何正豪， 田元福

(海南大學(xué)土木建筑工程學(xué)院， ?？?570228)

在建筑工業(yè)化的大趨勢下，裝配式建筑施工成為建設(shè)生產(chǎn)方式的主要形態(tài)。近年來，裝配式建筑飛速普及和發(fā)展的同時，建筑工業(yè)化背景下的現(xiàn)場施工管理方式更迭緩慢，施工安全管控出現(xiàn)了一定程度的紊亂，雖然建筑工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，但管理人員對裝配式建筑施工流程和管理方式方法還不夠熟悉，缺乏足夠的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，容易發(fā)生安全事故[1-2]。

近年國內(nèi)外學(xué)者從不同視角和不同方法對施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了深入分析。Aminbakhsh等[3]基于安全成本理論模型和層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)提出了一種安全風(fēng)險(xiǎn)評估框架，將不同風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行量化評估，提高了安全管理工作的科學(xué)性和便利性。Guo等[4]在現(xiàn)有研究的前提下結(jié)合粗糙集理論的DM技術(shù)，通過量化風(fēng)險(xiǎn)因素并建立專家評估知識庫，得出了施工安全風(fēng)險(xiǎn)的程度。常春光等[5]將裝配式建筑項(xiàng)目施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素劃分為人、物、管理三方面，再采用基于工作分解結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)(work breakdown structure-risk breakdown structure-G1，WBS-RBS-G1)、風(fēng)險(xiǎn)度(likelihood-exposure-consequence，LEC)評價法等方法對裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別計(jì)算，得出了施工安全風(fēng)險(xiǎn)的程度。杜婷等[6]運(yùn)用層次分析和模糊綜合評價結(jié)合的方法從人員、材料、現(xiàn)場管理、環(huán)境4個方面對施工安全進(jìn)行了分析，針對性地提出改善現(xiàn)場施工的建議，提高了安全風(fēng)險(xiǎn)管控能力。目前對于裝配式建筑施工安全的研究多聚焦于人員、材料、機(jī)械、環(huán)境等方面，基本為直接原因，且屬于施工企業(yè)的因素[7]，經(jīng)相關(guān)文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，影響裝配式建筑施工安全的因素不僅與現(xiàn)場環(huán)境、機(jī)械、人員操作等方面有關(guān)，更涉及項(xiàng)目各個參建單位和多個管理環(huán)節(jié)[8]，因此，從參建單位視角出發(fā)分析施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素并提前預(yù)防是很有必要的。

基于此，在分析總結(jié)大量裝配式建筑安全事故發(fā)生原因的基礎(chǔ)上，現(xiàn)從項(xiàng)目參建方安全責(zé)任的角度，剖析裝配式建筑施工安全管理重點(diǎn)，整理歸納影響裝配式建筑施工安全的主要因素，再結(jié)合實(shí)例，用決策試驗(yàn)和評價實(shí)驗(yàn)法(decision-making trial and evaluation laboratory，DEMATEL)[9]計(jì)算其中的重要風(fēng)險(xiǎn)因素，最后針對結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)并給出建議，旨在給裝配式建筑施工安全管理工作提供依據(jù)和參考，減少乃至避免施工安全事故的發(fā)生。

1 風(fēng)險(xiǎn)因素識別分析

裝配式建筑施工模式與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比，最突出的特征大部分工作在工廠中進(jìn)行，設(shè)計(jì)遵循標(biāo)準(zhǔn)化，預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，通過車輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行機(jī)械化施工，施工效率有效提高。裝配式建筑在材料循環(huán)利用、建筑資源的節(jié)約、人工勞動環(huán)境、工程建筑工期等方面優(yōu)勢明顯。經(jīng)過對相關(guān)文獻(xiàn)及大量工程安全案例的分析，證明裝配式建筑施工安全事故成因與項(xiàng)目各參建單位的管理因素密切相關(guān)[10]。

1.1 建設(shè)單位因素

工程正式開工前，建設(shè)單位組織好裝配式施工圖紙的設(shè)計(jì)交底工作對施工安全有重要影響。建設(shè)單位應(yīng)要求勘察、設(shè)計(jì)單位必須充分做好技術(shù)交底準(zhǔn)備工作，督促施工、監(jiān)理單位掌握項(xiàng)目安全施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時建設(shè)單位的安全生產(chǎn)文明施工費(fèi)用必須及時足額撥付[11]。

1.2 設(shè)計(jì)單位因素

針對裝配式建筑，設(shè)計(jì)單位要結(jié)合裝配難點(diǎn)、安全防控要點(diǎn)，在設(shè)計(jì)圖紙中對重要構(gòu)造做法有專項(xiàng)設(shè)計(jì)說明，用以指導(dǎo)施工生產(chǎn)[12]；對于大型預(yù)制構(gòu)件吊裝、連接、支撐以及施工機(jī)械、預(yù)埋件要求等在設(shè)計(jì)中應(yīng)明確，并且在施工前進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)專項(xiàng)安全交底。

1.3 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)單位因素

構(gòu)件生產(chǎn)廠家主要負(fù)責(zé)構(gòu)配件生產(chǎn)、出廠及運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場等工作，需要具備安全生產(chǎn)資質(zhì)，在生產(chǎn)過程中做好工人的生產(chǎn)防護(hù)措施和原材料溯源等工作，對于已經(jīng)制作完成但尚未出廠的構(gòu)件應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求堆放[13]。在預(yù)制構(gòu)件出廠運(yùn)輸之前，提前策劃和安排運(yùn)輸車輛和運(yùn)輸路線，避免預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸過程中發(fā)生相互碰撞、套筒出現(xiàn)裂縫、板面掉角等情況影響施工進(jìn)度與施工安全。

1.4 施工單位因素

在開工之前施工方要針對裝配式建筑特點(diǎn)編制詳細(xì)的施工安全專項(xiàng)方案，同時確保安全保證體系正常運(yùn)作，其次通過場講解等方式對從業(yè)人員進(jìn)行裝配式建筑安全施工的專項(xiàng)教育培訓(xùn)，考核合格后方可上崗[14]；施工特種作業(yè)人員，如鋼筋焊接工、起吊設(shè)備操作人員等工種，必須持崗位證書方能上崗作業(yè)；運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)該進(jìn)行合理的堆放和養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題影響建筑安全；在施工過程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工條件、構(gòu)件屬性和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說明等因素來進(jìn)行設(shè)備的選擇與布置，需要對設(shè)備日常保養(yǎng)維護(hù)和安全檢查[15]；要做好臨時支撐系統(tǒng)的可靠性分析，按照設(shè)計(jì)要求認(rèn)真完成各個施工步驟并確保安全。

1.5 監(jiān)理單位因素

監(jiān)理方對于施工安全有監(jiān)管責(zé)任，應(yīng)仔細(xì)編制裝配式專項(xiàng)監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，充分考慮安全隱患并提前做好預(yù)防工作。日常對施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全檢查，避免設(shè)備出現(xiàn)問題影響施工安全。發(fā)現(xiàn)施工過程重大安全隱患的，依法對其處理，拒不整改或不停止施工的，應(yīng)及時告知建設(shè)單位和政府監(jiān)管部門。

通過以上分析，歸納總結(jié)為20項(xiàng)主要風(fēng)險(xiǎn)因素，如表1所示。

表1 主要風(fēng)險(xiǎn)因素Table 1 Main risk factors

2 研究方法

決策試驗(yàn)和評價實(shí)驗(yàn)法(decision-making trial and evaluation laboratory，DEMATEL)是通過建立矩陣模型和計(jì)算工具在要素不確定的復(fù)雜系統(tǒng)中解決問題的一種方法。須利用相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医?jīng)驗(yàn)，分析各因素之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，最后根據(jù)公式計(jì)算可以找出影響裝配式建筑施工安全的關(guān)鍵因素[16]。具體操作流程如下。

步驟1建立直接影響矩陣。

對各因素之間的相互影響程度進(jìn)行賦分，既要考慮因素之間的相互影響，也要考慮前后順序的影響。

(1)

式(1)中：Yij為因素Ai對因素Aj的直接影響程度，i=j時，Yij=0。

步驟2建立綜合影響矩陣。

歸一化處理直接影響矩陣Y，得到規(guī)范影響矩陣B，再通過矩陣B計(jì)算得到綜合影響矩陣M。

(2)

M=B+B2+…+Bn=B(I-B)-1

(3)

式(3)中：I為單位矩陣。

步驟3計(jì)算影響度、被影響度、原因度、中心度。

在綜合影響度矩陣的基礎(chǔ)上，分別計(jì)算出下述因子，具體公式為

(4)

式中：Ci為各因素的影響度，表示對其他因素的影響程度；Dj為被影響度，表示受到其他因素的影響程度；Ti為原因度，Ti>0為原因因素，Ti<0為結(jié)果因素；Ei為中心度，表示所有因素中的關(guān)鍵程度。

步驟4建立原因度-中心度的散點(diǎn)圖。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，以中心度為X軸，以原因度為Y軸繪制出散點(diǎn)圖，可以通過不同維度來確定各個因素在系統(tǒng)中的重要程度。

3 實(shí)例論證分析

所選實(shí)際工程案例為?？诎簿庸こ碳芭涮自O(shè)施項(xiàng)目，為裝配式建筑(prefabricated construction，PC)，設(shè)計(jì)裝配率達(dá)70%，總建筑面積約32.5萬m2，包括安置公寓樓、停車樓、地下室等主體工程，以及給排水、道路和綠化等配套工程。

針對該項(xiàng)目，邀請研究10位裝配式建筑施工安全領(lǐng)域?qū)＜液?2位項(xiàng)目各參建單位施工管理人員對裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素間相互作用關(guān)系采用“04”評分進(jìn)行打分，經(jīng)過數(shù)值處理最終得到直接影響矩陣如表2所示。

表2 直接影響矩陣Table 2 Direct impact matrix

根據(jù)式(1)～式(4)依次計(jì)算，可得到計(jì)算結(jié)果如表3所示，依照表3繪制原因度-中心度散點(diǎn)圖，如圖1所示。

表3 影響度、被影響度、原因度、中心度數(shù)據(jù)表Table 3 Data table of influence degree, influenced degree, cause degree, centrality degree

圖1 原因度-中心度散點(diǎn)圖Fig.1 Cause degree-centrality scatter plot

4 結(jié)果分析

由散點(diǎn)圖的中心度分布分析可知，A18、A8、A20、A10風(fēng)險(xiǎn)因素的中心度較大，中心度越大，重要程度越高，可以看出影響裝配式建筑施工安全的重要因素與監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理專項(xiàng)實(shí)施細(xì)則的質(zhì)量、裝配式建筑安全專項(xiàng)方案、日常巡查安全隱患以及超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的裝配式分部分項(xiàng)工程論證這幾個方面密切相關(guān)，是重要風(fēng)險(xiǎn)因素。

由散點(diǎn)圖的原因度分布分析，A18、A5、A10、A3等風(fēng)險(xiǎn)因素的原因度較大且均為正，被稱為原因因素，對其他因素的作用較大，說明監(jiān)理規(guī)劃和專項(xiàng)實(shí)施細(xì)則質(zhì)量與落實(shí)、裝配式設(shè)計(jì)專項(xiàng)交底、危險(xiǎn)性較大的工程專項(xiàng)論證、構(gòu)造做法專項(xiàng)設(shè)計(jì)說明等方面起到基礎(chǔ)防范的作用，倘若以上工作出現(xiàn)失誤，會引發(fā)其他安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響裝配式建筑施工安全；A15、A20、A14、A6等因素的原因度較小且為負(fù)數(shù)，稱為結(jié)果因素，表明臨時支撐承載強(qiáng)度、日常巡查安全隱患、專項(xiàng)安全教育培訓(xùn)、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與存放等方面對其他因素的影響較小，但會直接影響施工安全。

建設(shè)過程中出現(xiàn)了一起安全事故：結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝連接時吊車機(jī)械臂將腳手架上堆放的材料碰掉導(dǎo)致下方一名工人受傷。可以看出在危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程必須在開工前進(jìn)行充分論證，并制定詳細(xì)的施工方案避免出現(xiàn)安全問題，監(jiān)理單位也未能及時檢查出腳手架上不得堆放材料的問題，說明監(jiān)理規(guī)劃沒有制定到位且未能積極落實(shí)監(jiān)理職責(zé)，綜合原因度和中心度來看，A18、A10、A8、A5是影響裝配式建筑施工安全的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素。

5 管理對策

通過以上對于散點(diǎn)圖的分析，可以看出裝配式建筑施工安全與參建各方的管理密切相關(guān)，根據(jù)結(jié)果，針對該工程項(xiàng)目提出以下建議與對策。

(1)提高施工監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理實(shí)施細(xì)則質(zhì)量并嚴(yán)格執(zhí)行落實(shí)。監(jiān)理單位應(yīng)組織項(xiàng)目總監(jiān)、專監(jiān)根據(jù)裝配式建筑項(xiàng)目特點(diǎn)和施工圖紙針對性編寫監(jiān)理規(guī)劃，用以指導(dǎo)監(jiān)理工作的開展，同時應(yīng)充分聽取建設(shè)單位、質(zhì)量安全監(jiān)督單位的意見；針對裝配式建筑施工安全方面編寫監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，尤其是危險(xiǎn)性較大的施工工序，應(yīng)隨著項(xiàng)目的進(jìn)展情況同施工單位管理人員及時溝通，不斷進(jìn)行補(bǔ)充和修改，且制定完備的應(yīng)急預(yù)案，同時應(yīng)報(bào)送至上一級安全監(jiān)督部門，請其提出意見并及時改正。

(2)做好危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程論證工作。為保證施工人員及裝配式建筑安全，施工單位必須在前期對超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程施工方案進(jìn)行實(shí)質(zhì)型與復(fù)合型雙重論證，完善危險(xiǎn)性較大的工程安全管理體系，施工單位需要組織行業(yè)專家對危險(xiǎn)性較大的工程施工專項(xiàng)方案進(jìn)行詳細(xì)論證，以此來規(guī)范危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程的管理程序并消除施工安全隱患。

(3)詳細(xì)編制裝配式建筑施工安全專項(xiàng)方案。施工單位需要針對項(xiàng)目實(shí)施過程的不同節(jié)點(diǎn)和不同工序詳細(xì)編寫施工安全專項(xiàng)方案，詳細(xì)闡述構(gòu)件吊裝及堆放、臨時支撐、高處作業(yè)等風(fēng)險(xiǎn)防控要點(diǎn)，并對方案進(jìn)行審查論證，最后進(jìn)行修改，保證工程項(xiàng)目順利推進(jìn)。

(4)裝配式建筑設(shè)計(jì)技術(shù)交底。設(shè)計(jì)單位應(yīng)結(jié)合具體裝配式建筑項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行針對性綜合設(shè)計(jì)，全面分析設(shè)計(jì)難點(diǎn)并給出解決方案，在完成施工圖設(shè)計(jì)后，要對建設(shè)單位進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)交底，明確施工過程中的重難點(diǎn)和施工安全注意事項(xiàng)，提高監(jiān)理單位和施工單位對施工安全保障的把控力。

6 結(jié)論

(1)從裝配式建筑項(xiàng)目參建單位的視角下分析了施工安全的影響因素，并提取了20條主要影響因素。

(2)通過DEMATEL模型計(jì)算出了裝配式建筑施工安全關(guān)鍵因素：監(jiān)理規(guī)劃與實(shí)施細(xì)則的質(zhì)量、裝配式施工安全專項(xiàng)方案落實(shí)情況、危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程論證等。根據(jù)分析結(jié)果給出了相應(yīng)的管理對策，為改善裝配式建筑施工安全保障工作提供了分析依據(jù)。

在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，工程的建設(shè)模式是不斷變化的，相對應(yīng)的安全監(jiān)管方法和管理策略也要同步進(jìn)行更新和調(diào)整，使建設(shè)工程施工安全得到有效保證。