桥梁墩柱施工工艺安全评价方法研究

马茂源

摘 要：本文系统分析总结适合桥梁墩柱液压爬模、翻模、滑模、辊模施工4种高墩高塔施工安全评价方法，从工艺原理、系统结构等方面进行安全风险评价分析，并科学合理比选合适的安全风险评价方法。本文得出结论，LEC风险法和模糊评价法分别适合于对墩柱施工四种工艺进行一般风险分析评价和综合分析评价。

关键词：墩柱施工;安全评价;权重系数;综合评价

1 问题的提出

近年来我国桥梁高墩施工技术不断发展进步，加强桥梁高墩的建设，加大对高墩建设期整体安全要求，选取合适的安全评价方法，针对每种施工工艺安全性进行评价分析，具有十分重要的意义。

2 安全评价的方法选择的方法

安全评价的方法、种类有很多种，根据不同的评价对象，结合评价方法的使用条件和范围，选择合适的评价方法，才能保证评价结果真实有效，从而达到保证目标安全的目的。

3 安全评价的方法介绍

每一种方法都有自己优缺点，根据不同的评价目标，结合评价对象自身特征选择适合自身的评价方法是必要的。

（1）安全检查表法。安全检查表法是为了查找工程、系统、评价对象中的不安全因素，将检查对象涉及的内容进行逐项检查。是一种最基础、最简便、广泛应用的评价方法。

（2）事故树分析。事故树分析也称故障树分析是从顶上事故出发，层层寻找引起顶上事故发生的触发事件和原因，并分析他们之间的潜在相互关系，并用逻辑图把他们的逻辑关系表示出来。

（3）鱼刺图法。鱼刺图主要用于发现引起某个问题出现的根本原因，又称之为“因果图”。鱼刺图是由日本人石川馨提出来的，又名石川图。

（4）作业条件危险性评价法。美国的格雷厄姆和金尼通过研究人类在存在一定风险的施工环境中施工作业的危险性，根据试验结果，他们给出了三个自变量的分值，采用对评价系统进行根据具体实际情况“打分”的方法。

（5）风险矩阵法。风险矩阵法是在开展风险评价过程中，将事件发生后的严重程度和可能性相对的定性分为若干级，然后分别以严重性和可能性为表列和表行，制成表，在行与列的交叉点位置可以得出定性的加权指数。

（6）指标体系法。指标体系法是一种在以往安全事故发生原因的基础上，提前对评价对象单位进行问卷调查，去掉那些影响较小、作用不大的因素，研究主要因素之间的相互关系，并进行相应赋值，最后建立起来风险分析指标体系的一种评价方法。

（7）模糊综合评价法。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法。根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。

4 高墩施工安全評价方法的选用

常用的高墩施工工艺主要有：液压爬模、滑模、翻模、辊模施工，常用的安全评价方法有很多种，因此根据每一种评价方法的使用条件和范围，选择适合自己的方法，才能确保结果真实有效，从而达到保证目标安全的目的。

（1）安全检查表法，这种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性评价方法主要用于定性分析评价。不适合本文高墩工艺安全性定量分析研究。不予采用此方法。

（2）事故树分析法，可用于定性和定量评价分析。但用此方法需要对每一个事故类型进行层层分析，并进行顶上事件发生概率计算，比较繁琐，不予采用。

（3）鱼刺图只要用于发现问题根本原因的方法，它主要用于因果分析，不适合本文的定量评价分析。不予采用。

（4）作业条件危险性分析法，采取对高墩施工影响事故风险大小的三个自变量“打分”赋值的办法，可采用此方法用于高墩施工工艺一般风险源估测。

（5）风险矩阵法主要用于重大风险源等级估测，此方法主要用于估测重大风险，不予采用。

（6）指标体系法[4]是可以用于定量评价分析。此方法主要用于风险事故发生可能性估测，本文不予采用。

（7）模糊评价法，它从多个指标对被评价事物隶属等级状况进行综合性评判，它把被评判事物的变化区间做出划分，符合实际情况。本文采用此方法进行综合安全评价。

5 墩柱施工综合安全评价介绍

本文举例选用模糊评价法对墩柱施工工艺安全性进行综合评价。评价指标体系反映了评价目标在管理、技术、人员等方面的综合管理利用情况，是安全评价人员对目标进行评价的主要依据。

5.1 构成墩柱施工工艺综合评价问题的要素

（1）墩柱施工工艺评价指标x。对影响墩柱施工安全评价的因素用一个向量x表示，我们设有m项评价指标，一次记为。

（2）权重系数。设是评价指标的权重系数，则应有w：

权重系数的确定直接关系着综合评价的结果。

（3）综合评价模型。我们综合考虑所有因素的影响，得出综合评判模型，综合评判模型可以将模糊的安全信息量化。

5.2 墩柱施工安全评价权重确定

权重的确定方法有很多，本论文将着重介绍基于功能驱动的方法。该算法主要分以下步骤：

（1）序关系的确定。如果评价指标相对于某一个评价准则的重要程度大于时，则记为。如果评价指标记为相对于某个评价准则具有关系式：

（2）比较判断与的重要程度之比：

其中对的赋值可参考重要程度赋值表。

（3）权重系数的计算。若评价者给出的的赋值满足式（1）和式（2），则为：

5.3 综合评价量表设计

确定了综合评价量表，结合评价量表的内容和标准，对墩柱施工工艺的安全现状进行打分，把分数与权重数结合起来，最后反映了墩柱施工的综合现状。

5.4 安全综合评价模型

在确定了墩柱施工安全评价指标及其权重之后，评价指标的权重反映了评价指标的重要度。

（1）评价指标分级。把各指标相应的分为优、良、中、差4档，相应的评价指标的区间值可以为0、50、70、80、100。关于优良的定性指标由评价人员给出，计算公式可以为：

式中：为第类第项指标的评价值;为该项指标的第个评委确定的指标值。

（2）综合评定。综合评定得分采用线性加权法，分层次逐层向上一级指标进行综合，直到最后得到第一级指标综合得分。其公式为：

式中：为评价指标相应的权重;R为安全综合评价值。

（3）评价等级标准确定。综合评价值总分为100分，将高墩施工工艺评价安全等级分为五级：安全的、较安全的、一般、较不安全、极不安全，分别对应：一级、二级、三级、四级、五级。[0，50]为极不安全，（50，70]为较不安全，（70，80]为一般，（80，90]为较安全，（90，100]为一级安全的。

6 结论

本文主要介绍了安全评价的基础理论和安全评价方法的选择，重点介绍了安全评价的分类，安全评价的程序，评价的原则，安全评价方法选择的原则，安全评价方法介绍以及适合高墩施工安全评价的方法选用。经过分析比选，本论文将采用作业条件危险性分析法用于高墩施工工艺一般风险源估测，采用模糊评价法对高墩施工工艺进行综合安全评价，并针对模糊评价法进行了重点介绍。

参考文献：

[1]张景林，崔国章.安全系统工程[M].北京：煤炭工业出版社，2002.

[2]徐志胜，吴超.安全系统工程[M].北京：机械工业出版社，2007.

[3]阮欣.桥梁工程风险评价体系及关键问题研究[D].上海：同济大学，2006.

[4]刘英富.桥梁施工风险评价方法研究[D].西安：长安大学，2005.