LEC法的改进及其在施工现场危险源评价中的应用

汤 超,肖桂林

(安徽水安建设集团股份有限公司,合肥 230000)

1 概 述

在建筑施工过程中,因其涉及生产资料众多、生产周期长、多工种协作频繁、潜在危险源分布广泛,导致施工作业活动事故风险较高,严重影响建设行业的良性发展。

危险源辨识工作是贯彻系统安全管理理念的关键环节,在建筑施工现场安全管理中,安全管理人员和工程技术人员总结了一系列行之有效的危险源辨识方法。如陈海军等[1]在总结装配式建筑施工工艺流程的基础上,采用优化施工工艺流程设计的方式,对施工过程中的危险源辨识工作进行了讨论。李艺彤等[2]在高层建筑施工危险源识别和评价过程中,针对传统LEC法的局限性,引入专家可行度概念,对指标取值进行主观修正,并对施工危险源进行了排查管控。赵小章等[3]通过引入6SIGMA理论,构建了DIMIC模型,并结合建筑施工现场危险源管理的特点,对施工过程中的危险源管理进行总体规划。上述研究对施工现场危险源辨识和管理工作起到了良性促进作用,但这些方法存在着明显的缺陷。一方面现有危险源辨识方法多集中于定性分析角度,对评价人员的技术水平和工程经验丰富程度的依赖成都较高;另一方面施工现场的情况复杂,危险源呈现动态特征,针对危险源的管理设计存在滞后性,难以满足现场管理需求。

针对目前建筑施工危险源辨识工作中存在的不足,本文通过对事故可能产生的后果进行解构,构建改进型的LEC评估方法,并以安徽省巢湖流域水生态修复与治理工程为例,开展施工过程危险源辨识,得到导致施工现场安全管理的危险源排序,为针对性制定危险源防控措施提供建议。

2 LEC法改进分析

2.1 传统LEC法简介

LEC评价法(作业条件危险性评价法)是由美国学者Keneth.J.Graham和Gilbert.F.Kinney[4]提出的,是用来评价施工作业人员作业时所处环境的危险程度的方法。

该方法的基本思想是:通过计算与作业风险相关的3个变量的乘积,来评估施工现场作业人员的作业风险大小,并建立作业危险性评价等级指标,确定施工作业条件的危险程度,为作业场所危险源处置提供依据。传统LEC法计算公式如下:

D=L*E*C

(1)

式中:L为事故发生的概率;E为作业人员暴露在危险场所的频率;C为事故的严重程度;D为事故危险性分值。

2.1.1L、E、C的取值标准

施工现场的情况复杂,不同评价人员对危险源的认识水平受个人知识体系、工作经验等影响,存在较大差异,这对评估工作的标准化带来很大阻碍。为了统一评估标准,传统LEC法通常组建5～7人的专家组,对危险源进行综合评估。LEC的3个变量取值标准分别见表1-表3。

表1 事故的可能性(L)的取值标准表

2.1.2 危险性分值D的取值标准

由式(1)可以开展施工现场危险源危险性分值计算。传统LEC法中,对施工现场危险源危险等级划分见表4。

表4 施工现场危险源的危险性(D)取值标准表

2.2 LEC法的改进

2.2.1 LEC法的改进思路

在传统的LEC法中,事故后果的取值与事故造成的伤亡情况对应。但事故造成的损失不仅仅是人员伤亡,还包括经济损失,同时非经济损失也包括人员伤亡损失、工期延误损失、环境破坏损失和社会信誉损失等,见图1。

图1 事故损失分类

综上所述,将C值划分为事故财物损失、作业人员伤亡情况、工期延误、对自然环境的破坏和社会上的信用失效等。

2.2.2 事故后果C值的划分等级依据

1)事故经济损失。事故经济损失C1是作业时导致的事故所造成的经济损失总和,包括直接和间接事故费用。见表5。

表5 事故经济损失C1的分级依据表

2)作业人员伤亡。作业人员伤亡C2是由于在作业过程中导致的事故对人员造成的伤亡,包括直接和间接伤亡。人员伤亡分级依据见表6。其中,F=工作人员死亡数目;SI=工作人员重伤数量;MI=工作人员轻微受伤数量。

表6 人员伤亡C2分级依据表

3)工期延误。工期延误C3是因为作业事故导致作业时间变长,不同类型的作业环节有不同的事故所去延误作业时间。见表7。

4)对自然环境的污染。对环境的污染C4是作业所产生的事故对自然环境的污染程度,见表8。

表8 对自然环境的破坏分级依据表

5)社会信誉损失。事故的发生都会导致社会舆论,导致民众对工程建设的失落,导致企业社会信誉损失C5,这种损失是看不见的损失,见表9。

2.2.3 事故后果C值权重的确定

对导致事故的组成因素采用德尔菲法(Delphi)与层次分析法(AHP)融合,对C值权重进行确定。

1)构造判断矩阵B。根据Satty比例来确定,根据德尔菲法建立矩阵B,对各因素进行比较。根据条件得到:

w1=0.139246

w2=0.460073

w3=0.026317

w4=0.323328

w5=0.051036

则各权重组合而成的特征向量(结果取小数点后两位)为:

W=(0.14,0.46,0.03,0.32,0.05)T

4)求出最大特征根λmax并开始一致性检验。

所以一致性指标为:

由一致性指标表可知,n=5时,一致性指标RI=1.12。

C的组成因素和权重已得出,因此改进的LEC法危险源评价方法为:

D=LEC

=LE(0.14C1+0.46C2+0.03C3+0.32C4+0.05C5)

3 实例分析

3.1 工程概况

安徽省巢湖流域水生态修复与治理工程一十八联圩生态湿地蓄洪区施工3标的总体定位是生态湿地和蓄洪,通过水系梳理、水位控制、植物配置等工程措施的建设,修复生态湿地行蓄洪功能和生态保护功能,近期将生态湿地和生态农业相结合,丰富区域湿地生物多样性,吸引鸟类前来栖息。

本工程的质量目标是施工质量等级达到优良,并创“禹王杯”优质工程奖。项目施工中的危险源辨识工作也是重中之重。

3.2 危险性较大的分部分项工程分析

本工程涉及的危险性较大的分部分项工程主要包括3个方面:

1)土方开挖工程。本工程交通桥桥台开挖深度最大为6.11m,超5m的有4#桥、9#桥、10#桥、11#桥,其他剩余桥台、倒虹吸开挖,开挖深度为4～4.7m。

2)起重吊装及安装拆卸工程。交通桥的预应力空心板吊装,进出水闸涵的管道吊装。现场钢筋、材料采用汽车吊卸料。

3.3 危险性较大的分部分项工程危险源评价

根据本工程危险性较大的分部分项工程分析结果,结合本文改进的LEC法,对危险源进行评价,得到危险性较大的分部分项工程危险源评价数据,见表10、表11。

表10 土方开挖工程危险源评价数据表

表11 起重吊装及安装拆卸工程危险源评价数据表

根据改进型LEC法的危险源评估方法,土方开挖工程(D1)和起重吊装及安装拆卸工程(D2)的危险性分值分别为:

D1=LEC=3*6*(0.14*15+0.46*40+0.03*40+0.32*7+0.05+*100)=520

根据表4提出的指标值,D1=520,判断此危险源为“高度危险”,应该立刻整改。

D2=LEC=3*6*(0.14*7+0.46*7+0.03*7+0.32*3+0.05+*15)=110.16

根据表4提出的指标值,D2=110.16,判断此危险源为“显著危险”,需要整改。

4 结 论

本文在对事故后果的解构基础上,采用Delphi法和AHP法融合,构建了事故后果权重体系,并对传统LEC法进行了改进。以安徽省巢湖流域水生态修复与治理工程一十八联圩生态湿地蓄洪区施工3标工程为例,对工程施工中危险性较大的分部分项工程进行危险性评估,确定了危险性较大的分部分项工程危险源分值,为针对性措施的制定提供科学依据。