发布时间：2021-02-08所属分类：建筑师职称论文浏览：1次
摘 要： 【摘 要】 为降低装配式建筑工程施工安全事故发生率，基于安全事故成因，反演分析影响其施工安全的关键因素集，联合应用层次分析法(AHP)及灰色聚类评价方法，构建施工安全评价指标体系及评价模型，测评装配式建筑工程实际施工安全状态;通过分析影响安全的因
【摘 要】 为降低装配式建筑工程施工安全事故发生率，基于安全事故成因，反演分析影响其施工安全的关键因素集，联合应用层次分析法(AHP)及灰色聚类评价方法，构建施工安全评价指标体系及评价模型，测评装配式建筑工程实际施工安全状态;通过分析影响安全的因素搜索关键安全隐患，并针对装配式建筑工程多维作业空间并行施工易叠加安全风险的特点，采取应对措施以控制施工安全事故发生。将所建评价模型，用于某典型项目实证分析。结果表明，影响安全的主要因素按重要性从大至小排列依次是工人专业操作水平、吊装作业气候条件、构件运输临时固定措施以及构件出厂前质量安全检验，需采取对应措施，降低相应的安全事故发生概率。
【关键词】 装配式建筑工程; 事故成因; 施工安全测评; 安全事故; 灰色聚类评价
0 引 言
装配式建筑工程在提高施工质量、节省劳动力、保护环境等方面相比传统建筑工程具有明显优势，但由于其在构件生产、物流运输、现场装配等多维作业空间并行施工，容易叠加安全风险。现阶段又缺乏技术熟练的施工人员来满足大量采用新型施工技术工艺的需要，极易引发施工安全事故。2016年2月6日公布的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》[1]中明确指出：“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”。该政策的实施将使装配式建筑工程建设规模急剧增长，在安全管理措施储备不足的情况下，安全施工形势将面临严峻挑战。
近年来，国内外学者对传统建筑工程的施工安全评价方法已较为成熟[2-3]，但由于装配式建筑工程的差异性，难以直接运用;目前针对装配式建筑工程施工安全评价的成果偏少，并主要集中在其抗震性[4]、防火性[5]及技术可靠性[6]等方面。最近有学者开始尝试运用流程图、风险矩阵、系统动力学等方法，以现场装配施工作业空间为主，探讨建立其安全风险管理体系[7-9]，但这些成果在协同考虑构件生产和物流运输作业空间安全影响因素方面还存在局限性，未能对装配式建筑工程施工安全提供综合评价结论，难以为系统控制施工安全事故形成针对性参考依据。
鉴于此，笔者拟从装配式建筑工程施工的安全事故成因视角出发，反演分析施工安全主要影响因素，建立能系统全面反映其构件生产作业空间、物流运输作业空间及现场装配作业空间多个维度施工安全的评价指标体系，运用灰色聚类评价方法构建装配式建筑工程安全状态测评模型，定量测度施工安全状态，为控制安全事故发生提供依据。
1 装配式建筑工程安全事故影响因素
1.1 装配式建筑工程施工安全事故特点分析
根据对中华人民共和国住房和城乡建设部通报的《2015年全国房屋市政工程生产安全事故情况》[10] 及有关建筑施工安全生产形势的文献分析[11]，结合装配式建筑工程施工组织特点，梳理出发生频率较高的7类主要施工安全事故，并选取正在施工中的若干典型装配式建筑工程作为样本项目，对分布于预制构件生产厂、物流运输、装配现场作业空间的7类事故隐患进行实地调研，在此基础上，将其特点分析如下：
1)高空坠落事故。历年来，高空坠落事故占我国建筑行业安全事故的比例最大。装配式建筑工程由于吊装运送及安装构件需要，不能搭设适用于传统建筑工程的内外脚手架，其外墙又基本采用预制构件拼接，施工人员必须要进行高空临边作业，若外围防护措施不到位，高空坠落可能性极大。
2)物体打击事故。因构件吊装工艺需要，装配式建筑工程外围不能整体设立围护网，钢筋、工具、各部位零部件等物件易从高处坠落。另外，如果构件生产质量出现缺陷，运输过程对构件再次产生不利影响，在吊装过程又遇操作不当，易产生风险叠加效应，使得构件整体或部分破损而坠落，砸伤施工人员。
3)构件吊装事故。构件吊装一般采用塔吊吊钩与预留钢筋直接连接或与构件的预留吊点相连接的方式。如在吊装过程中吊点变形失效，或因吊点选择不合理则易使构件在半空中发生翻转或从吊钩上掉落，严重危及塔吊下方作业人员的安全。
4)构件倒塌事故。预制构件在节点或叠合板现浇之前需设置临时支撑，如果临时支撑不牢固或承载强度不够，易造成预制构件倒塌。现阶段，连接工艺仍然是装配式建筑工程的技术难点，若连接节点开裂失效，则形成倒塌事故。
5)吊装机械伤害事故。装配式施工需要采用大型起重机械对大量预制构件进行现场吊装，由于起吊高度和重量均较大，再加上部分构件体积大且形状不规则，容易因吊装操作失误、吊装机械设备选择不合理、构件吊装安全措施不足等因素，发生吊装机械伤害事故。
6)火灾事故。因装配式建筑安装工艺特点，需大量使用粘接剂、稀释剂等易燃易爆化学制品，还需要进行大量的安装设备、吊索、吊具等机械的保养;由此产生的废油脂、废旧油手套、棉纱等易燃物品，在焊接连接等施工过程中，电线短路、电焊操作不慎、乱扔烟头等均易引起火灾事故。
7)触电事故。进行装配式施工时，现场涉及到大量用电作业，经常放置有临时用电箱和电线。受长时间户外环境影响或因操作不当，电线容易老化及发生短路等，从而引发触电事故，危及人身安全。
1.2 安全事故影响因素
以上述施工安全事故产生特点与成因为出发点进行反演分析，提炼出影响施工安全的关键因素集。笔者将该因素集分为人员因素、物的因素、管理因素、技术因素和环境因素，其中环境因素包括自然环境和政策环境，见表1。
2 装配式建筑工程施工安全灰色聚类评价模型
运用层次分析法(Analytic Hierarchy Process， AHP)计算影响因素权重，构建安全评价指标体系。基于灰色聚类方法与安全评价精度需要的匹配性[12-13]，构建混合型中心点三角白化权函数灰色评价模型，进行施工安全测评。在此基础上，通过不安全因素搜索分析，搜索关键安全隐患因素。
2.1 混合型中心点三角白化权函数灰色聚类
混合型中心点三角白化权函数是以中心点三角白化权函数为主，以下限和上限测度白化权函数为辅的改进型函数模型。
3 实证分析
3.1 项目概况
选取湖北省推进建筑产业现代化的某试点装配式建筑工程为样本进行实证分析。项目总建筑面积为10.6万m2 ，主体结构为装配式混凝土剪力墙结构，其预制率达67%，装配率达76%。
3.2 指标赋值及灰色聚类分析
编制指标权重打分表和指标定量评价表，遴选来自建筑设计、施工、工程监理及科研单位等从事装配式建筑工程实际管理及研究工作的9位专家进行评分， 运用AHP计算得到指标权重，见表2 第2列。将专家对该项目指标定量评价打分的平均值作为该指标分值，见表2第3列。运用混合型三角白化权函数灰色聚类评价方法进行测算，得到各指标白化权函数值、准则层指标聚类系数和综合评价系数，见表2第4列—第8列。
该装配式建筑工程项目施工安全综合评价系数向量为(0.038，0.083，0.072，0.050，0.031)，评价可得，该装配式建筑工程项目安全评价结果属于“基本安全k2”灰类。
3.3 不安全因素搜索分析
通过对表2中测算结果进行搜索分析发现，有 4个因素处于“不安全k1”灰类，分布在现场装配作业空间、物流运输作业空间及构件生产作业空间。运用式(6)计算可得这4项不安全因素对应的风险系数β，见表3。
根据上述分析结果可知，该样本项目总体施工安全状态评价结果为中低水平;其4个主要不安全影响因素按重要性从大至小排列依次为：工人专业操作水平、吊装作业气候条件、构件运输临时固定措施、构件出厂前质量安全检验，需分别采取针对性措施加强控制，降低对应的安全事故发生概率。其中，工人专业操作水平是首要的不安全影响因素，与当前装配式建筑工程的整体行业状况相符，亟待从建筑行业、施工企业、工程项目等各个层面开展专业技能培训以满足实际需要，为有效预防和控制安全事故提供基础条件。
4 结 论
1)基于安全事故产生机理成因反演分析得出装配式建筑工程安全评价指标体系，能系统地全面地反映其施工安全状态。
2)实证分析表明，用所构建的混合型中心点三角白化权函数灰色聚类评价模型可以有效评价装配式建筑工程施工安全状态。
3)通过不安全因素搜索分析，能搜索出影响装配式建筑工程施工安全性的关键因素，为将有限资源投入到关键安全隐患管理提供依据。
4)装配式建筑工程有在多维作业空间并行施工的特点，如要更加精准分析及评价其安全施工状态，还需考虑安全影响因素在各作业空间的时间维度和空间维度的相互耦合效应，这将是后续研究的方向。——论文作者：陈 伟1 教授 付 杰1 熊付刚2 杨 劼2
相关期刊推荐：《中国安全科学学报》由中国科学技术协会主管，中国职业安全健康协会(原中国劳动保护科学技术学会)主办。本刊设有安全科学基础理论及学科建设、安全科学技术原理及其应用、安全工程、卫生工程、工业安全与安全产业、安全管理工程、交通安全、消防安全等栏目。
SCISSCIAHCI
