李 力,周克元,吳 冉
(1.湖南省婁衡高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司,湖南衡陽 421001;2.北京深華達(dá)交通工程檢測有限公司,北京 102200)
以湖南省婁衡高速公路的在建項目為背景,對路基工程、路面工程、橋梁工程、隧道工程、交通安全設(shè)施、機電工程、房建工程等進(jìn)行危險源辨識與評價。
婁衡高速公路為湖南省“五縱七橫”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的益婁衡高速公路的南段,分接潭邵、衡邵、衡棗3 條已運營高速公路項目,是湘中地區(qū)連接益陽、婁底、衡陽3 市的一條南北向的高速通道。婁衡高速公路全線設(shè)置大、中橋梁74 座,隧道3 處,互通式立交10 處。施工環(huán)境相對比較復(fù)雜,施工難度較大。因此,有必要進(jìn)行危險源的辨識與評價。
習(xí)近平總書記指出,發(fā)展決不能以犧牲人的生命為代價。如何有效地在大力發(fā)展高速公路事業(yè)的同時減少事故的發(fā)生與人員的傷亡是當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)事故鏈理論,事故鏈的起端就是危險源[1],如何有效地辨識和控制危險源是防止事故發(fā)生的最有效途徑之一。
援引國標(biāo)中對危險源的定義,高速公路建設(shè)施工的危險源是指在高速公路的建設(shè)施工活動中出現(xiàn)的可能導(dǎo)致管理員或者工人出現(xiàn)身體傷害或健康受到損害的根源、狀態(tài)或行為。
危險源的辨識依據(jù)在于找到危險源的共同屬性,對它們的危險程度進(jìn)行比較[2]。按照吉布森的能量意外釋放理論,事故是一種不正常的或者不希望的能量釋放。一個危險源至少有一種及以上危險物質(zhì)或能量[3]。例如高速公路施工中的瀝青加熱罐是一個危險源,因為加熱的瀝青具有較高的熱量。高速公路施工項目分項工程的危險源辨識如表1 所示。圖1 為2009 年~2011 年某省高速公路施工事故類型死亡人數(shù)比例。
《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》中將生產(chǎn)過程危險和有害因素分為人的因素、物的因素、環(huán)境因素、管理因素。從系統(tǒng)的角度出發(fā)評價危險源,應(yīng)從人的因素、物的因素、環(huán)境的因素、管理的因素進(jìn)行綜合評價。
1)人的因素。危險源是一種根源狀態(tài)或行為,高速公路項目的施工過程條件艱苦、工程量大,施工過程工藝流程較一般的建筑施工更為復(fù)雜,施工過程交叉作業(yè)較多。對生理狀況、安全意識、技能水平、文化程度要求較高。因此,本文認(rèn)為人的因素包括生理狀況、安全意識、技能水平、文化程度。
2)物的因素。物的因素包括材料整體不安全狀態(tài)和設(shè)備、機具和設(shè)施的整體不安全狀態(tài)[5]。高速公路的建設(shè)施工過程中使用了許多危險的材料,例如炸藥、瀝青等,現(xiàn)場的乙炔瓶、氧氣瓶、油漆等各種危險品都是物類的危險源,本身具有較高的化學(xué)能。本身就具有動能、機械能的特種車輛、電動工具、施工機械也是物的因素。此外,防護設(shè)施也屬于物的范疇,是一種危險補償性的物的因素。因此,本文認(rèn)為物的因素包括機械設(shè)備、危險材料、防護設(shè)施。
表1 高速公路施工項目分項工程危險源辨識
圖1 2009 年~2011 年某省高速公路施工事故死亡人數(shù)統(tǒng)計[4]
3)環(huán)境的因素。環(huán)境是指高速公路施工中的宏觀概念,其中包括道路施工時所處的自然環(huán)境,也包括施工現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境及空間[6]。自然環(huán)境包括施工項目所處地帶的工程水文、地形地貌、天氣情況等;作業(yè)環(huán)境包括作業(yè)空間的大小、溫度、濕度、噪音、振動等。因此,本文認(rèn)為環(huán)境的因素包括自然環(huán)境和作業(yè)環(huán)境。
4)管理的因素。高速公路施工過程復(fù)雜,具有線長面廣,人員流動性較大等特點,因此管理的難度相對也較大,通過對《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》中管理因素的分析及對現(xiàn)場管理的考察,本文認(rèn)為管理的因素包括職業(yè)健康管理、事故應(yīng)急響應(yīng)、安全人員配備及管理制度體系。
3.1.1 AHP 法確立權(quán)重系數(shù)
構(gòu)造判斷矩陣及進(jìn)行一致性檢驗,本文采用發(fā)放調(diào)查問卷的形式進(jìn)行調(diào)查,分析整理后得到最終判斷矩陣如下:
經(jīng)計算得到高速公路施工項目危險源辨識評價各指標(biāo)權(quán)重,如表2 所示。
對于A,CR=0.041 <0.1;對于A1,CR=0.086 4 <0.1,;對于A2,CR=0.003 2 <0.1;對于A3,CR=-1.111 1 <0.1;對于A4,CR=0.036 4 <0.1;通過一致性檢驗。
從表2 中可以看出,4 種因素的權(quán)重從大到小依次是:物的因素、環(huán)境的因素、人的因素、管理的因素。其中人的因素和管理的因素屬于第2 類危險源,它圍繞第1 類危險源發(fā)生作用。危險源控制措施的分析從管理入手,從綜合權(quán)重可以看出,權(quán)重較大的3 個因素依次是:危險材料、機械設(shè)備、自然環(huán)境。
3.1.2 模糊綜合評價
以路基工程為例,評價步驟如下:
表2 高速公路施工項目危險源辨識評價各指標(biāo)權(quán)重
表3 平均隨機一致性指標(biāo)RI 取值
1)高速公路施工項目分項工程危險源的綜合評價,通過發(fā)放調(diào)查問卷的形式得到人的因素、物的因素、環(huán)境的因素、管理的因素的評價矩陣分別為:
2)構(gòu)造各指標(biāo)權(quán)重向量。
指標(biāo)層權(quán)重矩陣為:
準(zhǔn)則層權(quán)重矩陣為:
A=(0.192 7,0.427 0,0.284 0,0.096 3)
3)第1 級綜合評價。
根據(jù)Bi=wi·Ri,求得各子目標(biāo)的綜合評價向量,進(jìn)而求得子目標(biāo)評價矩陣為:
4)第2 級綜合評價。
總目標(biāo)評價向量:
5)本文將評價指標(biāo)體系中的各因素指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)等級V 定為5 級,評語集合為:
{重大,較大,一般危險源,較小,可 忽 略 },評分等級Y 為[95 80 65 50 35]。由專家(本文選取了10 人)對調(diào)查的因素Ci處于Vk的等級進(jìn)行評判,并對評判結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計。
總得分S=Y×C=80.557 9。
對比表4 可得,路基工程危險源等級為較大。
表4 評價等級及對應(yīng)分值
6)同理計算出其他分項工程的危險源等級如表5 所示。
根據(jù)評價結(jié)果可以看出,橋梁工程和隧道工程的危險源等級為重大,路基工程為較大,路面工程和機電工程為一般,交安設(shè)施和房建工程是較小,綠化工程為可忽略。從表1 中可以看出,橋梁施工的主要危險源有各類機械、腳手架、掛籃等,存在高空墜落、坍塌、物體打擊等危險,因此危險等級較高。而隧道施工主要特點是隱蔽性大、作業(yè)的循環(huán)性強、作業(yè)空間有限[7],主要危險源有各類機械、支架等,存在坍塌、觸電、冒頂片幫、爆炸等危險造成危險等級較高。
表5 高速公路施工項目危險源評價結(jié)果表
針對高速公路建設(shè)施工中存在的危險源提出以下針對性措施:
1)人的因素。由于危險源導(dǎo)致事故通常和人的不安全行為有關(guān)。因此,進(jìn)行人的行為控制,即控制人為失誤,減少人的不正確行為對危險源的觸發(fā)作用,是危險源控制的重要方面。人的行為的控制首先是通過管理方法,加強教育培訓(xùn),做到人的本質(zhì)安全化[8]。
2)物的因素。針對危險材料,應(yīng)盡量使用比較安全的材料代替,例如避免使用易燃材料。減少現(xiàn)場易燃易爆物品的堆積。針對機械設(shè)備,應(yīng)增加機械操作安全系數(shù)、提高機械設(shè)備可靠性、設(shè)置安全監(jiān)控系統(tǒng),并進(jìn)行機械設(shè)備的本質(zhì)安全設(shè)計,以及對機械設(shè)備增加防護設(shè)施,對人員增加防護用品。
3)環(huán)境的因素。應(yīng)做好超前地質(zhì)預(yù)報,選擇合適的施工季節(jié)和天氣;在密閉的作業(yè)空間進(jìn)行人工通風(fēng),增加照明設(shè)備等,在高處作業(yè)環(huán)境增設(shè)防護網(wǎng)、防護欄桿等。
4)管理的因素。管理的基本功能是計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)和控制。通過一系列有計劃、有組織的危險源管理活動,對系統(tǒng)中的人、物、環(huán)境等危險源的控制歸根結(jié)底都是管理的作用。
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