基于C-OWA算子的装配式建筑吊装安全生产管理研究

王定河

摘要：装配式建筑相较传统建造方式吊装作业居多，然安全隐患也随之增加。文中在既有文献基础上，从影响装配式建筑吊装作业安全的3个阶段，构建出含12个指标的风险因素指标体系。借助C-OWA算子对指标赋权并结合ABC分类法，探究出装配式建筑吊装主要风险因素，针对主要风险因素，提出对策建议，以为装配式建筑吊装作业安全生产管理提供参考。

Abstract： Compared with the traditional construction method， the hoisting operation of prefabricated buildings is more， but the safety risks are also increased. Based on the existing literature， this paper constructs a risk factor index system with 12 indexes from three stages that affect the safety of assembly building hoisting operation. With the help of C-OWA operator and ABC classification， this paper explores the main risk factors of assembly building hoisting， and puts forward countermeasures and suggestions for the main risk factors， so as to provide a reference for the safety management of assembly building hoisting operation.

关键词：装配式建筑;吊装;安全生产管理;C-OWA算子

Key words： assembly building;hoisting;safety management;C-OWA operator

中图分类号：TU714;TU17                                文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）01-0055-03

0  引言

国民经济发展中，我国建筑业增加值增长率一直高于国内生产总值增长率和工业增加值增长率，建筑业已成为国民经济的支柱产业，建筑业发展过程中钢筋混凝土结构建筑占比最大。传统的混凝土建筑存在资源（水、木材等）、能源（电、汽油等）消耗大、劳动力工作强度大等弊病，已经不利于我国建筑业可持续发展的要求。因此大力发展具有“四节一环保”优势的装配式建筑，实现建筑工业化对我国建筑业的发展具有重大意义。但是裝配式建筑作为一种工场生产、现场拼装的新型建造方式，在我国的发展还处于初级阶段，其建造方式与现浇方式存在较大差异，最显著特征就是装配式建筑吊装作业量大，因此有效管控装配式建筑吊装作业安全高效进行意义重大。

在建筑安全生产影响因素研究方面，国外学者RiazZ，Edwards，DJPameA，etal[1]指出要想使施工现场安全事故降低就需要安全的施工条件、专业的技能培训、合理的施工方案以及有效的监督管理，仅从宏观角度进行安全管控，对建筑吊装等具体施工流程没有做深入探讨。国内学者在装配式建筑施工安全角度立足风险因素识别及风险评价方面研究较多，李皓燃等[2]对装配式建筑施工过程风险研究表明吊运阶段风险仅低于构件存放阶段;陈伟等[3]研究表明构件吊升技术水平是装配式建筑施工重点内容;王志强等[4]用实例验证装配式建筑施工安全测评模型，结果表明吊点确定及施工人员技术水平及安全意识为主要安全影响因素。冯亚娟等[5]基于EW-SPA的装配式建筑施工安全研究表明环境因素影响最为重大。

综上，国内外学者们对装配式建筑在施工现场安全施工、风险因素识别与实例风险评价基础上都进行了深入研究，也通过了实践案例的验证，为社会取得了巨大的经济效益。然而研究角度尚不全面，一是偏于宏观风险因素识别，缺少对施工过程中的具体流程如吊装作业进行深入挖掘及提供管控措施;二是研究方法上偏重定性研究，缺乏定量化的分析，无法保证研究结论的科学合理性。本文基于既有文献，构建装配式建筑吊装作业安全风险体系，通过邮件问卷的方式征询专家意见对体系指标评分，使指标定量化，然后采用C-OWA算子对指标进行赋权，结合ABC分类法对吊装作业的关键风险因素，提出管控建议，以期为施工吊装作业安全管理决策提供参考。

1  装配式建筑吊装作业风险因素体系构建

装配式建筑是指在工厂生产的部品部件，运输到施工现场进行组装和连接而成的建筑。相对于现浇建筑，就是把原来现浇而成的构件如梁、楼板、框柱、围护墙、楼梯、阳台、空调板等在工厂生产线完成，采用特殊工具运到现场吊装拼接而成的建筑整体。这种建造方式有利于提高劳动生产率，大幅节约资源能源，然而相较现浇建筑增加了大量吊装作业。据住房和城乡建设部办公厅关于2018年房屋市政工程生产安全事故和建筑施工安全专项治理行动情况的通报建办质函〔2019〕188号文指出2018年全国房屋市政工程生产安全较大及以上事故显示起重伤害事故占比18.2%安全事故排名第二位，仅少于坍塌事故。对于发展一种吊装作业更多的装配式建筑就需要更进一步的加强风险管理，提高施工安全等级，必须立足影响装配式建筑吊装安全风险因素着手。装配式建筑吊装作业安全性主要受构件生产与构建吊装过程两阶段影响。然而，在运输、堆放阶段对构件保护措施不到位，导致部品部件产生磕碰也会对吊装作业安全性产生影响，因此将构件运输、存放阶段也纳入吊装作业安全管理范畴进行研究。基于文献[2-5]得到如表1装配式建筑吊装作业风险因素指标体系。

1.1 构件生产阶段A1

构件生产阶段包括吊点设计不合理（位置、深度）A11、吊点预埋件不合格（材质、型号）A12两方面。吊点设计不合理将直接导致吊装过程中构件破损、脱落，造成严重的质量事故及安全事故，对吊装作业安全影响显著。

1.2 构件运输、存放阶段A2

构件运输、存放阶段风险包括起吊点扰动A21、吊点预埋件材料污染A22。不同的预制构件应该选择不同的运输方案以及运输堆放工具，并采取相应运输保护措施，防止由于构件间碰撞造成构件变形、破损、吊点扰动及吊点预埋件损毁等影响后续安装的正常进行。

1.3 吊装阶段A3

吊装阶段包括吊装现场自然环境恶劣（风、雨、雪等）A31、专项吊装作业方案流于形式A32、吊装设备安装不到位（设备基础稳定性、附着点选择）A33、起吊设备选择不当（起吊重量、高度、半径）A34、吊索、吊具选择不当及材料缺陷A35、吊装作业交叉进行协调性差A36、吊装范围安保措施薄弱A37、吊装作业特殊工种素质低下（操作能力、安全意识、身体健康状况）A38等风险影响因素。作为吊装作业中最关键环节，该处指标结合4M1E理论在既有文献基础上，筛选得到。

2  基于C-OWA指标赋权和ABC风险分类

装配式建筑吊装作业对整个工程项目安全影响作用大，建立指标体系相对复杂，采用如AHP层次分析法、熵值法等主观评价方法已经不再适宜吊装作业的评定赋权。鉴于此，本文采用C-OWA算子对专家所赋权重进行有序加权，即是通过将极大决策数据和极小决策数据分配到影响较小的位置，以在一定范围内削弱专家因主观因素给出决策极端值的不利影响，从而使指标权重更加合理[6]。然后对装配式建筑吊装风险因素指标体系进行归一化处理，并按照ABC分类法进行风险分类，实现重点因素加强管控的目的，对施工现场吊装作业的安全管理具有重要参考价值。

2.1 C-OWA指标赋权步骤

①邀请n位专家，对同一层次指标的重要性程度采用十分制打分，得到各指标初始打分数据集（a1、a2…an），对打分数据从0开始编号进行降级排序。

2.2 ABC分类法

ABC分类法也称帕累托分析法，是由经济学家维尔弗雷多·帕累托创立，主要用于分清研究对象影响特征中的主要因素、次要因素、一般因素，以便以牺牲最小代价实现项目管理目标的一种分析方法。本文采用ABC分类法主要用于厘清装配式建筑吊装作业中的主要风险因素，以便为项目管理者提供恰当防范措施。根据重要性风险等级将指标分为A、B、C三类，其中累计权重值小于60%的记为A类风险，属于主要风险需要重点管控，吊装过程中需要重点预防，避免发生严重的安全事故;累计权重值在60%-90%记为B类风险为次要风险，具有一定的风险性，需做好技术及组织角度的管理，防止因不善管理造成吊装过程的安全隐患;累计权重值在90%-100%的为C类风险，属于一般风险，对装配式建筑吊装作业安全管理具有参考作用。

基于上述研究方法，采用问卷调查方式。邀请2位安全工程专家和3位装配式建筑施工单位项目经理对表1中的指标进行评分，运用C-OWA算子对各指标赋权。3个二级指标评分数据如表2所示。

三级指标计算过程同上，各指标权重系数如表3所示。在得到二级、三级指标权重值基础上，运用ABC分类法对装配式建筑吊装风险进行分类。

3  对策及建议

3.1 加大特殊工种培训力度

吊装作业特殊工种素质低下属于主要风险因素。装配式建筑吊装作业主要由塔吊司机、司索工、信号工等特殊工种依据专项吊装方案完成。特种作业工人的操作水平直接影响吊装安全，为避免吊装作业人為因素导致风险事故，就必须加强特殊工种培训力度。一是要做到定期体检，保证特种工作人员身心健康;二是利用安全事故调查平台定期开展安全防范意识培训;三是利用网络平台宣讲专业技能知识，做好继续教育工作。

3.2 加强吊装范围安保措施

吊装设备安装及吊装不合理导致塔吊坍塌或高空坠落事故时常发生。上述研究表明吊装范围安保措施薄弱为主要风险因素，因此管控该处风险应该做到：一是加强安全教育培训及安全交底工作，可以通过相关事故网络资源开展安全防范讨论环节，培养工人安全意识，自觉避免步入危险禁区;二是派遣专业安保人员，防守塔吊施工范围，对强行抢关且不听劝阻的工人予以通报批评并适当扣除工资，以提高风险防范意识。

3.3 落实吊装作业专项方案

吊装作业属于特种作业范畴，必须设定专项施工方案以保证施工安全，装配式建筑吊装作业更应该如此。吊装方案包括：起重机性能、吊装作业平面图、安全技术措施等内容，对吊装作业具有重要的指导作用。因此在开展吊装作业前一方面应加强专项施工方案的评审保证方案可行;另一方面准确落实施工方案要求，避免因为惰性或形式主义思维，使装配式建筑吊装作业存在安全隐患。

4  结论及展望

本文立足既有文献研究基础上，从影响装配式建筑吊装作业安全的三个阶段，梳理出12个风险指标，构建出装配式建筑吊装风险因素指标体系。借助问卷调查方式采用C-OWA算子赋权风险指标，结合ABC分类法找出了装配式建筑吊装主要风险因素。针对主要风险因素提出加大特殊工种培训力度、加强吊装范围安保措施以及落实吊装作业专项方案三条装配式建筑吊装作业的安全管理措施，为施工现场安全作业提供理论参考。然而本文所选专家数量较少，对研究结果的准确性存在一定的局限性。后期的重点应该加强行业专家的联系，以进一步深化吊装作业安全生产管理的研究。

参考文献：

[1]Ritz， Edwards DJ， Pane A， exalt .Building Information Modeling （BIM）and Safety： Automatic Safety Checking of Construction Models and Schedules[J]. Automation inConstruction， 2013， 29（4）：183-195.

[2]李皓燃，李启明，陆莹.基于SEM的装配式建筑施工安全关键风险分析[J].中国安全科学学报，2019，29（4）：171-176.

[3]陈伟，乔治，熊付刚，等.装配式建筑施工安全事故预防SD-MOP模型[J].中国安全科学学报，2019，29（1）：19-24.

[4]王志强，张樵民，王国强，等.基于FTA-SPA-灰色聚类的装配式建筑施工安全测评[J].安全与环境工程，2018，25（2）：166-173.

[5]冯亚娟，都思竹，张竞一.基于EW-SPA的装配式建筑施工安全评价及预测[J].中国安全科学学报，2019，29（5）：85-90.

[6]董娜，胡琳璐，邹琢晶，等.基于C-OWA算子和灰色聚类的业主驱动下BIM应用效益评价[J].科技管理研究，2019，39（4）： 48-54.