通報(bào)的《2019年全國房屋市政工程生產(chǎn)事故情況》及《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》 為基礎(chǔ)，文章結(jié)合裝配式建筑施工的特點(diǎn)，并通過分析常見的工程項(xiàng)目施工安全影響因素。在聽取相關(guān)專家意見，查閱大量文獻(xiàn)和書籍基礎(chǔ)之后，總結(jié)影響施工安全的內(nèi)在要素，它的一級(jí)指標(biāo)有五個(gè)，例如人以及技術(shù)等，還有二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)二十一個(gè)，以此為依托，構(gòu)建施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)制，具體見下表1。

表1 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 基于加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度模糊綜合評(píng)價(jià)模型

模型建立的基本思路是：針對(duì)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)及較多的不確定性因素，選用灰色系統(tǒng)理論求解信息缺失及模糊類的問題。從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可知，影響裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的因素包括定量和定性較多，故文章以加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法進(jìn)一步建立評(píng)價(jià)模型，這樣能夠科學(xué)評(píng)價(jià)施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量

層次分析結(jié)構(gòu)模型是研究對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)問題的層次條理化，是解決評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重問題的通用方法。結(jié)合文章的研究內(nèi)容，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，總結(jié)出影響施工安全的風(fēng)險(xiǎn)要素，從而賦予這些要素相應(yīng)的權(quán)利，主要是結(jié)合以下三個(gè)步驟進(jìn)行。

2.1.1 構(gòu)造判斷矩陣

文章采用專家咨詢法，邀請(qǐng)n位比較權(quán)威的專家和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，通過調(diào)查問卷，發(fā)放專家問卷、回收、整理資料，對(duì)文章中所構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，確定各風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)目標(biāo)的影響程度。以此為依托，建立判斷矩陣，同時(shí)使Ax=λmaxx的要素得以滿足，這一最大值的特征向量，對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，之后得到這一因素的權(quán)重。

2.1.2 一致性檢驗(yàn)

想要使評(píng)價(jià)人員的主觀認(rèn)識(shí)約束有效消除，結(jié)合如下表達(dá)式，對(duì)其實(shí)施一致性檢驗(yàn)，也就是：

式（1）（2）中：C1代表的是一致性指標(biāo)；n代表的是這一層風(fēng)險(xiǎn)因素不超過0.1的情況下，一致性檢驗(yàn)是合格的，反過來，還要進(jìn)一步對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修改，一直到這一矩陣CR<0.1。

2.1.3 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

如果當(dāng)前層指標(biāo)為A1,A2,…,An,上一層指標(biāo)為C，則可對(duì)A1,A2,…,An進(jìn)行兩兩比較，得到aij，記A=（aij）n×nn。則A為指標(biāo)A1,A2,…,An相應(yīng)與前一層指標(biāo)的矩陣。對(duì)于矩陣A來說，λmax是它的最大特征根，這一根所對(duì)應(yīng)的向量就是ω=（ω1,ω2,…,ωn）T，那么，這一特征向量是相同層不同指標(biāo)與前一層相對(duì)應(yīng)的權(quán)重排列次序。對(duì)每個(gè)C均可求得權(quán)向量ωi=(ω1i,ω2i,…,ωni)，如果上一層m個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分別為a1,a2,…,am，則這一層的不同指標(biāo)組合權(quán)重主要是：。照此方法逐層計(jì)算，即可得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量W=(Wj，j=1,2,…,n)，其中Wj為第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)評(píng)價(jià)模型

2.2.1 建立模糊評(píng)價(jià)集

文章根據(jù)采用Likert5分量表法對(duì)工程的需要評(píng)價(jià)等級(jí)分為五級(jí)，評(píng)價(jià)集為V={V1,V2,V3,V4,V5}也就是對(duì)五級(jí)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，重大風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)是5，較高風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)是4，中等風(fēng)險(xiǎn)的賦值是3，一般風(fēng)險(xiǎn)賦值是2，可控風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)是1。并邀請(qǐng)專家參與調(diào)查問卷，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行量化。

2.2.2 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣

結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度理論，建立科學(xué)的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，對(duì)不同評(píng)價(jià)因子集和評(píng)價(jià)集間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行明確，同時(shí)量化不同評(píng)價(jià)因子。經(jīng)過計(jì)算，可得到評(píng)價(jià)模型的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)矩陣：

式（3）中：G為灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣，G=（δij，i=1,2,…,m;j=1,2,…,n），δij為方案 i中第j個(gè)指標(biāo)與第j個(gè)最優(yōu)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

2.2.3 模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

文章提出的裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)模型就是將裝配式建筑項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)向量和灰色關(guān)聯(lián)矩陣乘積，能夠獲取一級(jí)指標(biāo)的向量：

式中：B為裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣，B=（bi，i=1,2,…,m），bi為方案i中線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)。

這一環(huán)節(jié)就是一級(jí)綜合評(píng)價(jià)，文章需要完成二級(jí)評(píng)價(jià)。其原理是相同的，僅自不同子指標(biāo)層入手，一直到指標(biāo)層，之后再進(jìn)行目標(biāo)層，分層實(shí)施，也就是將下一級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果當(dāng)成是上級(jí)評(píng)價(jià)的源頭，直至獲取最后的評(píng)價(jià)結(jié)果時(shí)結(jié)束。

3 實(shí)例分析

文章選取某市中心小學(xué)項(xiàng)目，建筑面積超過2×104m2，結(jié)構(gòu)以裝配式整體架構(gòu)為主，它包括很多部分，不單將預(yù)制梁包括在內(nèi)，同時(shí)將疊合板包括在內(nèi)，此外還將鋼結(jié)構(gòu)樓梯包括其中，所有的工業(yè)化設(shè)計(jì)評(píng)審已經(jīng)結(jié)束，平均預(yù)制率超過60%。

3.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及權(quán)重計(jì)算結(jié)果

如前所述，本實(shí)例采用層次分析法確定裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。首先，通過選取在建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理及質(zhì)量檢測單位等相關(guān)單位的60名安全管理人員對(duì)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、施工方案、施工資料及評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，最終形成判斷矩陣；其次，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，求的一致性指標(biāo)CR<0.1，具有可靠性；最后，進(jìn)行歸一化處理，得到一級(jí)指標(biāo)和各二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，各風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 各風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重及排序

3.2 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)評(píng)價(jià)模型

結(jié)合各指標(biāo)的特點(diǎn)，建立評(píng)價(jià)集為V={重大風(fēng)險(xiǎn)，較高風(fēng)險(xiǎn)，中等風(fēng)險(xiǎn)，一般風(fēng)險(xiǎn)，可控風(fēng)險(xiǎn)}。邀請(qǐng)5位專家參與調(diào)查問卷，根據(jù)公式（3）進(jìn)一步量化風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合學(xué)者評(píng)價(jià)這些指標(biāo)的情況，建立模糊關(guān)系矩陣。下表內(nèi)的人員要素屬于一級(jí)指標(biāo)，將二級(jí)指標(biāo)中的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣二級(jí)指標(biāo)E1求解出來，以此為例。

根據(jù)公式（4），得出

同理，可得出其他二級(jí)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)：

一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

通過評(píng)價(jià)結(jié)果能夠得出，低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)占比超過17%，對(duì)于較低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)來說，其占比超過15%，對(duì)于中等風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)來說，其占比超過23%，對(duì)于較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)來說，其占比超過31%，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)來說，其占比超過7%。結(jié)合評(píng)價(jià)集，該裝配式建筑項(xiàng)目施工安全風(fēng)險(xiǎn)屬于中等偏上風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)該項(xiàng)目可以從吊裝拼裝定點(diǎn)的準(zhǔn)確程度、安全檢測技術(shù)、施工人員技術(shù)水平與經(jīng)驗(yàn)等對(duì)該項(xiàng)目施工安全影響較大的幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)管控。

4 結(jié)語

文章以裝配式建筑為例，進(jìn)一步探究這一施工的具體特點(diǎn)，從這一建筑類型施工管理視角出發(fā)，根據(jù)普遍施工安全風(fēng)險(xiǎn)，自不同層面入手，進(jìn)一步建立施工風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，以層次分析法為依托，對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行構(gòu)建，此外，以灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)模型為依托，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)價(jià)，確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。