桥梁施工风险综合模糊评测方法研究

占云峰 程云涛

摘要 文章介绍了工程风险综合模糊评测方法、案例工程所建立的桥梁施工风险指标体系、一系列参数取值，以及案例桥梁施工风险综合模糊评测实施过程及结果。结果显示，综合模糊评测方法可以对难以量化、边界模糊的施工风险问题进行量化评测分析，具有系统性强、分析量化，形成综合应用定性和定量分析的技术优势，对工程风险分析应用有参考价值。

关键词 桥梁工程；施工风险；综合模糊评测；方法研究

中图分类号 TU714文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）11-0183-03

0 引言

桥梁施工自身是一个庞大而复杂的系统，工艺流程多，层次复杂，其中存在许多不同权重的风险，传统的评测方法仅能用“安全”“危险”等概念模糊描述这些危害[1]。同一种危害不同人的评测会有所不同，这些模糊评测面临主观性影响，难以确保评测成果的客观性和准确性。正是为了克服这一不足，综合模糊评测方法得到开发和应用。该研究在介绍该综合模糊评测方法的基础上，结合案例所建立的施工风险指标体系，开展桥梁施工风险综合模糊评测，以为同类工程风险评测提供技术参考。

1 工程风险综合模糊评测方法

1.1 要素集合的确定

首先围绕评测对象确定要素集合，数理模型表达为U={u1，u2，u3，…，un}，其中的ui（i=1，2，…，n）即为影响评测对象的参与分析要素。

1.2 权重集合的确定

要素集合中，各要素对评测对象具有不同的影响程度，要客观反映和揭示要素对评测对象的影响状态[2]，则有必要确定影响要素在要素集合中的权重，其数理模型表达为影响要素ui（i=1，2，…，n）在要素集中的ai（i=1，2，…，n）权重，构成A={a1，a2，a3，…，an}集合，据以表达其参与影响程度，而且。

1.3 评测集合的确定

确定了评测对象以后，确定评测集合，其数理模型表达为V={v1，v2，v3，…，vm}，其中的vj（j=1，2，…，n）代表各种评测结果。案例桥梁施工安全评测所采用的评测集合如下：

V={安全（v1），比较安全（v2），临界状态（v3），存在风险（v4），很危险（v5）}

1.4 综合模糊评测

对要素集合U={u1，u2，u3，…，un}中的任意一个ui要素进行评测，确定ui相对评测集Vj的数理隶属程度，此时这个过程通常被称作单要素模糊评测。评测结果即为单要素模糊评测集，其数理表达式为Ri=[ri1，ri2，ri3，…，rim]（i=1，2，…，n）。然后将所有单要素的隶属度组成评测矩阵R：

只对一个单要素ui实施模糊评测是不够的，因为ui只可以反映出1个要素对评测对象的影响，而需要对全部单要素ui给予模糊评测，这时便是综合模糊评测。综合模糊评测集B是由全部单要素ui的权重集合A与全部单要素ui的隶属度矩阵R的乘积得到：

其中bj反映出所评测对象的一系列隶属程度。

2 案例与施工风险指标体系

2.1 案例简介

某内河六孔一联连续梁桥，全长213.25 m，采用标准跨度35.00 m的预制小箱梁。桥面整体宽度14.00 m，车行道宽度13.00 m，防撞护栏0.50 m。桥面双向纵坡0.50%，横坡2.00%，斜度0。城市-A级设计载荷，人群载荷为24.50 kN/m。抗震设防烈度7度，重要性系数0.70。

2.2 施工风险指标体系的建立

将工程经常发生的5个事故项设为一级评测指标，借助传统事故树分析法对它们进行分析，列出其关键影响因素作为二级评测指标[3]。同样方法，再依次找出二级指标的关键影响因素作为三级评测指标。这样根据要素之间的因果关系，就构成了分层对应的评测指标体系，我们称之为三级评测指标体系。

3 桥梁施工风险综合模糊评测过程

3.1 一级指标的权重值计算

一级指标的发生概率，其参数取值源于某路桥工程有限公司的相关年度桥梁施工安全统计数据。一级指标概率、L值、风险险性分值分别如表1～2所示。

基于表2所列数据参数，各项一级指标的权重计算如下：

3.2 二级指标的权重值计算

二级指标的概率与L值、二级指标的风险性分值见表3～4所示。

根据表4参数，计算获得二级指标权重分别如下：

一级指标“高空坠落风险”条目下的二级指标有2个，分别为“脚手架作业风险”“结构作业风险”，其权重：

“脚手架作业风险”权重值：140/（140+140）=50%

“结构作业风险”权重值：140/（140+140）=50%

一级指标“发生坍塌风险”条目下的二级指标有2个，分别为“基坑坍塌风险”“模板坍塌风险”，其权重：

“基坑坍塌风险”权重值：30/（30+30）=50%

“模板坍塌风险”权重值：30/（30+30）=50%

一级指标“物体伤人风险”条目下的二级指标有3个，分别为“起重打击”“操作机械打击风险”“坠落物体打击风险”，其权重：

“吊装过程打击风险”权重值：7/（7+7+7）=3.33%

“操作机械打击风险”权重值：7/（7+7+7）=3.33%

“墜落物体打击风险”权重值：7/（7+7+7）=3.33%

一级指标“机械伤害风险”条目下的二级指标有2个，分别为“施工机具风险”“起重机械风险”，其权重：

“施工机具风险”权重值：10.50/（10.50+10.50）=50%

“起重机械风险”权重值：10.50/（10.50+10.50）=50%

一级指标“触电伤害风险”条目下的二级指标有2个，分别为“照明用电风险”“作业用电风险”，其权重：

“照明用电风险”权重值：3/（7.50+3）=28.57%

“作业用电风险”权重值：7.50/（7.50+3）=71.42%

3.3 三级指标的权重值确定

基于以往工程经验和项目的实际情况，由有经验的施工人员和专家共同讨论，确定各三级评价指标的权重赋值。同时组成8人专家组对三级指标进行安全性综合评测。

3.4 风险等级评测

B*=[0.126 409 507， 0.818 804 487， 0.054 573 334， 0， 0]是一个风险等级的模糊子集，为便于直接利用B*所反映的风险信息，下面建立一个施工安全综合评测分级表，如表5所示。

计算分析获得的施工安全综合评测的得分为76.43分，在表5安全分级表中对应“比较安全”级别，评测结果与工程实际情况相符合。

4 结语

综合模糊评测法是一种基于模糊数学理论的综合评测方法，有助于解决各种模糊的、较难量化的和不确定性突出的问题。在工程案例基础上，该文对桥梁施工风险综合模糊评测方法从以下几方面展开研究：论述了工程风险综合模糊评测方法以及案例工程所建立的桥梁施工风险指标体系，并引入综合模糊评测分析计算的一系列参数取值。其中案例桥梁施工风险综合模糊评测过程包括一级指标的权重值计算、二级指标的权重值计算、三级指标的权重值确定、最终确定风险等级等评测分析环节和知识点。分析结果显示，该方法对桥梁施工风险综合评测有效，可供同类工程施工安全性分析提供参考。

参考文献

[1]赵宁. 建筑施工过程中的危险源安全管理研究[D]. 济南：山东建筑大学， 2011.

[2]张乃超. 建筑工程施工安全评价体系研究[D]. 西安：西安理工大学， 2010.

[3]张传燕. 桥梁施工安全管理及评价系统研究[D]. 重庆：重庆大学， 2008.