徐少鯤，文靖斐

（1.中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510230；2.中國(guó)港灣工程有限責(zé)任公司，北京 100027）

0 引言

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始飛速發(fā)展。憑借加入世貿(mào)組織等一系列契機(jī)，中國(guó)一躍成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體，中國(guó)工程建設(shè)行業(yè)也在這一時(shí)期內(nèi)取得了迅猛的發(fā)展。伴隨著中國(guó)國(guó)際地位的提高和海外投資的加大，中國(guó)建設(shè)企業(yè)的工程項(xiàng)目在短短數(shù)十年間遍布了以亞非地區(qū)為主的世界各地。

然而需要正視的是，盡管業(yè)務(wù)量和技術(shù)水平都取得了迅猛的增長(zhǎng)，但整個(gè)建筑行業(yè)的安全管理水平卻仍有待進(jìn)一步提高。在國(guó)內(nèi)，工程建設(shè)行業(yè)的安全事故發(fā)生率一直高居各大行業(yè)第二位，僅次于釆礦業(yè)[1]。而在海外，中國(guó)承包商不夠規(guī)范的安全管理體系也常常為外方業(yè)主和主管部門所詬病。而水運(yùn)工程作為建設(shè)行業(yè)中直面惡劣水文、氣象條件的特殊領(lǐng)域之一，更是處于安全事故發(fā)生的高風(fēng)險(xiǎn)地帶。

盡管中國(guó)建設(shè)者們做了大量的努力，但受過(guò)去幾十年的傳統(tǒng)思想和經(jīng)驗(yàn)的影響，工程師們對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)管理的理解仍然停留在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)各自為戰(zhàn)的狀態(tài)。這種割裂的安全風(fēng)險(xiǎn)管理模式對(duì)于建筑工程安全風(fēng)險(xiǎn)的降低和預(yù)防起到了一定作用，但受邊際效應(yīng)逐漸遞減的影響，各參與方最終會(huì)陷入不論如何加大安全管理的投入也無(wú)法顯著降低事故發(fā)生率的局面。因此，有必要從全局角度來(lái)重新審視工程建設(shè)項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)，并將各個(gè)階段的安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。而進(jìn)行這項(xiàng)全局評(píng)估和結(jié)合的最佳時(shí)機(jī)無(wú)疑就是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段。

1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

世界傳統(tǒng)發(fā)達(dá)國(guó)家的工程師們已經(jīng)意識(shí)到了盡早進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性，并開(kāi)展了大量的工作以研究各管理要素間內(nèi)在的聯(lián)系。多國(guó)的實(shí)踐研究表明，如果建立起一套管理體系，在設(shè)計(jì)階段即采取適當(dāng)?shù)拇胧?，?duì)工程項(xiàng)目實(shí)體就施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和審核，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)改進(jìn)，可以避免施工階段大量安全事故的發(fā)生，該管理體系即為“安全設(shè)計(jì)”[1]。

為了切實(shí)有效的推進(jìn)安全設(shè)計(jì)工作，一些國(guó)家的安全管理部門也相應(yīng)地制定了各種規(guī)定：如英國(guó)的健康安全局（HSE）早在1994年即首次頒布了《建筑（設(shè)計(jì)及管理）規(guī)定》來(lái)規(guī)定包括設(shè)計(jì)在內(nèi)的各項(xiàng)目參與方在建設(shè)項(xiàng)目各方的安全責(zé)任，并在2007年通過(guò)法案發(fā)布了新版《建筑（設(shè)計(jì)及管理）規(guī)定2007》[2]；而澳大利亞的國(guó)家職業(yè)健康和安全委員會(huì)則把“在設(shè)計(jì)階段（安全設(shè)計(jì)）消除危害”作為2002—2012年國(guó)家職業(yè)健康與安全戰(zhàn)略的五大優(yōu)先領(lǐng)域之一[3]，并通過(guò)2011年的職業(yè)健康和安全法案通過(guò)了并發(fā)布了《結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]。這些規(guī)定的核心思想是一致的，即要求設(shè)計(jì)人在工程建設(shè)項(xiàng)目前期的設(shè)計(jì)中即對(duì)勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)乃至改擴(kuò)建和拆除過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)給予考慮，盡可能將其消除或減輕，并將其作為方案選擇的重要評(píng)價(jià)因素。

而在國(guó)內(nèi)方面，如前所述，盡管我國(guó)政府已經(jīng)對(duì)安全工作給予了高度的重視，并通過(guò)頒布各項(xiàng)法規(guī)從制度上和實(shí)踐上推動(dòng)安全管理工作，但對(duì)于設(shè)計(jì)在安全生產(chǎn)管理中的意義、責(zé)任和方法，工程建設(shè)行業(yè)仍然缺乏系統(tǒng)的研究，目前僅GB/T 50358—2005《建設(shè)項(xiàng)目工程總承包管理規(guī)范》中有所涉獵[5]。行業(yè)內(nèi)通常將安全風(fēng)險(xiǎn)歸為施工企業(yè)的責(zé)任，而設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)的控制則流于規(guī)范規(guī)定或者原則性描述[6]、設(shè)計(jì)審查中也往往缺乏指導(dǎo)性的意見(jiàn)。這種情況無(wú)形中將安全風(fēng)險(xiǎn)管理拆分成了多個(gè)獨(dú)立的子項(xiàng)，使得項(xiàng)目各參與方對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)控制都抱著自掃門前雪的態(tài)度，而從設(shè)計(jì)階段全面考慮安全風(fēng)險(xiǎn)更是無(wú)從談起。

2 安全設(shè)計(jì)理論分析

鼓勵(lì)甚至強(qiáng)制自設(shè)計(jì)階段即全面考慮安全風(fēng)險(xiǎn)，即“安全設(shè)計(jì)”，對(duì)于減少事故、尤其是重大事故的發(fā)生是非常必要的。其原因可以通過(guò)安全風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域著名的海因里希事故因果連鎖過(guò)程理論和海因里希法則來(lái)分析。

海因里希把工業(yè)傷害事故的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程描述為具有一定因果關(guān)系的事件的連鎖發(fā)生過(guò)程[7]，其基本組成為“遺傳及社會(huì)環(huán)境→人的缺點(diǎn)→人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)→事故→損害或傷害”。

從海因里希提出的事故因果連鎖過(guò)程可以看出，對(duì)于任何一個(gè)項(xiàng)目，由于其參與者的遺傳及社會(huì)環(huán)境是給定的，因此其固然存在的各種性格、素質(zhì)、技能上的缺點(diǎn)就會(huì)為事故埋下各種各樣的隱患。而隱患如果不加以控制，就會(huì)迅速的沿著連鎖過(guò)程推進(jìn)并最終造成事故，即海因里希法則所述的：“當(dāng)一個(gè)企業(yè)有300個(gè)隱患或違章，必然要發(fā)生29起輕傷或故障，在這29起輕傷事故或故障當(dāng)中，有1起重傷、死亡或重大事故”[8]。因此，海因里希認(rèn)為，企業(yè)安全工作的中心就是防止人的不安全行為、消除機(jī)械的或物質(zhì)的不安全狀態(tài)、中斷事故連鎖的進(jìn)程而避免事故的發(fā)生。

對(duì)于建設(shè)工程項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)管理來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)海因里希事故因果鏈分析不同階段的特點(diǎn)：

1）項(xiàng)目的施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、改擴(kuò)建和拆除階段

在這些階段中，由于具備了形成事故鏈的全部要素，因此安全風(fēng)險(xiǎn)是潛在于各處并隨時(shí)有可能發(fā)生的。這個(gè)階段的安全風(fēng)險(xiǎn)管理的對(duì)象只能是海因里希的“人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)”，即采用傳統(tǒng)意義上的安全措施，這種風(fēng)險(xiǎn)控制是相對(duì)被動(dòng)的。盡管可以通過(guò)加強(qiáng)管理來(lái)應(yīng)對(duì)，但面對(duì)著可能存在的大量隱患，安全管理的成本難以控制且其成效會(huì)出現(xiàn)明顯的邊際遞減。

2）項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段

在這個(gè)階段，擬建設(shè)的結(jié)構(gòu)物仍然停留在紙面，而其施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、改擴(kuò)建和拆除過(guò)程也都只在計(jì)劃狀態(tài)，因此更便于事故的及早識(shí)別和預(yù)防。

墨菲定律說(shuō)明：小概率事故發(fā)生的可能性往往比主觀預(yù)計(jì)的要大的多[9]。而當(dāng)某項(xiàng)事故具有多重誘因時(shí)，海因里希事故因果鏈中“人的錯(cuò)誤”幾乎是不可避免的[10]。因此，當(dāng)某種工法或作業(yè)存在大量事故誘因時(shí)，與其逐項(xiàng)篩查和預(yù)防，不如考慮其他能夠?qū)崿F(xiàn)相同效果但具有更少誘因的替代方案，從而通過(guò)設(shè)計(jì)方案的改變來(lái)將相應(yīng)工序發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)的概率完全消除，而不是在即將實(shí)施之前被動(dòng)地做一些預(yù)防措施。

綜上所述，設(shè)計(jì)階段才是建設(shè)工程壽命周期中最佳的安全風(fēng)險(xiǎn)控制階段。安全設(shè)計(jì)才是真正主動(dòng)、經(jīng)濟(jì)的安全風(fēng)險(xiǎn)控制方式。

3 安全設(shè)計(jì)的基本要求和流程

3.1 設(shè)計(jì)人在安全設(shè)計(jì)中的責(zé)任

作為設(shè)計(jì)工作的執(zhí)行者，設(shè)計(jì)人毫無(wú)疑問(wèn)是安全設(shè)計(jì)的核心。為了實(shí)現(xiàn)安全設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人應(yīng)能夠滿足以下基本要求：

1）充分了解安全設(shè)計(jì)的重要性以及設(shè)計(jì)人的責(zé)任；

2）掌握足夠的知識(shí)、技能，并擁有適當(dāng)?shù)馁Y源來(lái)識(shí)別設(shè)計(jì)中所有涉及安全風(fēng)險(xiǎn)的因素；

3）確保業(yè)主了解其在安全風(fēng)險(xiǎn)控制中承擔(dān)的責(zé)任；

圖1 安全設(shè)計(jì)一般流程圖Fig.1 Typical flowchart of safety design

4） 在設(shè)計(jì)階段即對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的評(píng)估，以識(shí)別其所對(duì)應(yīng)的勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)乃至改擴(kuò)建和拆除過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和調(diào)整將其消除、或在無(wú)法消除的情況下盡可能減輕其影響[2]。

5）提供給所有項(xiàng)目參與方與重大安全風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的信息，并與其他參與方溝通協(xié)作以最大化風(fēng)險(xiǎn)管理和控制的效果。

在這些要求中，最為重要的就是設(shè)計(jì)人對(duì)安全設(shè)計(jì)和自身責(zé)任的了解。我國(guó)的國(guó)情決定了中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中的強(qiáng)制性條文所占比例較高、條文規(guī)定也相比國(guó)際規(guī)范更詳細(xì)。這一方面促進(jìn)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、并提高了設(shè)計(jì)效率，但另一方面也使得設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生了只要按規(guī)范設(shè)計(jì)就不會(huì)承擔(dān)后續(xù)階段安全責(zé)任的思想；再加之傳統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理多集中在施工階段，使得設(shè)計(jì)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)淡薄、也不愿意花心思去進(jìn)一步了解安全設(shè)計(jì)。我國(guó)在此領(lǐng)域應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)及早出臺(tái)相關(guān)規(guī)定，以從制度上促進(jìn)設(shè)計(jì)方安全觀念的轉(zhuǎn)變。

3.2 安全設(shè)計(jì)一般流程

安全設(shè)計(jì)的流程就是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中完成其基本任務(wù)的過(guò)程。一般的安全設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

1） 方案提出

即設(shè)計(jì)人把設(shè)計(jì)構(gòu)想拆分成多個(gè)設(shè)計(jì)子項(xiàng)，提出各子項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的初步方案。

2） 風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別

設(shè)計(jì)人應(yīng)全面審視所設(shè)計(jì)的子項(xiàng)，并將可能產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的方面列為風(fēng)險(xiǎn)源。除設(shè)計(jì)人外，業(yè)主、施工方等也應(yīng)積極參與其中，以利用其特有的經(jīng)驗(yàn)和視角提出其對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的建議。

一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別應(yīng)關(guān)注以下作業(yè)：

①大量使用人工的作業(yè)；

②使用危險(xiǎn)工種的作業(yè)；

③面臨惡劣自然條件的作業(yè)；

④需要頻繁人工操作的作業(yè)；

⑤可能影響周邊安全的作業(yè)。

而對(duì)于設(shè)計(jì)階段無(wú)法預(yù)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，如施工階段因疏于管理而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)、不可抗力導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)等，設(shè)計(jì)人則可不必過(guò)分關(guān)注。

3） 對(duì)策分析

針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別出的設(shè)計(jì)子項(xiàng)的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)人應(yīng)利用其所擁有的知識(shí)、技能和資源審慎地評(píng)估其影響程度和應(yīng)對(duì)策略，而多方參與也是此過(guò)程取得良好效果的關(guān)鍵。

對(duì)于評(píng)價(jià)為后續(xù)階段可消除或者可減弱至可接受程度的安全風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)人可保持原方案。而對(duì)于因項(xiàng)目條件限制、無(wú)法顯著減輕安全風(fēng)險(xiǎn)的方案，則應(yīng)考慮安全風(fēng)險(xiǎn)較小的替代方案。

4）方案比選與決策

與一般方案比選類似，設(shè)計(jì)人必須將各方案對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)作為比較項(xiàng)并給予其合適的權(quán)重，以便獲得綜合比較下更優(yōu)的結(jié)果。

4 水運(yùn)工程項(xiàng)目中的安全設(shè)計(jì)

4.1 需要考慮的典型風(fēng)險(xiǎn)源

水運(yùn)工程因其所面臨臨海、臨江的自然條件而比一般土建工程具有更多的風(fēng)險(xiǎn)源。在水運(yùn)工程設(shè)計(jì)中，盡可能全面的考慮風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)于安全設(shè)計(jì)尤為重要。水運(yùn)工程中的典型風(fēng)險(xiǎn)源見(jiàn)表1所示。

表1 水運(yùn)工程典型風(fēng)險(xiǎn)源列表Table 1 Typical risk sourcesin waterway transportation construction project

4.2 水運(yùn)工程安全設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

將識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)源按前文所述應(yīng)用于設(shè)計(jì)流程，即可開(kāi)展針對(duì)水運(yùn)工程的安全設(shè)計(jì)。在此列出幾個(gè)實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的安全設(shè)計(jì)案例供參考。

4.2.1 調(diào)整勘察方式以降低鉆探安全風(fēng)險(xiǎn)

西非某海港擴(kuò)建工程擬延長(zhǎng)原有防波堤。原參考數(shù)據(jù)顯示該區(qū)域可能存在下臥巖層，因此設(shè)計(jì)人的初步技術(shù)要求是通過(guò)間距較密的鉆孔來(lái)研究擬探明的地質(zhì)。但隨后水文資料顯示該海域常年受到長(zhǎng)周期涌浪的侵襲，而航道外段及防波堤外延段均屬開(kāi)敞海域，且經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該國(guó)及周邊國(guó)家都無(wú)大型頂升平臺(tái)可用，因此勘察人員將不得不使用小型鉆探船甚至浮排實(shí)施這些外海鉆孔，這將帶來(lái)勘察人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

因此設(shè)計(jì)人經(jīng)過(guò)評(píng)估后，改為了在原防波堤掩護(hù)水域鉆較少的孔、并擇時(shí)開(kāi)展物探，從而在獲得相近資料的情況下顯著降低了勘察作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案以減少陸路交通、海上施工人員和潛水員的使用

西歐某沿海城市擬在高潮差近岸海域（最大潮差約10 m）建設(shè)較長(zhǎng)的砂芯深水防波堤。由于當(dāng)?shù)丨h(huán)保的要求，該防波堤只能使用塊石護(hù)面，因此需要開(kāi)采和運(yùn)輸大量的石料。

對(duì)于防波堤堤心，由于石料價(jià)格昂貴，因此設(shè)計(jì)方的初版設(shè)計(jì)方案采用了充填大砂袋的方案。該方案最大限度地利用了項(xiàng)目范圍內(nèi)出產(chǎn)的疏浚砂、減少了石料的用量。但該方案每條砂袋的鋪設(shè)都需要大量的人員處于海上環(huán)境中進(jìn)行縫口和定位等作業(yè)，加之當(dāng)?shù)貙儆诟叱辈畎肴粘焙Ｓ?，這種方案大大增加了砂袋施工人員出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的幾率。因此在經(jīng)過(guò)方案對(duì)比后，設(shè)計(jì)方最終選擇了小塊石圍埝的方案。

對(duì)于小塊石圍埝方案中常年水下的部分，設(shè)計(jì)方從降低整體費(fèi)用的考慮最初提出了采用多梯級(jí)設(shè)計(jì)的方案。但經(jīng)過(guò)與施工方的討論，發(fā)現(xiàn)較多的梯級(jí)將增加大量水下施工和驗(yàn)收的工序，而這些工序只能使用潛水員完成。為了避免大量使用潛水員這一高危險(xiǎn)工種，設(shè)計(jì)方最終選用了較大斷面的梯形塊石圍埝來(lái)使得斷面可以通過(guò)駁船水拋以一次出水。盡管該方案需要較多的石料，但無(wú)疑顯著降低了水下施工的強(qiáng)度和工作量。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了發(fā)達(dá)國(guó)家推進(jìn)安全設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)理論分析探討了在設(shè)計(jì)階段即開(kāi)始安全風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性，結(jié)合國(guó)內(nèi)外安全設(shè)計(jì)的研究成果總結(jié)了設(shè)計(jì)人在安全設(shè)計(jì)中的責(zé)任和安全設(shè)計(jì)的一般流程，并結(jié)合水運(yùn)工程的特點(diǎn)提出了水運(yùn)工程項(xiàng)目安全設(shè)計(jì)所需要考慮的典型風(fēng)險(xiǎn)源，同時(shí)還結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目給出了多個(gè)水運(yùn)項(xiàng)目中安全設(shè)計(jì)的實(shí)例。對(duì)我國(guó)水運(yùn)建設(shè)項(xiàng)目推行安全設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。