孫世梅，景 然，唐彩萍，傅 貴

1 吉林建筑大學(xué) 應(yīng)急科學(xué)與工程學(xué)院,長(zhǎng)春 130118 2 吉林建筑大學(xué) 事故預(yù)防科學(xué)研究院,長(zhǎng)春 130118 3 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院,北京 100083

0 引言

建筑行業(yè)作為國(guó)民重要物質(zhì)生產(chǎn)部門,在世界各國(guó)都存在極高的事故發(fā)生率.根據(jù)美國(guó)勞工統(tǒng)計(jì)局最新公布的致命工業(yè)傷害率,建筑坍塌是造成致命工傷率最高的行業(yè),2017年，4 685人中就有971人死亡[1].其中經(jīng)常發(fā)生的坍塌事故類型有:基坑坍塌、溝槽坍塌、模板坍塌、拆除工程的坍塌等.因此一旦發(fā)生建筑坍塌事故,就會(huì)對(duì)建筑施工單位或工人帶來巨大的損失和傷害.

近年來，隨著建筑坍塌事件的發(fā)生,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者發(fā)表文章闡述建筑坍塌事故的研究成果.Soliman[2]從建筑坍塌前、中、后的場(chǎng)地條件(包括:土壤地質(zhì)、雨水、開挖支護(hù)系統(tǒng)、空心混凝土樁等)來簡(jiǎn)短的分析建筑坍塌的可能原因,但沒有考慮其他的內(nèi)在因素.Wolfhard[3]對(duì)聯(lián)邦德國(guó)鐵路新的高速鐵路隧道中發(fā)生的坍塌進(jìn)行了首次調(diào)查,使用新奧地利隧道方法NATM進(jìn)行常規(guī)工作適用于Mittelgebirge(低空山脈)的困難地質(zhì)構(gòu)造.Peng Jui-Lin等[4]人研究驗(yàn)證了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在施工過程中坍塌的破壞機(jī)理,基于二階分析,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在施工過程中的破壞機(jī)理是由系統(tǒng)屈曲引起.陳紹清等[5]人運(yùn)用了事故樹和層次分析法,以地鐵的深基坑為例,對(duì)其安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析,得出了3種導(dǎo)致事故發(fā)生的主要因素.徐桂花等[6]人通過分析2009-2010上半年所發(fā)生的坍塌事故進(jìn)行原因分析,并提出相應(yīng)對(duì)策建議,但該研究對(duì)坍塌事故原因背后的深層原因并沒有闡述.齊宏偉等[7]人通過開發(fā)虛擬仿真系統(tǒng),將基坑的場(chǎng)景運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行再現(xiàn),對(duì)事故涉及的所有技術(shù)問題進(jìn)行總結(jié),直觀展示了事故后果.目前,本課題組已經(jīng)運(yùn)用“2-4”模型對(duì)發(fā)生的建筑施工高處墜落事故、電氣火災(zāi)事故以及石油化工事故等方面進(jìn)行了原因進(jìn)行分析[8-10],但沒有在坍塌事故方面找到共性原因.因此,本文將研究導(dǎo)致建筑施工坍塌事故的行為原因，為有效減少建筑施工坍塌事故的發(fā)生提供指導(dǎo).

1 理論基礎(chǔ)及樣本選擇

1.1 理論基礎(chǔ)

事故致因“2-4”模型是由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全管理研究中心提出的,是在Heinrich，Reason模型基礎(chǔ)上建立的[11-12].該模型將事故內(nèi)部原因分為組織層面和個(gè)人層面,并將其分為4個(gè)階段,分別是根源原因、根本原因、間接原因和直接原因.該模型簡(jiǎn)單易懂,使得事故原因分析更容易操作[13-15].實(shí)際上,除了在安全科學(xué)中的應(yīng)用外,“2-4”Model還是一種通用的管理模型,組織和個(gè)人可以使用它來管理任何事物[16-17].“2-4”模型如圖1所示.

圖1 事故致因“2-4”模型Fig.1 “2-4” model of accident cause

1.2 樣本選擇

本文以2015年～2019年發(fā)生的100起建筑施工坍塌事故為樣本,數(shù)據(jù)來源為安全管理網(wǎng)[18]及各個(gè)政府網(wǎng)站公示的事故調(diào)查報(bào)告.

2 建筑施工坍塌事故現(xiàn)狀分析

為了更清楚地了解建筑坍塌事故近幾年的發(fā)展現(xiàn)狀,根據(jù)住建部網(wǎng)站公布的房屋市政工程事故數(shù)據(jù)，采用事故統(tǒng)計(jì)法研究建筑坍塌事故的總體趨勢(shì),從事故發(fā)生的時(shí)間、事故類型方面分析其規(guī)律特點(diǎn),如圖2，圖3所示.

圖2 2015～2019年建筑施工坍塌事故時(shí)間統(tǒng)計(jì)圖Fig.2 2015～2019 time statistics of buildingconstruction collapse accidents

圖3 2015～2019年建筑施工坍塌類型統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 Statistical charts of the types of buildingcollapse during 2015～2019

由圖2可知,近年來建筑施工坍塌事故起數(shù)、死亡人數(shù)隨時(shí)間變化波動(dòng)較大,多次呈現(xiàn)波峰、波谷峰值.造成這種現(xiàn)象的原因是由于每當(dāng)事故發(fā)生起數(shù)較高、死亡人數(shù)增多時(shí)才會(huì)引起相關(guān)部門、企業(yè)的重視,加大監(jiān)管力度,從而控制住事故數(shù)量.持續(xù)一段時(shí)間后,管理人員監(jiān)管便會(huì)松懈,導(dǎo)致事故再次發(fā)生高峰,如此反復(fù).

由圖3可知,拆除坍塌和基坑坍塌的事故數(shù)量較高,總數(shù)占坍塌事故總量的一半以上;造成死亡人數(shù)最多的是模板坍塌,死亡人數(shù)86人,占總死亡人數(shù)的37.4 %.雖然模板坍塌事故發(fā)生起數(shù)較其他事故量少,但造成的死亡人數(shù)最多,故應(yīng)予以重視.

3 高頻不安全動(dòng)作分析

由于基坑坍塌和溝槽坍塌不同點(diǎn)僅體現(xiàn)于平面形狀以及在工程預(yù)算方面的價(jià)格,故將基坑和溝槽工程的坍塌事故放在一起共同分析.運(yùn)用事故致因“2-4”模型對(duì)模板坍塌、基坑(溝槽)坍塌、拆除坍塌事故進(jìn)行詳細(xì)研究分析,共得到不安全動(dòng)作707個(gè).根據(jù)坍塌事故不安全動(dòng)作發(fā)出者的不同,將100起建筑坍塌事故不安全動(dòng)作進(jìn)行分類,分別為管理單位人員不安全動(dòng)作396個(gè)；一線操作人員不安全動(dòng)作258個(gè)；監(jiān)理單位人員不安全動(dòng)作48個(gè)；設(shè)計(jì)單位人員不安全動(dòng)作5個(gè).不安全動(dòng)作宏觀規(guī)律分析見表1.

表1 不安全動(dòng)作宏觀規(guī)律分析Table 1 Macroscopic analysis of unsafe actions

將其中的高頻不安全動(dòng)作分為違章操作類和違章指揮類,違章操作不安全動(dòng)作由一線操作人員產(chǎn)生;違章指揮不安全動(dòng)作由管理單位人員、監(jiān)理單位人員和設(shè)計(jì)單位人員產(chǎn)生.由于引起建筑坍塌事故的不安全動(dòng)作種類過多,故本文只對(duì)9類高頻違章操作不安全動(dòng)作和7類高頻違章指揮不安全動(dòng)作進(jìn)行分析.

模板坍塌事故頻率最高的3類不安全動(dòng)作分別為“使用了錯(cuò)誤的混凝土澆筑方式或次序”占模板坍塌違章操作比例的16 %;“立桿間距或高度不符合要求”占比14.8 %;“缺少水平或豎直方向的剪刀撐”占比8.6 %.基坑(槽)坍塌事故頻率最高的3類不安全動(dòng)作分別為“未按要求采取放坡或支護(hù)措施”占基坑(溝槽)坍塌違章操作比例的32.5 %;“在沒有防坍塌措施的情況下冒險(xiǎn)作業(yè)”占比18.7 %;“未按照設(shè)計(jì)方案施工”占比11.4 %.拆除坍塌事故頻率最高的3類不安全動(dòng)作分別為“使用了錯(cuò)誤的拆除順序或方法”占拆除坍塌違章操作比例的42.6 %;“在沒有防坍塌措施的情況下冒險(xiǎn)作業(yè)”占比14.8 %;“拆除作業(yè)時(shí)未佩戴個(gè)人防護(hù)作品”占比9.3 %.操作人員違章不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)見表2.

表2 操作人員違章不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of unsafe actions of illegal operators

從表3可以看出,模板、基坑(槽)、拆除工程違章指揮類高頻不安全動(dòng)作有7類,其中“未對(duì)工人進(jìn)行安全教育培訓(xùn)”頻數(shù)最高,占坍塌事故違章指揮類不安全動(dòng)作的14.5 %,其次是未對(duì)施工人員進(jìn)行安全交底,占比10.5 %.現(xiàn)場(chǎng)指揮人員是作業(yè)人員的直接領(lǐng)導(dǎo)人,若其指揮不當(dāng)、判斷錯(cuò)誤、監(jiān)督失職,會(huì)使現(xiàn)場(chǎng)施工人員疏忽大意而導(dǎo)致事故發(fā)生,故應(yīng)嚴(yán)格控制指揮人員發(fā)出的不安全動(dòng)作.

表3 指揮人員違章不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of unsafe actions of commanders in violation of regulations

從以上不安全動(dòng)作所占比例可以反映出該動(dòng)作的危險(xiǎn)性,即某動(dòng)作所占比例越高,則該行為在日常工作中出現(xiàn)的頻率越大,且施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加,反之亦然.因此,通過控制操作人員和指揮人員引起的不安全動(dòng)作,可以同時(shí)管理多種類型的坍塌事故.

4 習(xí)慣性原因規(guī)律分析

習(xí)慣性原因不安全動(dòng)作引發(fā)的原因涉及到人員的安全知識(shí)、安全意識(shí)、安全習(xí)慣的欠缺.通過對(duì)模板、基坑(槽)、拆除建筑施工坍塌的不安全動(dòng)作依次分析并處以各自的事故總數(shù),將欠缺的安全知識(shí)、安全意識(shí)、安全習(xí)慣分別匯入表格中，見表4.

由表4分析可知,安全知識(shí)的欠缺不僅表現(xiàn)在操作人員身上,管理人員也有所體現(xiàn).管理人員欠缺的安全知識(shí)主要體現(xiàn)在:不知如何進(jìn)行安全培訓(xùn)、不知如何進(jìn)行技術(shù)交底、不知是否應(yīng)檢查施工人員資質(zhì)分別占比23 %,10 %和6 %.從表4中也能夠清晰的看出，模板坍塌事故違章操作人員有三類安全知識(shí)欠缺嚴(yán)重,分別是“不知如何正確進(jìn)行混凝土澆筑”、“不知立桿間距和高度范圍”和“不知是否應(yīng)使用剪刀撐”分別占比57.1 %,57.1 %和33.3 %;基坑(槽)欠缺的安全知識(shí)中最嚴(yán)重的為“不知放坡和支護(hù)的具體要求”、“不知自己正在冒險(xiǎn)作業(yè)”、“不知施工方案的要求”分別占比61.2 %,30.6 %,36.7 %;拆除坍塌事故中頻率最高的是“不知正確的拆除順序和方法”、“不知如何采用防坍塌措施”和“不知如何佩戴防護(hù)用具”分別占比63.3 %,13.3 %和10 %.因此,無論是操作人員還是管理人員都應(yīng)加強(qiáng)建筑安全施工方面的基本知識(shí).

表4 安全知識(shí)不足引發(fā)高頻不安全動(dòng)作規(guī)律分析Table 4 Analysis of the law of high-frequency unsafe actions caused by insufficient safety knowledge

由表5分析可知,模板操作人員安全意識(shí)欠缺引發(fā)的高頻不安全動(dòng)作有“未意識(shí)到澆筑順序或方式錯(cuò)誤的后果”、“未意識(shí)到立桿間距過大的后果”、“未意識(shí)到剪刀撐的重要性”分別占比33.3 %,28.6 %和28.6 %；由基坑(槽)坍塌導(dǎo)致的安全意識(shí)欠缺有“未意識(shí)到放坡和支護(hù)的重要性”、“未意識(shí)到冒險(xiǎn)作業(yè)的后果”、“未意識(shí)到施工方案的重要性”分別占比57.1 %,44.9 %和40.8 %；由拆除坍塌導(dǎo)致員工安全意識(shí)欠缺的有“未意識(shí)到錯(cuò)誤拆除順序帶來的后果”、“未意識(shí)到冒險(xiǎn)作業(yè)的后果”、和“未意識(shí)到佩戴防護(hù)用具的重要性”分別占各自不安全動(dòng)作的56.7 %,16.7 %和13.3 %；違章指揮人員安全意識(shí)欠缺引發(fā)高頻不安全動(dòng)作主要體現(xiàn)在“未意識(shí)到安全培訓(xùn)的重要性”、“未意識(shí)到技術(shù)交底的重要性”、“未意識(shí)到檢查施工人員資質(zhì)的重要性”分別占比39 %,35 %和36 %.從以上數(shù)據(jù)可以得出,管理人員不僅要培養(yǎng)自身安全意識(shí),也要對(duì)操作人員安全意識(shí)進(jìn)行培訓(xùn),不能僅憑借自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作.

表5 安全意識(shí)缺乏引發(fā)高頻不安全動(dòng)作規(guī)律分析Table 5 Analysis of the law of high-frequency unsafe actions caused by lack of safety awareness

安全習(xí)慣不佳引發(fā)高頻不安全動(dòng)作規(guī)律見表6.

由表6分析可知,模板操作人員安全習(xí)慣引發(fā)的不安全動(dòng)作體現(xiàn)在“習(xí)慣同時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑”、“按施工習(xí)慣規(guī)定立桿間距和高度范圍”、“習(xí)慣不使用剪刀撐”,分別占安全習(xí)慣欠缺的23.8 %,23.8 %,19 %；操作人員安全習(xí)慣不佳引發(fā)基坑(槽)操作人員高頻不安全動(dòng)作主要有“習(xí)慣于不進(jìn)行放坡和支護(hù)”、“習(xí)慣冒險(xiǎn)作業(yè)”、“按以往的施工習(xí)慣進(jìn)行施工”,分別占比22.4 %,16.3 %和16.3 %；拆除坍塌引發(fā)操作人員不安全動(dòng)作主要體現(xiàn)在“習(xí)慣按以往拆除順序進(jìn)行施工”、“沒有采用防坍塌措施的習(xí)慣”和“習(xí)慣不佩戴防護(hù)用具”,分別占比33.3 %,16.7 %和13.3 %；管理人員安全習(xí)慣不佳引發(fā)的高頻不安全動(dòng)作所占比例較大,主要表現(xiàn)在“習(xí)慣性不制定施工方案”、“習(xí)慣性監(jiān)管工作不到位”、“習(xí)慣性發(fā)包給不具備施工資質(zhì)的企業(yè)”分別占比45 %,35 %和17 %.

表6 安全習(xí)慣不佳引發(fā)高頻不安全動(dòng)作規(guī)律分析Table 6 Analysis of the law of high-frequency unsafe actions caused by poor safety habits

通過對(duì)表4～表6的整理,分別對(duì)違章操作人員和違章指揮人員進(jìn)行分析,可以得出管理人員安全知識(shí)、意識(shí)、習(xí)慣不佳會(huì)增大管理者違規(guī)監(jiān)督可能性,一線操作人員欠缺安全知識(shí)、意識(shí)、習(xí)慣會(huì)增加在施工過程中違規(guī)違章操作的可能性.其原因在于操作人員和管理人員的安全知識(shí)、意識(shí)、習(xí)慣欠缺,因此，在培訓(xùn)安全教育時(shí)應(yīng)側(cè)重于安全知識(shí)、意識(shí)、習(xí)慣的培養(yǎng).

5 結(jié)論

本文以事故致因“2-4”模型為分析媒介,分析了2015年～2019年發(fā)生的100起建筑施工坍塌事故,得到具體不安全動(dòng)作及坍塌事故發(fā)生的行為原因規(guī)律,具體結(jié)論如下:

(1) 研究建筑施工坍塌事故發(fā)生的一般性規(guī)律.對(duì)2015年～2019年的建筑施工坍塌事故的基本情況進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):通過比較2015年～2019年建筑坍塌事故起數(shù)、死亡人數(shù),得到近年整體事故數(shù)量呈下降趨勢(shì);按照建筑施工坍塌類型分為4類,拆除工程和基坑工程發(fā)生事故的數(shù)量最高;模板坍塌事故造成死亡人數(shù)最大.

(2) 對(duì)建筑施工坍塌事故的模板工程、基坑(槽)工程、拆除工程建筑坍塌不安全動(dòng)作進(jìn)行分析過程中,將建筑施工坍塌事故不安全動(dòng)作分為兩大類,分別是違章操作類和違章指揮類.違章操作類中模板坍塌事故頻率最高的不安全動(dòng)作為“使用了錯(cuò)誤的混凝土澆筑方式或次序”;基坑(槽)坍塌事故頻率最高的不安全動(dòng)作為“未按要求采取放坡或支護(hù)措施”;拆除坍塌事故頻率最高的不安全動(dòng)作為“施工時(shí)采用錯(cuò)誤的拆除方法”.模板、基坑(槽)、拆除工程違章指揮類高頻不安全動(dòng)作有7類,其中“未對(duì)工人進(jìn)行安全教育培訓(xùn)”占比最高.

(3) 安全知識(shí)的欠缺不僅表現(xiàn)在操作人員上,在管理人員也有所體現(xiàn).管理人員安全知識(shí)不足主要體現(xiàn)在“不知如何進(jìn)行安全培訓(xùn)”占比23 %，操作人員在模板坍塌方面體現(xiàn)的安全知識(shí)不足主要體現(xiàn)在“不知如何正確進(jìn)行混凝土澆筑”;發(fā)生基坑(槽)坍塌時(shí),作業(yè)人員缺乏放坡或支護(hù)措施的知識(shí);操作人員不知正確的拆除順序和方法導(dǎo)致拆除坍塌.

(4) 管理人員未意識(shí)到安全培訓(xùn)的重要性所占比例達(dá)到39 %;操作人員在模板坍塌方面體現(xiàn)的安全意識(shí)欠佳體現(xiàn)在未意識(shí)到澆筑順序或方式錯(cuò)誤的后果;發(fā)生基坑(槽)坍塌時(shí)沒有采取放坡或支護(hù)措施的意識(shí);拆除作業(yè)人員未意識(shí)到錯(cuò)誤拆除順序帶來的后果所占比最高.

(5) 當(dāng)意識(shí)到需要進(jìn)行安全培訓(xùn)時(shí)卻經(jīng)常違規(guī)操作,這反映出管理人員安全習(xí)慣不佳.模板工程操作人員習(xí)慣同時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑導(dǎo)致坍塌,所占比例達(dá)到23.8 %;發(fā)生基坑(槽)坍塌時(shí)習(xí)慣性采取不規(guī)范的放坡或支護(hù)措施;拆除作業(yè)人員習(xí)慣按以往拆除順序進(jìn)行施工所占比例最高.

針對(duì)事故致因分析,從管理人員和操作人員兩個(gè)層級(jí)提出預(yù)防建筑施工坍塌事故的對(duì)策措施,改變?nèi)说牟话踩袨?從而達(dá)到預(yù)防事故的目的.