夏 進(jìn)，余 峰

（武漢建工集團(tuán)股份有限公司，湖北 武漢 430023）

0 引 言

隨著社會(huì)的發(fā)展，越來越多的大跨度、超高度結(jié)構(gòu)成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)主流特點(diǎn)，因而高大模板支撐體系也被廣泛應(yīng)用，但高大模版支撐體系一旦發(fā)生安全生產(chǎn)事故，極容易造成特別重大安全事故，給企業(yè)和國家造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失［1］。高大模板支撐體系影響因素具有復(fù)雜性、模糊性和不確定性，給現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)量檢查造成很大困擾［2］。本文以武漢航空企業(yè)總部區(qū)項(xiàng)目高支模工程作為研究對(duì)象，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)高支模架體安全性做出估算，為現(xiàn)場(chǎng)施工人員及管理人員提供參考。

1 模糊綜合評(píng)價(jià)基本理論

模糊綜合評(píng)價(jià)法是依據(jù)模糊數(shù)學(xué)中的模糊集合理論，選擇評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集及評(píng)語集，并確定各因素對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象影響程度的權(quán)重值，再利用模糊關(guān)系合成原理，求得受多種復(fù)雜因素影響的評(píng)價(jià)對(duì)象評(píng)語等級(jí)的一種綜合評(píng)價(jià)方法［3］。基本步驟如下：

1）設(shè)評(píng)價(jià)集X={x1，x2，x3，…，xn}，影響因素集Y={y1，y2，y3，…，ym}，U是由X到Y(jié)的模糊關(guān)系，則隸屬度函數(shù)fU（xi，yi）=uij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m），描述了f與y之間關(guān)于U的相關(guān)程度?？傻媚：仃?，如式（1）所示。

2）對(duì)論域X上的模糊集A，a0∈A，采用 Delphi 法確定隸屬度函數(shù)fA（a0），設(shè)有n位學(xué)術(shù)水平不同的專家，分別獨(dú)立給出fA（a0）的估計(jì)值mi（i=1，2，…，n），計(jì)算mi的算術(shù)平均值和離差d，如式（2）所示。

式中：αi為權(quán)重，應(yīng)滿足αi＞0 且為離差，應(yīng)滿足精度要求。

3）采用層次分析法（AHP）確定權(quán)重向量W，W=根據(jù)判斷矩陣，求出U的最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量，即權(quán)重向量W。

4）對(duì)判斷矩陣一致性檢驗(yàn)。由矩陣U求出的W是否合理，需根據(jù)式（3）進(jìn)行隨機(jī)一致性檢驗(yàn)。

式中：CR為一致性比率，當(dāng)CR＜0.1 時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣通過一致性，否則重新分配判斷矩陣元素取值，直至達(dá)到一致性；RI為同階判斷矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)（見表1）；CI為一致性指標(biāo)；由式（4）計(jì)算：

式中：n為R的階數(shù)；λmax為判斷矩陣最大特征值，見式（5）：

表1 1～10 階判斷矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)

5）進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)模型如式（6）、式（7）所示。

由于本工程考慮的因素比較綜合復(fù)雜，并且每個(gè)因素對(duì)整體的影響程度不能確定，所以采用M（·，）算子，如式（8）所示。

2 高大模板支撐體系綜合評(píng)價(jià)模型

以武漢航空企業(yè)總部區(qū)項(xiàng)目高大模板支撐體系為例，建立高大模板支撐體系安全性模糊綜合評(píng)價(jià)模型。該項(xiàng)目由武漢建工集團(tuán)股份有限公司承建，總建筑面積 37 542.61 m2，由行政辦公樓、體能訓(xùn)練中心及食堂、倒班用房等組成。體能訓(xùn)練中心及食堂支模高度 14.1 m，梁截面尺寸為 400 mm×1 800 mm，根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實(shí)施《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》有關(guān)問題的通知（建辦質(zhì)［2018］31 號(hào)），以上均為超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的高大模板支撐體系，如果發(fā)生安全事故，將造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失［4-6］。

2.1 建立安全性評(píng)價(jià)集

根據(jù)高大模板支撐體系安全性的特點(diǎn)，一般將其評(píng)價(jià)劃分為 4 個(gè)等級(jí)：優(yōu)秀、良好、合格、不合格，對(duì)應(yīng)點(diǎn)評(píng)價(jià)集，如式（9）所示。

設(shè)定vi={優(yōu)秀［100，80）、良好［80，60），合格［60，40），不合格［40，0）}，其中i為第i個(gè)等級(jí)，以分?jǐn)?shù)區(qū)間的上限值組成評(píng)價(jià)集，如式（10）所示。

2.2 建立評(píng)價(jià)因素集

本工程邀請(qǐng)了高大模板支撐體系方面的10位專家組成的專家組，根據(jù)專家組意見及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，確定了對(duì)該工程安全性影響較大三個(gè)主要因素施工安全管理、專項(xiàng)施工方案及現(xiàn)場(chǎng)施工情況，并按式（2）對(duì)各因素進(jìn)行了打分。建立評(píng)價(jià)因素集，如表2所示。

表2 評(píng)價(jià)因素集

2.3 層次分析法確定各因素權(quán)重

1）第1 級(jí)因素集權(quán)向量。

第1 級(jí)因素集為：

W={W1，W2，W3}={施工安全管理，專項(xiàng)施工方案，現(xiàn)場(chǎng)施工情況}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B，并進(jìn)行權(quán)重值計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，如表3所示。

表3 判斷矩陣 B 及權(quán)重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B一致性良好，權(quán)數(shù)分配合理。

2）第2 級(jí)因素集權(quán)向量。

W1={W11，W12，W13，W14}={施工安全管理規(guī)章制度，管理人員素質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)安全保障措施，安全教育培訓(xùn)及技術(shù)交底}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B1，并進(jìn)行權(quán)重值計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，如表4所示。

表4 判斷矩陣 B1 及權(quán)重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B1一致性良好，權(quán)數(shù)分配合理。

W2={W21，W22，W23}={高大模板支撐體系設(shè)計(jì)，專家論證，理論計(jì)算}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B2，并進(jìn)行權(quán)重值計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，如表5所示。

表5 判斷矩陣 B2 及權(quán)重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B2一致性良好，權(quán)數(shù)分配合理。

W3={W31，W32，W33，W34}={高大模板支撐體系材料，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)質(zhì)量，混凝土澆筑順序，高大模板支撐體系拆除}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B3，并進(jìn)行權(quán)重值計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，如表6所示。

表6 判斷矩陣 B3 及權(quán)重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B3一致性良好，權(quán)數(shù)分配合理。

根據(jù)以上內(nèi)容得到評(píng)價(jià)因素權(quán)重，如表7所示。

2.4 建立隸屬度函數(shù)并計(jì)算各因素隸屬度

采用半梯形分布與梯形分布可以實(shí)現(xiàn)得分較高表示狀態(tài)較好，因此本文采用半梯形分布與梯形分布建立的各級(jí)別評(píng)語對(duì)應(yīng)的隸屬度函數(shù)，見式（11）～（14）。

表7 評(píng)價(jià)因素權(quán)重值及得分

1）優(yōu)秀。

2）良好。

3）合格。

4）不合格。

以施工安全管理規(guī)章制度為例，其得分為：90.8 分，根據(jù)式（11）～（14）計(jì)算各隸屬度。

“優(yōu)秀”的隸屬度為：u11=0.72；

“良好”的隸屬度為：u12=0.28；

“合格”的隸屬度為：u13=0；

“不合格”的隸屬度為：u14=0。

以此類推，可得第2 級(jí)因素的隸屬度，如表8所示。

表8 第2 級(jí)因素隸屬度

2.5 模糊綜合評(píng)價(jià)

2.5.1 一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

1）W1因素集模糊綜合評(píng)價(jià)：

2）W2因素集模糊綜合評(píng)價(jià)：

3）W3因素集模糊綜合評(píng)價(jià)：

從而得出一級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果，如表9所示。

表9 一級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果

2.5.2 二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

由二級(jí)模糊矩陣U及權(quán)向量W可計(jì)算得出二級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果B。

對(duì)該結(jié)果進(jìn)行歸一化處理得：

由以上結(jié)果可知，該工程高大模板支撐體系安全性評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)秀，與該工程實(shí)際施工相符，施工過程中沒有發(fā)生安全事故，施工圓滿完成。

3 結(jié) 語

采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)影響高大模板體系安全性的因素進(jìn)行評(píng)估，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員檢查高大模板支撐體系具有一定借鑒意義，在有完善的施工安全管理規(guī)章制度前提下，應(yīng)嚴(yán)格按照專項(xiàng)施工方案實(shí)施，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，這樣才能確保高支模施工安全和混凝土觀感質(zhì)量滿足要求。