夏 進，余 峰

（武漢建工集團股份有限公司，湖北 武漢 430023）

0 引 言

隨著社會的發(fā)展，越來越多的大跨度、超高度結構成為現(xiàn)代建筑結構主流特點，因而高大模板支撐體系也被廣泛應用，但高大模版支撐體系一旦發(fā)生安全生產(chǎn)事故，極容易造成特別重大安全事故，給企業(yè)和國家造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟損失［1］。高大模板支撐體系影響因素具有復雜性、模糊性和不確定性，給現(xiàn)場安全質(zhì)量檢查造成很大困擾［2］。本文以武漢航空企業(yè)總部區(qū)項目高支模工程作為研究對象，采用模糊綜合評價法對高支模架體安全性做出估算，為現(xiàn)場施工人員及管理人員提供參考。

1 模糊綜合評價基本理論

模糊綜合評價法是依據(jù)模糊數(shù)學中的模糊集合理論，選擇評價對象的因素集及評語集，并確定各因素對評價對象影響程度的權重值，再利用模糊關系合成原理，求得受多種復雜因素影響的評價對象評語等級的一種綜合評價方法［3］。基本步驟如下：

1）設評價集X={x1，x2，x3，…，xn}，影響因素集Y={y1，y2，y3，…，ym}，U是由X到Y的模糊關系，則隸屬度函數(shù)fU（xi，yi）=uij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m），描述了f與y之間關于U的相關程度。可得模糊矩陣，如式（1）所示。

2）對論域X上的模糊集A，a0∈A，采用 Delphi 法確定隸屬度函數(shù)fA（a0），設有n位學術水平不同的專家，分別獨立給出fA（a0）的估計值mi（i=1，2，…，n），計算mi的算術平均值和離差d，如式（2）所示。

式中：αi為權重，應滿足αi＞0 且為離差，應滿足精度要求。

3）采用層次分析法（AHP）確定權重向量W，W=根據(jù)判斷矩陣，求出U的最大特征值所對應的特征向量，即權重向量W。

4）對判斷矩陣一致性檢驗。由矩陣U求出的W是否合理，需根據(jù)式（3）進行隨機一致性檢驗。

式中：CR為一致性比率，當CR＜0.1 時，認為判斷矩陣通過一致性，否則重新分配判斷矩陣元素取值，直至達到一致性；RI為同階判斷矩陣的隨機一致性指標（見表1）；CI為一致性指標；由式（4）計算：

式中：n為R的階數(shù)；λmax為判斷矩陣最大特征值，見式（5）：

表1 1～10 階判斷矩陣的隨機一致性指標

5）進行模糊綜合評價，綜合評價模型如式（6）、式（7）所示。

由于本工程考慮的因素比較綜合復雜，并且每個因素對整體的影響程度不能確定，所以采用M（·，）算子，如式（8）所示。

2 高大模板支撐體系綜合評價模型

以武漢航空企業(yè)總部區(qū)項目高大模板支撐體系為例，建立高大模板支撐體系安全性模糊綜合評價模型。該項目由武漢建工集團股份有限公司承建，總建筑面積 37 542.61 m2，由行政辦公樓、體能訓練中心及食堂、倒班用房等組成。體能訓練中心及食堂支模高度 14.1 m，梁截面尺寸為 400 mm×1 800 mm，根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳關于實施《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》有關問題的通知（建辦質(zhì)［2018］31 號），以上均為超過一定規(guī)模的危險性較大的高大模板支撐體系，如果發(fā)生安全事故，將造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟損失［4-6］。

2.1 建立安全性評價集

根據(jù)高大模板支撐體系安全性的特點，一般將其評價劃分為 4 個等級：優(yōu)秀、良好、合格、不合格，對應點評價集，如式（9）所示。

設定vi={優(yōu)秀［100，80）、良好［80，60），合格［60，40），不合格［40，0）}，其中i為第i個等級，以分數(shù)區(qū)間的上限值組成評價集，如式（10）所示。

2.2 建立評價因素集

本工程邀請了高大模板支撐體系方面的10位專家組成的專家組，根據(jù)專家組意見及現(xiàn)場實際施工情況，確定了對該工程安全性影響較大三個主要因素施工安全管理、專項施工方案及現(xiàn)場施工情況，并按式（2）對各因素進行了打分。建立評價因素集，如表2所示。

表2 評價因素集

2.3 層次分析法確定各因素權重

1）第1 級因素集權向量。

第1 級因素集為：

W={W1，W2，W3}={施工安全管理，專項施工方案，現(xiàn)場施工情況}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B，并進行權重值計算和一致性檢驗，如表3所示。

表3 判斷矩陣 B 及權重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B一致性良好，權數(shù)分配合理。

2）第2 級因素集權向量。

W1={W11，W12，W13，W14}={施工安全管理規(guī)章制度，管理人員素質(zhì)，現(xiàn)場安全保障措施，安全教育培訓及技術交底}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B1，并進行權重值計算和一致性檢驗，如表4所示。

表4 判斷矩陣 B1 及權重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B1一致性良好，權數(shù)分配合理。

W2={W21，W22，W23}={高大模板支撐體系設計，專家論證，理論計算}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B2，并進行權重值計算和一致性檢驗，如表5所示。

表5 判斷矩陣 B2 及權重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B2一致性良好，權數(shù)分配合理。

W3={W31，W32，W33，W34}={高大模板支撐體系材料，現(xiàn)場搭設質(zhì)量，混凝土澆筑順序，高大模板支撐體系拆除}

根據(jù)專家意見得出判斷矩陣B3，并進行權重值計算和一致性檢驗，如表6所示。

表6 判斷矩陣 B3 及權重值

表中CR＜0.1，判斷矩陣B3一致性良好，權數(shù)分配合理。

根據(jù)以上內(nèi)容得到評價因素權重，如表7所示。

2.4 建立隸屬度函數(shù)并計算各因素隸屬度

采用半梯形分布與梯形分布可以實現(xiàn)得分較高表示狀態(tài)較好，因此本文采用半梯形分布與梯形分布建立的各級別評語對應的隸屬度函數(shù)，見式（11）～（14）。

表7 評價因素權重值及得分

1）優(yōu)秀。

2）良好。

3）合格。

4）不合格。

以施工安全管理規(guī)章制度為例，其得分為：90.8 分，根據(jù)式（11）～（14）計算各隸屬度。

“優(yōu)秀”的隸屬度為：u11=0.72；

“良好”的隸屬度為：u12=0.28；

“合格”的隸屬度為：u13=0；

“不合格”的隸屬度為：u14=0。

以此類推，可得第2 級因素的隸屬度，如表8所示。

表8 第2 級因素隸屬度

2.5 模糊綜合評價

2.5.1 一級模糊綜合評價

1）W1因素集模糊綜合評價：

2）W2因素集模糊綜合評價：

3）W3因素集模糊綜合評價：

從而得出一級模糊評價結果，如表9所示。

表9 一級模糊評價結果

2.5.2 二級模糊綜合評價

由二級模糊矩陣U及權向量W可計算得出二級模糊評價結果B。

對該結果進行歸一化處理得：

由以上結果可知，該工程高大模板支撐體系安全性評價結果優(yōu)秀，與該工程實際施工相符，施工過程中沒有發(fā)生安全事故，施工圓滿完成。

3 結 語

采用模糊綜合評價法對影響高大模板體系安全性的因素進行評估，對現(xiàn)場施工人員檢查高大模板支撐體系具有一定借鑒意義，在有完善的施工安全管理規(guī)章制度前提下，應嚴格按照專項施工方案實施，并實時監(jiān)測現(xiàn)場施工情況，這樣才能確保高支模施工安全和混凝土觀感質(zhì)量滿足要求。