陳 維 艷

(東北林業(yè)大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

裝配式混凝土工程的起源可以追溯到20世紀30年代，但它們真正的發(fā)展實際上始于二戰(zhàn)后。預制裝配式建筑具有環(huán)保節(jié)能、綠色建筑、勞動節(jié)余、快速施工等優(yōu)點，最大限度地滿足四項節(jié)約和一項環(huán)境保護的要求。與傳統(tǒng)建筑相比，在提高建筑質(zhì)量、節(jié)約勞動力、保護環(huán)境等方面具有明顯優(yōu)勢，并逐漸改變傳統(tǒng)生產(chǎn)中臟亂的施工場地。我國裝配式建筑的發(fā)展尚處于探索階段。在預制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸過程和現(xiàn)場裝配等多個工作面的平行施工中，容易將安全風險疊加在一起。在這個階段，缺乏熟練的建筑工人來滿足大規(guī)模采用新施工技術(shù)的需要，這很容易導致施工安全事故。近年來，我國政府大力發(fā)展裝配式建筑，力爭在10年左右的時間內(nèi)，使裝配式建筑占新建建筑的30%。因此，裝配式建筑的施工安全建設變得更加重要。

1 裝配式建筑主要施工安全事故

裝配式建筑是指交付后在施工現(xiàn)場用工廠生產(chǎn)的預制構(gòu)件組裝而成的建筑物。它不同于傳統(tǒng)的整體現(xiàn)澆混凝土施工方法。根據(jù)裝配式建筑施工組織特點及有關(guān)安全生產(chǎn)問題的文獻分析[1]，進行實地調(diào)研，總結(jié)出發(fā)生頻率較高的兩大類主要施工安全事故。1)施工準備階段風險。裝配式建筑施工難點是預制構(gòu)件運輸?shù)浆F(xiàn)場比較復雜，需要考慮許多因素，例如運輸交通工具的選擇，選擇不恰當可能會損壞預制構(gòu)件;而運輸中沒有采取良好的固定措施可能導致預制構(gòu)件運輸過程中滑落砸傷行人。2)預制構(gòu)件吊裝事故風險。構(gòu)件吊裝一般采用塔吊吊裝，通過吊鉤與預留鋼筋直接連接或與預留吊點相連接，豎向運輸?shù)较鄳恢?。如在吊裝過程中吊點變形失效或吊點選擇不合理，構(gòu)件產(chǎn)生較大的彎矩無法保持平衡，則易使構(gòu)件在半空中發(fā)生翻轉(zhuǎn)或掉落，嚴重危及塔吊下方施工人員的安全。

2 裝配式建筑施工風險評價

2.1 基于預先危險分析方法(PHA)的裝配式建筑施工安全風險評價

預先危險分析能夠有效識別系統(tǒng)中的主要危險源,并對其發(fā)

生的可能性和后果的嚴重性進行量化評估,從而提出改進現(xiàn)有系統(tǒng),預防事故發(fā)生的安全措施[2]。PHA適用于系統(tǒng)設計、施工、生產(chǎn)前的概略分析和評價，也適用于固有系統(tǒng)中采取新的方法技術(shù)的危險性評價[3]。PHA評價施工安全數(shù)學模型：W=∑(P·K)/∑K。其中，W為危險、有害因素危險度值；P為危害嚴重性系數(shù)；K為事故發(fā)生的概率系數(shù)，危害嚴重性、事故發(fā)生的概率等級見表1，表2。

表1 危害嚴重性等級表

表2 事故發(fā)生的概率等級表

2.2 裝配式建筑施工風險評價案例分析

下面選取湖北省某試點裝配式建筑工程為樣本,運用預先危險分析方法對工程危害源，發(fā)生可能性及危害嚴重度進行分析，并給出相應的應對措施，見表3。

3 基于灰色聚類裝配式建筑施工風險評價

3.1 選取安全評價指標

基于科學性、代表性原則等五項原則，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，選取人員素質(zhì)、工藝技術(shù)、安全管理、環(huán)境因素這4個一級指標。運用層次分析法，細化4個一級指標，選取15個二級指標，建立裝配式建筑施工安全評價指標體系，如表4所示。

3.2 指標權(quán)重的確定

表3 裝配式建筑預先危險性分析表

表4 裝配式建筑項目安全評價指標體系

基于層次分析法，建立層次結(jié)構(gòu)模型[4]，對于不同層次各指標間相對重要性用數(shù)值形式表示，使用MATLAB進行計算，得到結(jié)果見表5。

表5 裝配式建筑安全風險影響因素權(quán)重計算及一致性檢驗表

通過表5的計算可知,裝配式建筑安全風險影響因素中人員素質(zhì)、工藝技術(shù)、安全管理、環(huán)境因素的權(quán)重分別為0.487 2，0.303 2，0.139 2，0.070 5，由此可見人員素質(zhì)和工藝技術(shù)對裝配式建筑安全風險影響較大，其次是安全管理和環(huán)境因素。

3.3 基于三角白化權(quán)函數(shù)的灰色評估

基于已構(gòu)建的層次分析模型及各指標權(quán)重，構(gòu)建三角白化權(quán)函數(shù)灰色評價模型[1]，進行裝配式建筑施工安全測評。設共有n個對象，m個評價指標，根據(jù)評估目的劃分s個不同的灰類，設對象i關(guān)于評價指標j的觀測值為Xij,根據(jù)Xij的值判斷對象所屬的灰類，進行評估，基于三角白化權(quán)函數(shù)的灰色評估方法的具體評價步驟如下：

1)基于生產(chǎn)施工實例，將裝配式工程劃分為不安全、基本安全、安全、很安全、非常安全5個安全等級，各個安全等級對應的灰類的取值范圍分別為[0，60]，[60，70]，[70，80]，[80，90]，[90，100]。

4 結(jié)語

裝配式建筑施工安全評價是一個多指標、多層次綜合評價，必須考慮到各種相關(guān)因素。首先,基于預先危險分析方法定性的對安全風險進行評價；其次，基于層次分析法，構(gòu)建了裝配式建筑安全指標體系，確定了各指標權(quán)重；最后，通過灰色評估構(gòu)建裝配式建筑的三角白化權(quán)函數(shù)模型，能夠有效評價裝配式建筑工程施工安全風險，為有效預防和控制裝配式建筑施工安全風險提供依據(jù)。