發布時間：所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】 為降低裝配式建筑工程施工安全事故發生率，基于安全事故成因，反演分析影響其施工安全的關鍵因素集，聯合應用層次分析法(AHP)及灰色聚類評價方法，構建施工安全評價指標體系及評價模型，測評裝配式建筑工程實際施工安全狀態;通過分析影響安全的因
【摘 要】 為降低裝配式建筑工程施工安全事故發生率，基于安全事故成因，反演分析影響其施工安全的關鍵因素集，聯合應用層次分析法(AHP)及灰色聚類評價方法，構建施工安全評價指標體系及評價模型，測評裝配式建筑工程實際施工安全狀態;通過分析影響安全的因素搜索關鍵安全隱患，并針對裝配式建筑工程多維作業空間并行施工易疊加安全風險的特點，采取應對措施以控制施工安全事故發生。將所建評價模型，用于某典型項目實證分析。結果表明，影響安全的主要因素按重要性從大至小排列依次是工人專業操作水平、吊裝作業氣候條件、構件運輸臨時固定措施以及構件出廠前質量安全檢驗，需采取對應措施，降低相應的安全事故發生概率。
【關鍵詞】 裝配式建筑工程; 事故成因; 施工安全測評; 安全事故; 灰色聚類評價
0 引 言
裝配式建筑工程在提高施工質量、節省勞動力、保護環境等方面相比傳統建筑工程具有明顯優勢，但由于其在構件生產、物流運輸、現場裝配等多維作業空間并行施工，容易疊加安全風險。現階段又缺乏技術熟練的施工人員來滿足大量采用新型施工技術工藝的需要，極易引發施工安全事故。2016年2月6日公布的《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》[1]中明確指出：“力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%”。該政策的實施將使裝配式建筑工程建設規模急劇增長，在安全管理措施儲備不足的情況下，安全施工形勢將面臨嚴峻挑戰。
近年來，國內外學者對傳統建筑工程的施工安全評價方法已較為成熟[2-3]，但由于裝配式建筑工程的差異性，難以直接運用;目前針對裝配式建筑工程施工安全評價的成果偏少，并主要集中在其抗震性[4]、防火性[5]及技術可靠性[6]等方面。最近有學者開始嘗試運用流程圖、風險矩陣、系統動力學等方法，以現場裝配施工作業空間為主，探討建立其安全風險管理體系[7-9]，但這些成果在協同考慮構件生產和物流運輸作業空間安全影響因素方面還存在局限性，未能對裝配式建筑工程施工安全提供綜合評價結論，難以為系統控制施工安全事故形成針對性參考依據。
鑒于此，筆者擬從裝配式建筑工程施工的安全事故成因視角出發，反演分析施工安全主要影響因素，建立能系統全面反映其構件生產作業空間、物流運輸作業空間及現場裝配作業空間多個維度施工安全的評價指標體系，運用灰色聚類評價方法構建裝配式建筑工程安全狀態測評模型，定量測度施工安全狀態，為控制安全事故發生提供依據。
1 裝配式建筑工程安全事故影響因素
1.1 裝配式建筑工程施工安全事故特點分析
根據對中華人民共和國住房和城鄉建設部通報的《2015年全國房屋市政工程生產安全事故情況》[10] 及有關建筑施工安全生產形勢的文獻分析[11]，結合裝配式建筑工程施工組織特點，梳理出發生頻率較高的7類主要施工安全事故，并選取正在施工中的若干典型裝配式建筑工程作為樣本項目，對分布于預制構件生產廠、物流運輸、裝配現場作業空間的7類事故隱患進行實地調研，在此基礎上，將其特點分析如下：
1)高空墜落事故。歷年來，高空墜落事故占我國建筑行業安全事故的比例最大。裝配式建筑工程由于吊裝運送及安裝構件需要，不能搭設適用于傳統建筑工程的內外腳手架，其外墻又基本采用預制構件拼接，施工人員必須要進行高空臨邊作業，若外圍防護措施不到位，高空墜落可能性極大。
2)物體打擊事故。因構件吊裝工藝需要，裝配式建筑工程外圍不能整體設立圍護網，鋼筋、工具、各部位零部件等物件易從高處墜落。另外，如果構件生產質量出現缺陷，運輸過程對構件再次產生不利影響，在吊裝過程又遇操作不當，易產生風險疊加效應，使得構件整體或部分破損而墜落，砸傷施工人員。
3)構件吊裝事故。構件吊裝一般采用塔吊吊鉤與預留鋼筋直接連接或與構件的預留吊點相連接的方式。如在吊裝過程中吊點變形失效，或因吊點選擇不合理則易使構件在半空中發生翻轉或從吊鉤上掉落，嚴重危及塔吊下方作業人員的安全。
4)構件倒塌事故。預制構件在節點或疊合板現澆之前需設置臨時支撐，如果臨時支撐不牢固或承載強度不夠，易造成預制構件倒塌。現階段，連接工藝仍然是裝配式建筑工程的技術難點，若連接節點開裂失效，則形成倒塌事故。
5)吊裝機械傷害事故。裝配式施工需要采用大型起重機械對大量預制構件進行現場吊裝，由于起吊高度和重量均較大，再加上部分構件體積大且形狀不規則，容易因吊裝操作失誤、吊裝機械設備選擇不合理、構件吊裝安全措施不足等因素，發生吊裝機械傷害事故。
6)火災事故。因裝配式建筑安裝工藝特點，需大量使用粘接劑、稀釋劑等易燃易爆化學制品，還需要進行大量的安裝設備、吊索、吊具等機械的保養;由此產生的廢油脂、廢舊油手套、棉紗等易燃物品，在焊接連接等施工過程中，電線短路、電焊操作不慎、亂扔煙頭等均易引起火災事故。
7)觸電事故。進行裝配式施工時，現場涉及到大量用電作業，經常放置有臨時用電箱和電線。受長時間戶外環境影響或因操作不當，電線容易老化及發生短路等，從而引發觸電事故，危及人身安全。
1.2 安全事故影響因素
以上述施工安全事故產生特點與成因為出發點進行反演分析，提煉出影響施工安全的關鍵因素集。筆者將該因素集分為人員因素、物的因素、管理因素、技術因素和環境因素，其中環境因素包括自然環境和政策環境，見表1。
2 裝配式建筑工程施工安全灰色聚類評價模型
運用層次分析法(Analytic Hierarchy Process， AHP)計算影響因素權重，構建安全評價指標體系。基于灰色聚類方法與安全評價精度需要的匹配性[12-13]，構建混合型中心點三角白化權函數灰色評價模型，進行施工安全測評。在此基礎上，通過不安全因素搜索分析，搜索關鍵安全隱患因素。
2.1 混合型中心點三角白化權函數灰色聚類
混合型中心點三角白化權函數是以中心點三角白化權函數為主，以下限和上限測度白化權函數為輔的改進型函數模型。
3 實證分析
3.1 項目概況
選取湖北省推進建筑產業現代化的某試點裝配式建筑工程為樣本進行實證分析。項目總建筑面積為10.6萬m2 ，主體結構為裝配式混凝土剪力墻結構，其預制率達67%，裝配率達76%。
3.2 指標賦值及灰色聚類分析
編制指標權重打分表和指標定量評價表，遴選來自建筑設計、施工、工程監理及科研單位等從事裝配式建筑工程實際管理及研究工作的9位專家進行評分， 運用AHP計算得到指標權重，見表2 第2列。將專家對該項目指標定量評價打分的平均值作為該指標分值，見表2第3列。運用混合型三角白化權函數灰色聚類評價方法進行測算，得到各指標白化權函數值、準則層指標聚類系數和綜合評價系數，見表2第4列—第8列。
該裝配式建筑工程項目施工安全綜合評價系數向量為(0.038，0.083，0.072，0.050，0.031)，評價可得，該裝配式建筑工程項目安全評價結果屬于“基本安全k2”灰類。
3.3 不安全因素搜索分析
通過對表2中測算結果進行搜索分析發現，有 4個因素處于“不安全k1”灰類，分布在現場裝配作業空間、物流運輸作業空間及構件生產作業空間。運用式(6)計算可得這4項不安全因素對應的風險系數β，見表3。
根據上述分析結果可知，該樣本項目總體施工安全狀態評價結果為中低水平;其4個主要不安全影響因素按重要性從大至小排列依次為：工人專業操作水平、吊裝作業氣候條件、構件運輸臨時固定措施、構件出廠前質量安全檢驗，需分別采取針對性措施加強控制，降低對應的安全事故發生概率。其中，工人專業操作水平是首要的不安全影響因素，與當前裝配式建筑工程的整體行業狀況相符，亟待從建筑行業、施工企業、工程項目等各個層面開展專業技能培訓以滿足實際需要，為有效預防和控制安全事故提供基礎條件。
4 結 論
1)基于安全事故產生機理成因反演分析得出裝配式建筑工程安全評價指標體系，能系統地全面地反映其施工安全狀態。
2)實證分析表明，用所構建的混合型中心點三角白化權函數灰色聚類評價模型可以有效評價裝配式建筑工程施工安全狀態。
3)通過不安全因素搜索分析，能搜索出影響裝配式建筑工程施工安全性的關鍵因素，為將有限資源投入到關鍵安全隱患管理提供依據。
4)裝配式建筑工程有在多維作業空間并行施工的特點，如要更加精準分析及評價其安全施工狀態，還需考慮安全影響因素在各作業空間的時間維度和空間維度的相互耦合效應，這將是后續研究的方向。——論文作者：陳 偉1 教授 付 杰1 熊付剛2 楊 劼2
相關期刊推薦：《中國安全科學學報》由中國科學技術協會主管，中國職業安全健康協會(原中國勞動保護科學技術學會)主辦。本刊設有安全科學基礎理論及學科建設、安全科學技術原理及其應用、安全工程、衛生工程、工業安全與安全產業、安全管理工程、交通安全、消防安全等欄目。