装配式建筑工程安全风险评价

陈 维 艳

(东北林业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

装配式混凝土工程的起源可以追溯到20世纪30年代，但它们真正的发展实际上始于二战后。预制装配式建筑具有环保节能、绿色建筑、劳动节余、快速施工等优点，最大限度地满足四项节约和一项环境保护的要求。与传统建筑相比，在提高建筑质量、节约劳动力、保护环境等方面具有明显优势，并逐渐改变传统生产中脏乱的施工场地。我国装配式建筑的发展尚处于探索阶段。在预制构件生产、运输过程和现场装配等多个工作面的平行施工中，容易将安全风险叠加在一起。在这个阶段，缺乏熟练的建筑工人来满足大规模采用新施工技术的需要，这很容易导致施工安全事故。近年来，我国政府大力发展装配式建筑，力争在10年左右的时间内，使装配式建筑占新建建筑的30%。因此，装配式建筑的施工安全建设变得更加重要。

1 装配式建筑主要施工安全事故

装配式建筑是指交付后在施工现场用工厂生产的预制构件组装而成的建筑物。它不同于传统的整体现浇混凝土施工方法。根据装配式建筑施工组织特点及有关安全生产问题的文献分析[1]，进行实地调研，总结出发生频率较高的两大类主要施工安全事故。1)施工准备阶段风险。装配式建筑施工难点是预制构件运输到现场比较复杂，需要考虑许多因素，例如运输交通工具的选择，选择不恰当可能会损坏预制构件;而运输中没有采取良好的固定措施可能导致预制构件运输过程中滑落砸伤行人。2)预制构件吊装事故风险。构件吊装一般采用塔吊吊装，通过吊钩与预留钢筋直接连接或与预留吊点相连接，竖向运输到相应位置。如在吊装过程中吊点变形失效或吊点选择不合理，构件产生较大的弯矩无法保持平衡，则易使构件在半空中发生翻转或掉落，严重危及塔吊下方施工人员的安全。

2 装配式建筑施工风险评价

2.1 基于预先危险分析方法(PHA)的装配式建筑施工安全风险评价

预先危险分析能够有效识别系统中的主要危险源,并对其发

生的可能性和后果的严重性进行量化评估,从而提出改进现有系统,预防事故发生的安全措施[2]。PHA适用于系统设计、施工、生产前的概略分析和评价，也适用于固有系统中采取新的方法技术的危险性评价[3]。PHA评价施工安全数学模型：W=∑(P·K)/∑K。其中，W为危险、有害因素危险度值；P为危害严重性系数；K为事故发生的概率系数，危害严重性、事故发生的概率等级见表1，表2。

表1 危害严重性等级表

表2 事故发生的概率等级表

2.2 装配式建筑施工风险评价案例分析

下面选取湖北省某试点装配式建筑工程为样本,运用预先危险分析方法对工程危害源，发生可能性及危害严重度进行分析，并给出相应的应对措施，见表3。

3 基于灰色聚类装配式建筑施工风险评价

3.1 选取安全评价指标

基于科学性、代表性原则等五项原则，结合工程实践经验，选取人员素质、工艺技术、安全管理、环境因素这4个一级指标。运用层次分析法，细化4个一级指标，选取15个二级指标，建立装配式建筑施工安全评价指标体系，如表4所示。

3.2 指标权重的确定

表3 装配式建筑预先危险性分析表

表4 装配式建筑项目安全评价指标体系

基于层次分析法，建立层次结构模型[4]，对于不同层次各指标间相对重要性用数值形式表示，使用MATLAB进行计算，得到结果见表5。

表5 装配式建筑安全风险影响因素权重计算及一致性检验表

通过表5的计算可知,装配式建筑安全风险影响因素中人员素质、工艺技术、安全管理、环境因素的权重分别为0.487 2，0.303 2，0.139 2，0.070 5，由此可见人员素质和工艺技术对装配式建筑安全风险影响较大，其次是安全管理和环境因素。

3.3 基于三角白化权函数的灰色评估

基于已构建的层次分析模型及各指标权重，构建三角白化权函数灰色评价模型[1]，进行装配式建筑施工安全测评。设共有n个对象，m个评价指标，根据评估目的划分s个不同的灰类，设对象i关于评价指标j的观测值为Xij,根据Xij的值判断对象所属的灰类，进行评估，基于三角白化权函数的灰色评估方法的具体评价步骤如下：

1)基于生产施工实例，将装配式工程划分为不安全、基本安全、安全、很安全、非常安全5个安全等级，各个安全等级对应的灰类的取值范围分别为[0，60]，[60，70]，[70，80]，[80，90]，[90，100]。

4 结语

装配式建筑施工安全评价是一个多指标、多层次综合评价，必须考虑到各种相关因素。首先,基于预先危险分析方法定性的对安全风险进行评价；其次，基于层次分析法，构建了装配式建筑安全指标体系，确定了各指标权重；最后，通过灰色评估构建装配式建筑的三角白化权函数模型，能够有效评价装配式建筑工程施工安全风险，为有效预防和控制装配式建筑施工安全风险提供依据。