采用WSR方法論的塔吊坍塌事故安全評價方法

摘要： 為提高塔吊安全管理效率，采用物理-事理-人理（WSR）方法論構建塔吊坍塌事故安全評價體系。從物理層面基于塔吊的結構組成視角分析塔吊坍塌的主要風險致因；從事理層面梳理塔吊坍塌事故發(fā)生的內在機理，并建立塔吊坍塌事故樹模型；從人理層面提出塔吊坍塌關鍵風險因素的應對措施；通過實例論證安全評價模型的可行性。研究結果表明：保護裝置失效是塔吊坍塌事故樹模型中最關鍵的風險因素，其關鍵重要度為51.14%，加強塔吊設備安全隱患巡查、規(guī)范塔吊作業(yè)人員行為和優(yōu)化塔吊運行安全監(jiān)管能有效降低人不良思想和行為造成的物理風險。

關鍵詞： 物理-事理-人理（WSR）方法論； 塔吊坍塌； 事故樹； 安全評價； 基本事件

中圖分類號： X 947文獻標志碼： A"" 文章編號： 1000-5013（2024）06-0721-09

Safety Evaluation Method for Tower Crane Collapse Accidents Using WSR Methodology

QI Shenjun， WANG Ya， CHEN Jingjing， ZHANG Zichen

（School of Civil Engineering， Huaqiao University， Xiamen 361021， China）

Abstract： In order to improve the efficiency of tower crane safety management， a safety evaluation system for tower crane collapse accidents is constructed based on the Wuli-Shili-Renli （WSR） methodology. From Wuli level， the main risk causes of tower crane collapse are analysed based on the structural composition of the tower crane. From Shili level， the internal mechanism of tower crane collapse is sorted out， and the fault accident tree model of tower crane collapse is established. From Renli level， the countermeasures of key risk factors of tower crane collapse are proposed； and the feasibility of the safety evaluation model is demonstrated by examples. The research results show that the failure of protective devices is the most critical risk factor in the tower crane collapse accident tree model， with a critical importance degree of 51.14%， strengthening the inspection of hidden safety hazards of tower crane equipment， regulating the behaviour of tower crane operators and optimising the safety supervision of tower crane operation can effectively reduce Wuli risks caused by bad person thoughts and behaviours.

Keywords： Wuli-Shili-Renli （WSR） methodology； tower crane collapse； fault accident tree； safety evaluation； basic event

近年來， 塔吊安全事故頻繁發(fā)生， 據(jù)2012-2022年的不完全統(tǒng)計， 我國共發(fā)生335起塔吊事故［1］（其中2019-2022年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于網站https：//www.safehoo.com/），造成了340多人的傷亡和巨大的經濟損失。其中，塔吊坍塌事故發(fā)生最為頻繁、破壞性最大［2］。為了保障塔吊安全運行、預防安全事故發(fā)生、識別關鍵風險致因，對塔吊進行安全評價至關重要。

在塔吊風險因素方面，學者們從塔吊作業(yè)人員職業(yè)安全與健康［3］、機械故障［4］和塔吊工作原理［5］等視角分析塔吊在裝、使用、維護全過程中的主要風險因素，但上述研究沒有從塔吊的物理結構組成及安全事故風險發(fā)生機理的角度分析塔吊坍塌事故。塔吊物理結構不安全狀態(tài)是導致塔吊坍塌的風險因素［6］，塔吊結構失效往往是因局部結構失效而最終引發(fā)塔吊體系整體的坍塌事故。事故樹分析法可以通過梳理各事故原因間的邏輯關系，識別引發(fā)事故的關鍵風險因素［7］。在塔吊安全評價方面，Li等［8］結合熵和累積前景理論，精確、合理地評價塔吊的安全狀況；吳占穩(wěn)等［9］通過采用改進熵權法和綜合模糊法，建立塔吊安全評價模型，從而減少人的主觀因素對安全評價的影響；Zhou等［10］基于風險管理理論，應用AcciMap技術定性分析，建立通用的塔吊安全系統(tǒng)模型。然而，上述安全評價方法的系統(tǒng)性不夠，對相關影響因素的考慮還不夠全面。塔吊坍塌事故是由兩個或多個基本事件同時作用的系統(tǒng)問題，需要對處于“臨界狀態(tài)”的系統(tǒng)采取措施，從而阻止?jié)撛陲L險，避免塔吊安全事故的發(fā)生。物理-事理-人理（WSR）方法論是用于解決復雜系統(tǒng)問題的方法和工具［11］，主要應用于供應鏈管理［12］、安全生產管理［13］和企業(yè)管理［14］等領域。

因此，本文采用WSR方法論和安全評價，從塔吊的物理結構組成角度，建立塔吊坍塌事故安全評價的WSR理論框架，進一步從物理、事理和人理3個方面構建系統(tǒng)化的塔吊事故安全評價體系。

1 基于WSR方法論的塔吊坍塌安全評價機理

WSR方法論是一種能夠處理現(xiàn)實中復雜社會經濟系統(tǒng)問題的方法論，具有普適性，是綜合定性和定量分析方法的東方系統(tǒng)思想［11］。應用WSR方法論解決復雜系統(tǒng)問題的哲學思路是整體認識-分層研究-綜合解決。塔吊坍塌事故是跨系統(tǒng)層面的多種因素共同作用的結果，而不是單獨因素導致的。因此，采用WSR方法論構建塔吊坍塌事故安全評價模型，如圖1所示。

物理（W）是指客觀規(guī)律世界的法則和規(guī)則，在塔吊安全評價體系中是指組織所擁有的塔吊設備及塔吊結構的組成規(guī)則［15］，可通過文獻和事故案例分析塔吊的結構組成和塔吊坍塌的物理風險因素。事理（S）是指事物的機理，在塔吊安全評價體系中是指塔吊坍塌事故的內在邏輯，通過梳理塔吊坍塌事故的發(fā)生機理并建立塔吊坍塌的事故樹模型，定性分析塔吊安全體系失效的潛在模式，定量識別塔吊坍塌的關鍵風險致因，實現(xiàn)對塔吊坍塌事故的綜合安全評價。人理（R）是指組織協(xié)調社會關系，在塔吊安全評價體系中是指分析作業(yè)人員個體思想、行為安全，協(xié)調人之間的復雜關系，可依據(jù)安全評價結果，從人理維度對關鍵風險致因采取針對性應對措施。

通過物理、事理和人理三維度層層深入開展動態(tài)分析，識別塔吊坍塌事故系統(tǒng)中貢獻度較大的關鍵風險因素，從而對關鍵風險因素采取針對性的預防措施，并在實際安全管理中給出關鍵性建議，以減少塔吊坍塌安全事故的發(fā)生。

2 塔吊坍塌事故的物理分析

通過收集塔吊事故發(fā)生的客觀數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)塔吊坍塌是塔吊安全事故中最常見的類型。因此，基于塔吊上部結構-塔身-塔基的物理結構組成角度，分析塔吊坍塌事故的物理風險致因。

2.1 塔吊坍塌事故統(tǒng)計

通過收集和分析學者及網站整理2012-2022年我國發(fā)生塔吊安全事故類型的數(shù)據(jù)，得到統(tǒng)計圖如圖2所示。由圖2（a）可知：在塔吊安全事故中，塔吊坍塌事故發(fā)生最頻繁，尤其是2020年和2021年發(fā)生的塔吊坍塌事故劇增。由圖2（b）可知：塔吊坍塌事故發(fā)生最頻繁，概率為60%；其次是構件脫落、吊物傷人和高處墜落事故，三者發(fā)生概率占總事故類型的34%；發(fā)生頻率相對較少的塔吊安全事故類型是塔吊碰撞和其他塔吊安全事故，僅占6%。由此可知，塔吊坍塌事故約占總塔吊安全事故的2/3，因此，重點關注和研究塔吊坍塌安全事故尤為重要。

2.2 塔吊坍塌事故物理風險因素

基于所收集到的塔吊安全事故類型統(tǒng)計，從塔吊組成結構角度分析可總結為以下3種常見的塔吊坍塌事故致因。

1） 塔吊上部結構破壞。塔吊的上部結構主要包括塔帽、起重臂、平衡臂、和回轉總成4個部分，結構破壞的主要原因為起重臂、平衡臂架折斷，塔吊塔帽和回轉標準節(jié)變形，頂升套架和塔頂標準節(jié)與下支座未連接。當力矩限制器失效、起重限制器失效、制動器設計缺陷、起升限位器開關損壞或違章超載使用時，會導致塔吊的起重臂和平衡臂失穩(wěn)而發(fā)生折斷，塔吊力矩失衡。

2） 塔吊塔身結構破壞。塔吊塔身主要是由標準節(jié)拼裝而成，結構破壞的主要原因為

標準節(jié)結構部件連接失效和塔身失穩(wěn)。塔身標準節(jié)連接部位失效，塔身松脫散架，從而無法作為整體構件參與受力，導致塔身折斷，引發(fā)塔吊倒塌。當塔身垂直度超標時，未及時校正塔身垂直度，容易導致塔身失穩(wěn)而發(fā)生塔吊坍塌；另外，在大風天氣條件下，風力會對塔臂施加力的效果，產生不利于塔身的力矩，此時若標椎節(jié)在安裝時未嚴格測量控制使得塔身垂直度超標，就會導致塔體的平衡力矩在逆風段處于危險狀態(tài)。

3） 塔吊基礎破壞。塔吊基礎的穩(wěn)固是影響整體穩(wěn)定性的重要因素，塔吊基礎破壞的主要原因為塔吊基礎高強度地腳螺栓連接失效，塔吊基礎混凝土強度不達標，塔吊基礎沉降不均勻。塔基附近土壤出現(xiàn)擾動，塔吊螺栓出現(xiàn)銹蝕發(fā)生斷裂，以及違規(guī)調整地腳螺栓位置，都會導致塔吊坍塌。雨季雨水長期沖刷塔吊基礎，會導致塔吊基礎不均勻沉降，最終發(fā)生塔吊坍塌事故。塔吊基礎混凝土強度不達標，也會導致塔吊基礎的承載力不足，造成塔吊坍塌事故。

3 塔吊坍塌事故的事理分析

以物理分析為基礎，選擇事故樹分析法，在事理層面上對塔吊坍塌事故進行系統(tǒng)性安全綜合評價，通過評價結果識別出系統(tǒng)中潛在的失效模式和關鍵風險致因，為塔吊安全管理提供理論依據(jù)。

3.1 塔吊坍塌事故樹的構建

通過事故樹分析法對塔吊坍塌事故進行安全分析和評價［16］。一般塔吊在安裝后必須驗收合格才能投入使用，因此，建立塔吊坍塌事故樹模型的前提條件是施工單位不得使用質量不合格或受損未檢修合格的塔吊。以塔吊坍塌事故為頂上事件，從塔吊的物理結構部位視角對塔吊坍塌事故進行分析，發(fā)現(xiàn)塔吊坍塌事故主要致因分別為塔吊上部結構破壞、塔身結構破壞和塔吊基礎破壞。結合事件之間的邏輯關系推理出可能導致頂上事件發(fā)生的基本事件，繪制相應的塔吊坍塌事故樹，如圖3所示。圖3中基本事件的含義，如表1所示。

3.2 塔吊坍塌事故定性分析

利用布爾代數(shù)化簡塔吊坍塌事故樹模型，即

T=M1+M2+M3=M4+M5+M6+M7+M8+M9=（M13+M14）+M11+X2X6+X10+M12+X4X5+X6X12X14+X11X13=X1+X2+X10+X2X6+X4X5+X5X7+X3X9+X8X11+X11X13+X6X12X14。

根據(jù)布爾代數(shù)化簡后的事故樹可知，塔吊坍塌事故發(fā)生的最小割集為

K1={X1}，" K2={X2}，" K3={X10}，" K4={X2，X6}，

K5={X4，X5}，" K6={X5，X7}，" K7={X3，X9}，

K8={X8，X11}，" K9={X11，X13}，" K10={X6，X12，X14}。

建立的塔吊坍塌事故樹有10個最小割集，即存在10種潛在的塔吊坍塌失效機制。例如，最小割集{X2，X6}表示當違章超載、材料選用不合理這兩個基本事件同時發(fā)生時，可能會使塔吊上部結構失效，造成塔吊上部結構破壞，最終導致塔吊坍塌事故。

3.3 塔吊坍塌事故的定量分析

3.3.1 專家意見權重 調查邀請了15位來自施工總承包單位和塔吊租賃單位的專家對塔吊坍塌事故的致因進行評價，采用權重賦值法，盡量確保塔吊坍塌基本事件發(fā)生概率的準確性。專家均對塔吊較熟悉，學歷均在本科及以上；工齡在7 a及以上的專家有10人，且30歲及以上的專家有12人。

在確定專家權重時分別選取塔吊熟悉度、工齡、年齡、學歷4項因素，并將各因素細分為3～4個等級，采用強制比較法計算各專家權重［13］，計算公式為

Ali，j=∑4j=1Wi，jBi，l，（1）

rl=∑4i=1Ali，jWi，（2）

Rl=rl/∑15l=1rl。（3）

式（1）～（3）中：Ali，j為專家l在第i項指標第j級上的得分；Wi，j為項目劃分后的級別權重；Wi為項目權重；Bi，l為指示函數(shù)，Bi，l=1表示第l位專家在第i項中屬于第j級，Bi，l=0則表示第l位專家在第i項中不屬于第j級；rl為專家得分；Rl為分值歸一化后得到的專家權重。

各指標權值賦予結果，如表2所示。利用強制比較法所得的專家權重，如表3所示。

3.3.2 基本事件發(fā)生概率 塔吊坍塌事故的基本事件發(fā)生概率的估算步驟如下。

1） 量化問卷。參照文獻［17］將基本事件發(fā)生的可能性及嚴重程度的對應關系用概率值劃分為6個等級，分別得到15位專家對各基本事件發(fā)生概率的評價結果。

2） 賦權專家評價。對15位專家的評價意見進行權重賦值，將步驟1）中獲得的基本事件發(fā)生概率乘以專家權重后，得到賦權后的各基本事件的發(fā)生概率。經過專家權重賦值篩選后的數(shù)據(jù)更有參考價值。各基本事件的發(fā)生概率，如表4所示。

3.3.3 頂上事件概率 在研究大量實際工程資料的基礎上，依據(jù)15位具有豐富工程經驗專家的評分計算基本事件的發(fā)生概率，從而計算頂上事件的發(fā)生概率，即

P（T）=1-∏ni=1（1-qi）。（4）

式（4）中：P（T）為頂上事件T的概率值；qi為第i個基本事件的發(fā)生概率。

將所得基本事件的發(fā)生概率代入式（4），可得該塔吊坍塌事故發(fā)生的概率P（T）=0.967 6，即當所有基本事件同時發(fā)生時，塔吊坍塌事故樹模型中頂上事件的發(fā)生概率為0.967 6。這說明在各基本事件排列組合發(fā)生時，頂上事件發(fā)生是一個極大必然事件，因此，需高度重視安全管理以降低基本事件的發(fā)生概率，從而減少塔吊坍塌事故的發(fā)生。

3.3.4 概率重要度和關鍵重要度 在求得頂上事件的發(fā)生概率后，依據(jù)基本事件的概率重要度Ig（i）和關鍵重要度Ic（i），分析得到危險性最大的基本事件，其計算式為

Ig（i）=P（T）qi，（5）

Ic（i）=P（T）qi qiP（T）。（6）

根據(jù)式（5），（6）計算出基本事件的概率重要度和關鍵重要度，結果如表5所示。由表5可知：

概率重要度排序結果為Ig（1）=Ig（10）gt;Ig（5）gt;Ig（2）gt;Ig（4）=Ig（7）gt;Ig（11）gt;Ig（3）gt;Ig（9）gt;Ig（6）gt;Ig（8）=Ig（13）gt;Ig（12）=Ig（14）；關鍵重要度排序結果為Ic（5）gt;Ic（1）gt;Ic（10）gt;Ic（2）gt;Ig（7）gt;Ic（4）gt;Ic（6）gt;Ic（11）=Ic（13）gt;Ic（9）=Ic（3）gt;Ic（8）gt;Ic（12）gt;Ic（14）。

根據(jù)概率重要度的性質［18］，由上述排序結果可知：采取措施降低突然卸載、吊件滑脫沖擊和強風等基本事件的發(fā)生，能有效降低塔吊坍塌事故的發(fā)生概率。然而，基本事件的概率重要度并未考慮基本事件自身的發(fā)生概率是否容易改變，因此，采用關鍵重要度從基本事件發(fā)生概率和敏感度兩個方面共同反映基本事件的重要程度。

由概率重要度和關鍵重要度的排序結果可知，基本事件的概率重要度和關鍵重要度的排序基本一致，但基本事件中的突然卸載（X3）、銷軸安裝不當（X7）、地基不平整（X11）的重要性下降了。這說明雖然突然卸載（X3）、銷軸安裝不當（X7）、地基不平整（X11）這3個基本事件可以有效降低塔吊坍塌事故的發(fā)生概率，但要從實際上采取措施降低這3個基本事件自身的發(fā)生概率比較困難。而基本事件連接不牢固（X5）、材料選用不合理（X6）、基礎沉降不均勻（X13）的重要性上升了，說明在塔吊坍塌的事故樹體系中連接不牢固（X5）、材料選用不合理（X6）、基礎沉降不均勻（X13）是敏感度較高且比較容易采取措施實現(xiàn)降低塔吊坍塌事故發(fā)生的風險因素。由上述分析可知，相比于概率重要度，關鍵重要度更能反映事故樹的本質，更有實際意義。因此，主要采用關鍵重要度來分析基本事件的重要程度。除此之外，考慮概率重要度和關鍵重要度均比較大的基本事件也十分必要。

因此，根據(jù)關鍵重要度排序結果及概率重要度和關鍵重要度排名前6基本事件的交叉事件可知：保護裝置失效（X1）、違章超載（X2）、螺栓型號選用不當（X4）、連接不牢固（X5）、銷軸安裝不當（X7）、強風（X10）是塔吊坍塌事故樹中的關鍵基本事件。其中，基本事件中的保護裝置失效（X1）既極易引發(fā)塔吊坍塌事故發(fā)生，又容易通過采取措施減小其發(fā)生概率，其關鍵重要度為51.14%，因此，應重點預防保護裝置失效（X1）的發(fā)生。

4 塔吊坍塌事故的人理分析

物的不安全狀態(tài)最終可歸結為人的不足，人理分析主要通過組織或人協(xié)調人與社會、人與人之間的關系，避免因人或社會因素干擾引發(fā)安全事故［19］。由上述塔吊坍塌事故樹模型安全評價結果分析可知：保護裝置失效（X1）、違章超載（X2）、螺栓型號選用不當（X4）、連接不牢固（X5）、銷軸安裝不當（X7）、強風（X10）這6個風險因素是塔吊坍塌事故的主要致因，研究結果與趙挺生等［20］、Raviv等［21］、李凱等［22］的部分研究結論一致，但在研究視角和方法上存在一定的差異。從塔吊結構組成視角識別影響其物理安全狀態(tài)的風險因素，進而從物理的不安全狀態(tài)中分析出人的管理或行為上的不足。趙挺生等［20］從環(huán)境與設備、人員、管理、塔吊參與單位、監(jiān)管機構等5個層面定性研究，得出塔吊管理人員安全隱患巡查不到位、塔吊維修保養(yǎng)責任人未按要求保養(yǎng)設備，以及塔吊的安裝和拆卸相關人員的資質不合格導致了保護裝置失效（X1）、螺栓型號選用不當（X4）、連接不牢固（X5）、銷軸安裝不當（X7）；Raviv等［21］從人為因素和環(huán)境因素的視角研究，得出塔吊操作人員在進行塔吊生產作業(yè)時存在違章超載（X2）操作，容易引發(fā)塔吊坍塌事故；李凱等［22］基于案例推理，得出在大風環(huán)境下相關管理人員安全監(jiān)管疏忽，未能及時制止塔吊作業(yè)人員在強風（X10）條件下進行塔吊吊裝作業(yè)等因素會造成塔吊坍塌事故。由上述分析可知，塔吊的安全運行與塔吊管理人員、塔吊維修保養(yǎng)責任人、塔吊安裝拆卸人員和塔吊操作人員的行為均存在一定關聯(lián)。因此，從塔吊相關人員的視角提出3個塔吊坍塌預防措施：1） 加強塔吊設備安全隱患巡查（X1，X4，X5，X7）；2） 規(guī)范塔吊作業(yè)人員的行為（X2）；3） 優(yōu)化塔吊運行安全管控（X10）。

4.1 加強塔吊設備安全隱患巡查

塔吊由于其本身的危險性質，對其進行日常的運行檢查和安全檢查風險大，若要將各個連接件部位細致地檢查一遍，需要檢查人員冒很大的安全風險，且人工的檢測效率很低。這樣很容易忽略難以被檢查到的連接件部位，從而埋下極大的安全隱患。

建筑施工企業(yè)可以考慮運用感應系統(tǒng)對塔吊的保護裝置進行實時監(jiān)測，以便作業(yè)人員在作業(yè)前了解塔吊保護裝置系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)，實現(xiàn)高效管理塔吊的保護裝置。對于連接件部位，需要認真地檢查各種連接螺栓，實時更新各關鍵連接節(jié)點的安全狀態(tài)，并及時向上級匯報塔吊運行過程中存在的隱患，從而采取有效措施解決問題。除此之外，維修保養(yǎng)責任人還可以采用無人機巡查系統(tǒng)對連接螺栓的各連接件部位進行巡查，可視化管理巡查結果，預警潛在問題，這樣不僅大大提高了巡查效率，還保障了巡查安全。

4.2 規(guī)范塔吊作業(yè)人員的行為

由于大部分塔吊事故與人的不安全行為相關［23］，因此，從改變人的思想和行為方面，針對性地采取塔吊坍塌事故預防措施，能避免人的過失所導致的塔吊坍塌事故，進而有效減少塔吊坍塌事故的發(fā)生。

在安全意識和個人素質方面，加強操作員的思想教育，積極開展崗位安全知識教育、崗位操作規(guī)程教育和安全技術規(guī)程教育等，在思想上引導塔吊操作人員重視塔吊的安全生產，從而做到安全地進行塔吊相關的生產活動。在工作行為方面，嚴格管控，加強對塔吊相關工作人員的考核與檢查工作，時刻關注工作人員工作時的情緒反應，及時糾正不安全行為操作和違規(guī)的不良習慣。嚴格執(zhí)行各項規(guī)范制度，要求特種工持證上崗。

4.3 優(yōu)化塔吊運行安全管控

建筑施工的特點是人員多、工作環(huán)境復雜，塔吊一旦發(fā)生坍塌事故，極易造成人群體傷亡。塔吊安全管理與塔吊的安全生產作業(yè)密切相關，因此，進一步加強安全管理措施，可以有效地降低塔吊坍塌事故發(fā)生的風險。

塔吊的安全評價結果表明，應加強對強風天氣下塔吊運行狀態(tài)的安全監(jiān)管。強風天氣條件下，施工條件更加嚴苛，安全管理人員應考慮運用信息采集系統(tǒng)實時監(jiān)控風速，通過APP終端顯示器，設定有助于塔吊安全作業(yè)的相關參數(shù)，實時查看塔吊運行狀態(tài)。當塔吊作業(yè)環(huán)境的風速值超出設定的參數(shù)值時，感應系統(tǒng)會自動報警并發(fā)出指令使塔吊停止運行，從源頭上避免塔吊安全事故的發(fā)生。

5 實例分析

5.1 工程概述

2019年1月23日，某建設工程項目10號樓塔式起重機在進行拆卸作業(yè)時發(fā)生一起坍塌事故，事故造成5人死亡，造成經濟損失580余萬元［24］。專家團隊判定事故的結果是塔吊在拆除作業(yè)時頂升過程中未使用頂升防脫裝置、橫梁銷栓未可靠落入踏步圓槽、未配平塔臂就移動小車變幅等直接原因造成了塔吊坍塌。

5.2 塔吊坍塌事故安全評價結果

基于專家團隊的事故原因判定結果，物理分析得出該案例中塔吊坍塌事的物理風險致因包括未使用頂升防脫裝置（X1）、橫梁銷栓未可靠落入踏步圓槽（X5，X7）。結合圖1的塔吊坍塌事故樹模型，事理分析得到案例中塔吊坍塌事故的發(fā)生機制，如圖4所示。

利用塔吊坍塌事故樹模型分析本案例可知：最小割集{X1}和{X5，X7}是塔吊坍塌事故致因的兩種基本組合方式。若僅最小割集{X1}發(fā)生，求得P（T）=0.49；當僅最小割集{X5，X7}發(fā)生，求得P（T）=0.55；當最小割集{X1}和{X5，X7}同時發(fā)生，可求得P（T）=0.77。計算本案例中基本事件的概率重要度和關鍵重要度，結果如表6所示，得到概率重要度和關鍵重要度的排序結果分別為Ig（1）=Ig（5）gt;Ig（7），Ic（5）gt;Ic（7）gt;Ic（1）。

由上述分析可知，該塔吊坍塌事故案例的發(fā)生機理與建立的塔吊事故樹模型發(fā)生機理基本吻合，證明了所建立的塔吊事故樹模型的可靠性和科學性。

根據(jù)事理分析評價結果可知，保護裝置失效（X1）、連接不牢固（X5）、銷軸安裝不當（X7）是導致本案例塔吊發(fā)生坍塌事故的主要物理風險致因，且當這3個基本事件同時發(fā)生時，塔吊坍塌事故的發(fā)生概率達到0.77，其中，連接不牢固（X5）是最關鍵的風險致因，關鍵重要度達到64.60%。

根據(jù)人理分析可知，案例中的塔吊坍塌事故是由安全管理不當、安全檢查不到位和人的操作失誤共同造成的。調查報告中指出，施工和監(jiān)理單位安全生產監(jiān)管不到位、無特種作業(yè)證人員進行塔吊拆卸作業(yè)，以及衛(wèi)隊塔吊拆卸人員進行安全教育和技術交底等原因引發(fā)了塔吊坍塌事故，與文中得到的安全評價結果基本一致。為避免此類塔吊坍塌事故再次發(fā)生，管理人員應加強安全管理，重點檢查塔吊連接部位的連接情況，避免施工現(xiàn)場的安全管理失控行為；提高施工人員的安全生產意識，杜絕無證上崗行為。

6 結論

基于WSR方法論提出塔吊坍塌事故安全評價體系，建立塔吊坍塌事故風險評價模型，從塔吊結構組成視角綜合定性和定量方法，系統(tǒng)、全面地識別塔吊坍塌事故的關鍵風險因素，并提出針對性的應對措施。由上述分析得出以下4個主要結論。

1） 塔吊坍塌安全風險評價模型中存在10種導致塔吊坍塌事故發(fā)生的潛在失效機制。

2） 塔吊的保護裝置失效（X1）、違章超載（X2）、螺栓型號選用不當（X4）、連接不牢固（X5）、銷軸安裝不當（X7）、強風（X10）是導致塔吊坍塌的關鍵風險因素，其中，保護裝置失效（X1）是塔吊坍塌事故體系中貢獻度最大的風險致因。

3） 通過塔吊坍塌風險評價模型對某建設項目塔吊坍塌事故進行安全評估，研究結果顯示，塔吊的保護裝置失效（X1）、連接不牢固（X5）、銷軸安裝不當（X7）是導致該案例塔吊坍塌事故發(fā)生的關鍵風險因素，其中，連接不牢固（X5）是最關鍵的風險因素，關鍵重要度達到64.60%。

4） 加強塔吊設備安全隱患巡查、規(guī)范塔吊作業(yè)人員的行為和優(yōu)化塔吊運行安全管控等風險應對措施是有效的。

文中研究僅確定了塔吊坍塌事故的關鍵影響因素，對于次要因素的分析有待在后續(xù)研究中進一步開展，并結合工程實際案例更加系統(tǒng)全面地提出更有針對性的塔吊坍塌預防措施。

參考文獻：

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（責任編輯： "黃曉楠" 英文審校： 方德平）

通信作者： 祁神軍（1982-），男，副教授，博士，主要從事建筑安全的研究。E-mail：qisj972@163.com。

基金項目： 國家自然科學基金青年基金資助項目（71303082）； 福建省創(chuàng)新戰(zhàn)略研究項目（2020R0055）https：//hdxb.hqu.edu.cn/