楊珍 YANG Zhen;樊艷艷 FAN Yan-yan;劉子銘 LIU Zi-ming
(①蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院,蘭州 730070;②成都鐵路局,成都 610036)
(①School of Civil Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China;②Chengdu Railway Bureau,Chengdu 610036,China)
近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路、鐵路建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段。由于交通量的不斷加大,城市也相應(yīng)的加大了公路主干道的修建,然而既有鐵路平交道口已嚴(yán)重影響城市公路交通運(yùn)輸能力。鐵路既有線下頂進(jìn)橋涵施工作為一種廣泛采用的施工方法,既解決了施工與運(yùn)輸相互干擾的問(wèn)題,又保證了行車(chē)和施工的安全。
橋涵頂進(jìn)工程主要工作包括括橋涵主體分節(jié)預(yù)制、線路加固、施工降水、橋體頂進(jìn)、中線與高程控制等施工技術(shù)。由于工程施工本身具有特殊性,同時(shí)為確保人身及行車(chē)安全,因而對(duì)其施工安全性要求很高,而及時(shí)、正確地對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全狀況進(jìn)行掌握和評(píng)判則為預(yù)防和控制安全事故發(fā)生提供了有效途徑。
1.1 構(gòu)建安全評(píng)價(jià)體系模型 模糊綜合評(píng)價(jià)建立在合理、科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系之上,因而能否正確選取評(píng)價(jià)指標(biāo)、建立合理評(píng)價(jià)體系將直接影響到最后評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行安全評(píng)價(jià)指標(biāo)選取時(shí),不僅要綜合考慮各方面影響因素,而且要遵循一定目的性、全面性、可行性等原則。
1.2 模糊綜合評(píng)價(jià)的原理及步驟 針對(duì)多種評(píng)價(jià)指標(biāo),在模糊綜合評(píng)價(jià)作用下,結(jié)合定性和定量分析方法,將受模糊因素影響的事物以定量化,通過(guò)人的主觀判斷來(lái)進(jìn)行表達(dá)和處理,從而得到更加準(zhǔn)確、直觀、科學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果。模糊綜合評(píng)價(jià)是一種常用的評(píng)價(jià)與決策的方法,此方法已在工程、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的許多方面得到廣泛應(yīng)用。模糊綜合評(píng)價(jià)的六大因素及評(píng)價(jià)步驟如下[1][2]:
①構(gòu)建評(píng)語(yǔ)集;②建立評(píng)價(jià)集;③計(jì)算權(quán)重并且確定權(quán)重集;④建立模糊矩陣;⑤計(jì)算模糊向量B。
下面以正公路下穿成昆鐵路工程作為實(shí)例討論模糊綜合評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用。
正公路與成昆鐵路相交,成昆正線鐵路里程為K43+970.603,正公路里程為K8+201.751。公鐵斜交82.43度,公路下穿鐵路。正公路下穿成昆鐵路工程設(shè)計(jì)里程范圍為K8+141.9~K8+348.1段,全長(zhǎng)206.2m,共分U型槽段、頂推框架橋段及明挖現(xiàn)澆框架橋段三種結(jié)構(gòu)形式。
2.1 構(gòu)建評(píng)語(yǔ)集 根據(jù)實(shí)際情況建立了三級(jí)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系模型,評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括1個(gè)目標(biāo)層,4個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),14個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)[3]。如表1所示。
表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及專(zhuān)家打分表
2.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)集 根據(jù)專(zhuān)家建議,將鐵路既有線下橋涵頂進(jìn)工程施工安全評(píng)價(jià)等級(jí)分為5級(jí)。通過(guò)百分制將評(píng)價(jià)結(jié)果定量化,并且賦以分值,如表2[4][5]。V={v1,v2,v3,v4,v5}={安全,較安全,一般性安全,較危險(xiǎn),危險(xiǎn)}。
表2 鐵路既有線下橋涵頂進(jìn)工程施工安全等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表
2.3 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集 ①計(jì)算一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。模糊綜合評(píng)價(jià)法有多種確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的方法,本文運(yùn)用層次分析來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)多年的安全施工經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)該項(xiàng)目實(shí)際施工情況和安全事故分析,按照九標(biāo)度法[6]對(duì)每個(gè)準(zhǔn)則層中相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩評(píng)判,得出相對(duì)重要度。
對(duì) B1、B2、B3、B4兩兩比較得出相對(duì)重要度:
一致性檢驗(yàn)解得 λ1=λ2=4.065,λ3=λmax=4.077,λ4=3.963 C.I=0.026<0.10,所以可以接受。
即:對(duì)于 U={B1,B2,B3,B4},權(quán)重集 A0=(0.2,0.2,0.52,0.08)。
②計(jì)算二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。同理得指標(biāo)權(quán)重:A1=(0.25,0.30,0.30,0.15);A2=(0.35,0.50,0.15);A3=(0.25,0.35,0.30,0.1);A4=(0.35,0.2,0.45)。
2.4 計(jì)算模糊矩陣 綜合考慮到評(píng)價(jià)指標(biāo)的變換對(duì)工程安全施工總體水平具有一定影響,且是一個(gè)漸變的影響過(guò)程,因而本文采取柯西分布的原理來(lái)確定隸屬函數(shù),求得單因素模糊向量以及模糊變換矩陣[7-9]。
對(duì)于Uv1(X),由于隸屬度隨著x增大而增大,采用升半柯西分布;Uv2(x)(X)、Uv3(X)、Uv4(X)采用對(duì)稱(chēng)柯西分布;Uv5(X)則采用降半柯西分布。
則一級(jí)評(píng)判矩陣 B'=A0。B=(0.20,0.27,0.34,0.18,0.15);歸一化處理B″=(0.18,0.24,0.30,0.16,0.12)
以評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表的評(píng)分中值作為參數(shù),將B″單值化N=(0.18,0.24,0.30,0.16,0.12)×(95,85,75,65,30)T=74 分。
根據(jù)最后計(jì)算得到該工程施工安全評(píng)價(jià)結(jié)果為74分,對(duì)應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表為一般性安全,所以該鐵路既有線下橋涵頂進(jìn)工程施工安全等級(jí)為一般性安全。一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)中從業(yè)人員狀況最大隸屬度為0.25,介于安全和較安全間。設(shè)備管理、安全管理、作業(yè)條件最大隸屬度分別為0.5、0.35、0.41,安全等級(jí)均為一般性安全。在這三個(gè)指標(biāo)中,安全管理的隸屬度明顯低于其他兩個(gè),可見(jiàn)該項(xiàng)目目前在安全管理上有所缺陷和不足,今后工作的重點(diǎn)主要放在加強(qiáng)安全管理措施,提高安全管理水平。
①既有線下頂進(jìn)工程施工過(guò)程中影響施工安全的因素有很多,通過(guò)引入模糊綜合評(píng)價(jià)法,將工程施工中的定性問(wèn)題定量化,建立施工安全評(píng)價(jià)模型,具體而系統(tǒng)的進(jìn)行了施工安全評(píng)價(jià)與分析。計(jì)算出相應(yīng)評(píng)價(jià)因素的影響程度,得出項(xiàng)目的施工安全等級(jí),同時(shí)找到項(xiàng)目在今后施工安全方面的工作重點(diǎn)。②通過(guò)實(shí)際工程中的應(yīng)用,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工安全狀況,證明該模型是可行的。因而建立此安全評(píng)價(jià)模型對(duì)加強(qiáng)建設(shè)工程施工安全評(píng)價(jià)具有理論指導(dǎo)意義,此外該模型結(jié)構(gòu)清晰、易于構(gòu)建、簡(jiǎn)單易懂、可操作性高,可以廣泛應(yīng)用于項(xiàng)目建設(shè)評(píng)價(jià)中。③本文的不足之處在于層次分析法對(duì)人的主觀意識(shí)依賴(lài)性比較大,利用此法計(jì)算出的權(quán)重主觀性較強(qiáng),宜選擇具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家進(jìn)行打分和權(quán)重的確定,使得最終計(jì)算結(jié)果更加真實(shí)、可信,同時(shí)可以提高評(píng)價(jià)方法的可靠性、適用性。
[1]張群勝.鐵路既有線橋涵基礎(chǔ)及頂進(jìn)施工關(guān)鍵技術(shù)方法分析[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2008,114(3):33-37.
[2]李艷枚,高峰.建筑施工安全狀況的模糊評(píng)判方法[J].建筑施工,2006,28(9):740-745.
[3]郭社鋒.模糊綜合評(píng)判法在西部地區(qū)高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)安全評(píng)判中的應(yīng)用[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2011,7(6):43-48.
[4]張鴻,黎劍華,黃紅元.基于模糊層次分析的隧道施工安全評(píng)價(jià)方法[J].南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào),2009,28(3):60-67.
[5]何衍興,王琴,蔣瑛.模糊綜合評(píng)價(jià)在建筑施工安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].安全與環(huán)境工程,2011,18(5):107-110.
[6]李婷婷,時(shí)偉.模糊綜合評(píng)價(jià)在山區(qū)高速公路施工安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].西安文理學(xué)院報(bào),2013,16(2):104-109.
[7]蘇義坤,宋立強(qiáng),馬曉東.基于模糊評(píng)價(jià)的施工安全管理研究[J].森林工程,2010,26(2):87-89.
[8]歐爾峰,嚴(yán)松宏,梁慶國(guó).巖體隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)判研究[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào),2011,30(4):38-42.
[9]陳文,高原.橋梁施工安全評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用[J].山西建筑,2013,39(10):140-141.