建筑施工作业安全事故的识别及其控制

郑 锋

(武汉理工大学 出版社，武汉 430070)

一、 相关研究文献综述

建筑技术复杂，过程繁琐，流动性大，而且建筑工程多在高处露天进行。近些年来，建筑安全事故屡见不鲜，施工安全的防控已成为当前建筑业的一大难点。因此，构建施工安全事故防控指标体系具有重要意义。它不仅可以为施工安全管理提供技术支撑，预防施工过程中的安全事故，还可以保证员工的安全，有利于建筑企业的可持续发展。

在安全事故防控机制研究方面，赵平等[1]采用信息融合技术的DS证据理论方法，从人、机、环境、管理四个方面进行分析，建立了建筑安全预测模型，预防建筑安全事故的发生。随后，王颖等[2]分析了实际安全事故发生的原因，从人、物、环境、管理四个方面进行安全预警管理研究，构建了施工现场安全预警系统模型。陈伟珂等[3]分析了实际发生的典型建筑安全事故案例，深入分析了施工安全事故的风险因素，主要是个人因素、管理因素、机械设备因素和现场环境因素[4]，建立了施工系统多风险耦合分析框架，深入探讨了建筑施工系统在“安全-风险-突变”三种状态下的深度演化机制。因此，本文参考前人研究，从设备故障、环境风险、人员失误和管理风险四个方面入手，建立了施工安全事故防控指标体系。建筑业是国民经济的支柱产业，消耗着大量的资源。在建筑行业，价值管理在工程成本、进度、质量、安全、环境等最优平衡中具有显著作用，因此，价值管理对于建筑施工企业来说是非常重要的。因此本文以建筑施工企业价值链为研究对象，系统地分析了其协同内涵和协同机制，并对协同绩效作了综合评价，为建筑业持续健康发展提供理论指导和实践借鉴。

本文深入分析建筑施工企业行业特点以及对于施工安全事故的预防和控制，通过建立分层结构矩阵模型对设备故障、人事失误和管理风险、环境风险进行数据指标体系评价，为建筑施工企业保持竞争优势、降低事故风险、实现价值最大化运作提供一定的理论指导和借鉴。

二、 建筑施工风险影响的基本因素

(一) 设备故障

车辆和其他施工工具的技术状况是影响施工过程中事故的直接因素，其中施工车辆的转向和制动系统是最重要的。用于运输建筑施工材料的工程车辆主要有两种类型：半挂式和全挂式。据统计，最容易出现技术故障导致安全事故的结构是车辆底盘装卸设备安全设施和集装箱。驾驶故障会导致交通事故，如发动机故障、制动问题、转向故障、轮胎老化和爆胎。车辆维修的数量和频率可以直接反映车辆和设备的故障控制情况。

监测和测量设备的故障会导致无法应对紧急情况，例如，机械设备上的安全装置，如溢流阀，压力容器(包括气瓶)上的压力表和液位计，起重设备上的载荷行程限制装置，工艺过程中的温度、压力、流量、液位超限报警装置等仪表的校准和管理，以及关键部位的通讯装置的安装等，这些都是保证施工安全的一道必不可少的防线。此外，安全设施的失效也会导致事故的无法应对，例如，没有高空保护安全设施，没有静电装置等。

根据中国施工安全的相关管理制度，施工人员在进入施工现场前必须通过安全教育，要求所有施工人员充分了解当天的工作内容和可能存在的安全隐患，让参与施工、质检和管理的人员在工作中能够谨慎操作，同时，必须戴上安全帽，走安全通道，确保现场施工人员的安全。

施工过程中含有大量的高空作业内容，高空作业设施是保证施工安全的关键，登高梯必须牢固，梯脚应有防滑措施，悬空作业应有牢固的立足点，并且必须根据具体情况配置防护栏杆或其他安全设施。建筑材料中含有一些危险化学品，危险化学品的包装必须保持完整、牢固、严密不漏、外观整洁，必须通过木质泡沫或专用容器包装，保证能在一定程度上抗冲击、抗震、抗日晒、抗雨淋等，特别是运输有毒或腐蚀性物品时，包装要严格符合要求，所用液体储罐及其他配套设备也要定期检测。

(二) 环境风险

环境风险主要包括气象风险和污染物风险。在建筑施工过程中，不合理的施工环节和疲劳时间会增加事故的发生，而事故部门与事故现场的距离会影响应急预案的速度。最后，天气状况的变化和现场的地质情况都会影响事故发生的概率、增加事故的严重性。因此，施工现场环境也是施工过程中的一种故障模式。

天气状况是造成施工安全事故的典型原因，虽然有天气预报系统可以对大部分天气进行预警，但预报本身的误报率、恶劣天气的多样性、突发性和不可控性都将极大地影响施工过程的安全性。一旦遇到雨雪、冰雹、大雾、暴雨等突发恶劣天气，施工人员很容易因操作不当或设施不稳而引发事故。这种安全事故一旦发生，不仅影响施工进度，而且对施工人员的人身安全构成极大威胁，特别是在沿海地区，台风和海啸是影响施工的主要气象问题，巨大的海啸和强台风往往会减慢施工进程，严重危及施工安全。

高温会给建筑设施和建筑材料的安全带来很大的安全隐患，如刹车碗会因为高温而膨胀变形，导致刹车失控，导致建筑材料运输车辆爆胎的几率增加；高温也会引起起重机电路等老化的部件和线路自燃，从而造成起重机的损坏、建筑材料的自燃爆炸或因高温而软化、变质等损坏。

污染物风险是指在施工过程中长期接触一些化学材料或粉尘等污染物，可能对施工人员的健康造成伤害，甲醛、苯等化学物质可能引起白血病等疾病，而长期吸入粉尘对肺部的伤害很大。尘肺病占我国所有职业病的75%～80%。总之，建筑业的污染物污染是一个难以回避的重大安全问题。

(三) 人为失误

根据相关施工事故数据的分析结果，即使排除了系统和施工设备的原因，仍然会出现很多不明原因的事故，其中大部分是由施工人员的失误造成的。首先，相关人员的安全意识不足会导致事故。除了管理人员外，还有施工人员、质检人员、装卸人员、维修人员、检查人员等，这些人员都与施工安全息息相关。人员要有主动性，或者说要能在早期发现不安全因素并迅速做出反应。只要有人的工作就无法避免失误，只有通过层层监督，提高人们的安全意识，才能将失误降到最低。其次，相关人员缺乏安全知识和技能也会增加施工过程中的风险。如果没有技术和质量人员的按章操作和执行，再好的施工设备和再完善的制度也只是一种摆设。这些问题主要包括操作人员操作技术不熟练、工作环境不安全、质检人员没有严格按照施工安全标准检查设备，如装卸人员装车时超重、超装或忽视了建材容器的牢固性，维修人员在焊接时操作不当、空罐维修、遗漏维修项目等。这往往反映出相关从业人员的知识和技能培训不足，从业人员职业素质不高。

(四) 管理风险

管理风险是建筑企业普遍存在的典型风险，尤其是新进入建筑行业的企业。虽然有一套完整的施工体系来协调企业的一系列施工管理，但在很多情况下，操作上主要以降低成本为出发点，以提高施工效率为方向，忽视了对施工安全的风险管理。首先，部分施工企业存在组织结构不合理的问题，主要表现在缺乏专门的施工安全风险防控部门或管理体系来进行施工安全的综合管理。如果公司没有相应的部门、岗位和职能，各部门的职能就无法发挥。其次，一些施工企业缺乏风险防控制度和相应的监督机制，如缺乏预防性维护、检查制度，或对施工设施疏于落实，对施工时间和进度缺乏合理的选择机制，对施工人员开工前和开工后缺乏检查制度检查或检查不严。企业应制定强制性的施工设备定期检查和维护制度，加强企业内部动态管理，确保施工安全，提高施工质量和效率，避免事故发生。

此外，有针对性的应急预案可以保证应急救援活动的快速有效开展。建筑施工故障应急预案的缺失、事故应急预案程序的不合理、反应迟缓，将导致事故风险在事故发生前后无法得到有效控制，从而导致损失的二次扩大。完善应急救援技术和信息支持系统，培养高素质的应急救援队伍，根据施工现场的特点，使不同的应急事件有相应的处理方法，有利于形成快速反应的应急救援机制。

三、 建筑安全事故的评估和鉴定

本文采用层次分析法(AHP)研究建筑安全事故预防和控制的影响因素。层次分析法(AHP)是一种结合了定性和定量分析的多目标决策分析方法。该方法的主要思想是将复杂问题分解为若干层次和若干因素，对两个指标之间的重要程度进行比较判断，建立判断矩阵，通过计算判断矩阵的最大特征值和相应的特征向量，获得不同方案的重要性权重，为选择最佳方案提供依据[5]。

(一) 建立分层结构

本文在深入分析施工企业施工安全事故防控问题的基础上，将相关因素分为三个层次：目标层次、标准层次和项目层次，如表1所示。

表1 预防和控制施工安全事故的评价等级体系

(二) 构造判断(成对比较)矩阵

问卷被分发给15位来自建筑业和建筑公司管理层的专家。按照比例量表法，依次进行打分和评价，然后返回问卷结果，最后对数据进行整理和分析。

第一步是计算标准层指标的权重。根据专家打分，确定一级指标的判断矩阵。判断矩阵的含义是指与上一层级具体因素相关的所有要素在同一层级中的重要性比较，用1～9的标度法确定指标的相对重要性，如表2所示，表3是专家们根据目标水平形成的判断矩阵。

表2 量表数值及其含义

表3 基于目标水平的专家判断矩阵

采用平方根法确定指标权重，计算公式如公式(1)和(2)所示。

(1)

(2)

然后为了检查一致性，首先计算最大特征值，如公式(3)所示。

(3)

式中，A代表基于目标水平的专家判断矩阵，接下来计算一致性指数CI，如公式(4)所示。

(4)

然后用随机一致性指数RI来检查矩阵的一致性，RI的值见表4。

表4 RI值

根据CI值和RI值，进一步计算随机一致性比率CR，其计算公式如(5)所示。当CR<0.1时，判断矩阵是一致的。

(5)

根据公式(1)至(5)，得到权重向量W=(0.434，0.098,0.286,0.182)T，λmax=4.046，CR=0.017<0.1，一致性检验通过。

第二步是计算项目层面的指标权重。得到的判断矩阵如表5至表8所示，计算方法与上述相同。

表6 环境风险判断矩阵

表7 人为失误判断矩阵

表8 管理风险判断矩阵

第三步通过上述计算，得到各指标对目标水平的权重，如表9所示。

表9 建筑企业施工安全事故防控问题评价指标权重

从表9可以看出，对于施工安全事故的预防和控制，最重要的因素是设备故障，其次是人为失误和管理风险，再次是环境风险。相对权重是指每个指标在项目层面相对于标准层面的重要程度。具体来说，在设备故障方面，每个指标的重要性从高到低排列为：监测和测量设备、建筑材料的可靠性、建筑设备。在人为失误方面，每个指标的重要性从高到低排列为：员工培训、员工安全知识和技能、员工安全意识、员工激励制度。在管理风险下，每个指标的重要性从高到低排列为：预防、控制和监督系统、应急计划、组织设置。在环境风险下，每个指标的重要性从高到低排列为：污染物因素、天气状况、高温因素。

四、 结果检验及分析

根据最终确定的施工安全事故防控问题评价各指标的权重系数(见表9)，从标准层面分析，设备故障层的指标权重最大，达0.434，其次是人为失误层，权重为0.286，然后是管理风险，权重为0.182，最后是环境风险，权重为0.098。由此可以看出，建筑安全防控最重要的因素是设备故障，其次是人为失误和管理风险，最后是环境风险。绝对权重是指每个指标在项目层面相对于目标层面的重要程度[6]。具体来说，监控和测量设备、员工培训、建筑材料的可靠性以及预防、控制和监督系统是预防和控制建筑安全事故最需要考虑的因素。从各指标的绝对权重可以看出，权重值最大的指标是监控和测量设备。

第一，监控和测量设备。监控测量设备主要包括安全防护设施、施工设备的监控装置、安装在关键位置的通讯装置等。当监控和测量设备出现故障时，发生安全事故的可能性就会增加。

第二，员工培训。员工的安全防控知识不足，操作技能不高，尤其是危险性较大工种的员工，在施工过程中容易造成安全事故。所以员工培训对安全事故的预防和控制更为重要。

第三，建筑材料的可靠性。建筑材料中的钢材、水泥、混凝土等材料出现问题，不仅会增加安全事故发生的概率，而且还可能影响建筑的整体安全性。

第四，预防、控制和监督系统。权重最高的第四项指标是预防、控制和监督系统，安全事故的预防和相应的监督机制是不可缺少的。在检查和监督中可以及时发现问题并进行整改。

五、 研究结论与对策

根据以上分析，建筑安全事故的不安全因素主要来自于人、设备、管理和环境。其中一些指标对安全事故的预防和控制非常重要。结合建筑公司近些年的施工安全事故，针对建筑公司施工安全体系的不足，进一步提出以下优化对策：

其一，加大安全防护设施的资金投入，及时配备动态检测、监测和测量设备。施工企业要对相关监测、测量设备进行实时检测，加强设备的日常维护和保养，确保安全防护设施到位，对较易发生故障的设备进行重点检查，发现问题要及时维修或更新设备，避免进一步发展为安全事故[7]。

其二，以人为本，定期开展员工培训，提高员工的安全意识和专业水平。许多建筑安全事故是由人为失误引起的。在施工过程中，人为失误或预防疏忽也会导致事故的发生。因此，定期进行员工培训，不仅可以提高员工的专业技能，还可以不断加强员工的安全意识。定期培训可以及时提醒员工保持警惕，提高施工安全水平[8]。

其三，确保建筑材料的可靠性。由于建筑业的特殊性，对建筑材料的要求非常高。一旦建筑材料出现问题，特别是钢材、水泥等基础建筑材料出现问题，后果将不堪设想。混凝土质量不合格直接威胁到建筑结构的稳定性，由此引发的建筑物倒塌事故仍时有发生。因此，保证建筑材料的可靠性，不仅仅是防止施工安全事故的发生，更是一项基本的行业要求[9]。

其四，完善并严格执行预防、控制和监督机制。科学的预防、控制和监督体系可以有效防止安全事故的发生[10]。一方面，制定严格的预防、控制和监督制度，规范施工设施的定期检查、维护以及施工员工的行为；另一方面，实行合理的奖惩制度，确保及时对安全隐患进行举报的员工给予奖励，对违反规定的员工给予处罚，从而强化企业员工的安全与风险意识。