萬梅
摘要:由于傳統(tǒng)的風(fēng)險分析方法較多都存在主觀性,為了提高裝配式建筑施工的風(fēng)險管理,本文以職業(yè)健康、安全與環(huán)境(HSE)3方面入手構(gòu)建風(fēng)險清單,接著采用項目分解結(jié)構(gòu)—風(fēng)險分解結(jié)構(gòu)(WBS-RBS)和層次分析法(AHP)構(gòu)建評價模型,以武漢美好長江首璽項目為實例,通過計算風(fēng)險度確定風(fēng)險等級。結(jié)果表明:用此模型求得的主體工程(PC結(jié)構(gòu)吊裝和現(xiàn)澆)的風(fēng)險度為155.2,處于中等風(fēng)險,其中高空墜物、運(yùn)輸、臨邊操作不當(dāng)、惡劣天氣、構(gòu)件運(yùn)輸環(huán)境等5個因素是最主要的影響因素;評價結(jié)果與工程實際基本吻合。
Abstract: Because traditional risk analysis methods are subjective, in order to improve the risk management of prefabricated building construction, this paper builds a risk list based on occupational health, safety and environment (HSE), and then adopts project decomposition structure-risk decomposition structure. (WBS-RBS) and Analytic Hierarchy Process (AHP) are used to construct the evaluation model. Taking the Wuhan Yangtze River First Project as an example, the risk level is determined by calculating the risk. The results show that the risk of the main project (PC structure hoisting and cast-in-place) obtained by this model is 155.2, which is at medium risk, including 5 falling objects, transportation, improper operation, bad weather, and component transportation environment. The factors are the most important factors; the evaluation results are basically consistent with the engineering practice.
關(guān)鍵詞:健康、安全與環(huán)境(HSE);裝配式建筑; WBS-RBS;層次分析法(AHP);風(fēng)險評價
Key words: health,safety and environment (HSE);prefabricated building;WBS-RBS;analytic hierarchy process (AHP);risk assessment
中圖分類號:TU714 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1006-4311(2019)30-0112-03
0 ?引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑業(yè)也迎來了新的革命,但由于我國傳統(tǒng)建筑行業(yè)存在生產(chǎn)體制不健全、結(jié)構(gòu)不合理、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。在此背景下,政府明確提出“推廣裝配式建筑,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%”的發(fā)展目標(biāo),使裝配式建筑的發(fā)展成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心手段。但由于我國裝配式建筑處于發(fā)展初期階段,建筑自身在施工現(xiàn)場管理,技術(shù)等方面還存在一定的問題,且與傳統(tǒng)建筑相比,主要以高空作業(yè)和吊裝作業(yè)為主施工的裝配式建筑比普通施工多了很多安全隱患。我國研究者對這些問題進(jìn)行了深入的研究。陳偉[1]等運(yùn)用灰色聚類評價方法構(gòu)建了裝配式建筑工程安全狀態(tài)測評模型,搜索出影響施工安全性的關(guān)鍵因素。黃桂林[2]將可拓理論運(yùn)用于裝配式住宅施工過程安全風(fēng)險評價,準(zhǔn)確地得出了安全風(fēng)險等級。還有待進(jìn)一步深化。
隨著健康、安全和環(huán)境(HSE,Health,Safety and Environment)管理模式受到社會的廣泛關(guān)注[3],對風(fēng)險評價的研究越來越多。而項目分解結(jié)構(gòu)—風(fēng)險分解結(jié)構(gòu)(WBS-RBS,Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure),能夠減小不全面性,結(jié)合AHP,達(dá)到對作業(yè)的定量評價。因此,本文將這兩種方法結(jié)合,構(gòu)建裝配式建筑施工HSE風(fēng)險評價模型,并以武漢美好長江首璽為實例進(jìn)行研究,以期較好解決裝配式建筑工程施工的風(fēng)險問題。
1 ?裝配式建筑施工HSE風(fēng)險評價體系
裝配式建筑施工建設(shè)存在許多風(fēng)險,這些風(fēng)險因素可以分為職業(yè)健康、人員安全、環(huán)境風(fēng)險三類,因此以這三類為準(zhǔn)則層構(gòu)建風(fēng)險評價體系。再依據(jù)《職業(yè)病危害因素分類目錄》[4]、《企業(yè)職工傷亡事故分類標(biāo)準(zhǔn)》[5]、《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類代碼》[6]等標(biāo)準(zhǔn),和大量文獻(xiàn)歸納整理,結(jié)合裝配式建筑工程施工作業(yè)特點,將三者分別分解為3,5和4個共12個指標(biāo)層,形成HSE風(fēng)險評價指標(biāo)體系,見表1。
2 ?裝配式建筑施工HSE風(fēng)險評價模型
2.1 WBS-RBS的風(fēng)險識別
WBS-RBS[7]既能把握項目全局,又能深入細(xì)節(jié)。該風(fēng)險識別過程可分為三個方面:①構(gòu)建WBS,即把項目的整個工作內(nèi)容進(jìn)行分解;②構(gòu)建RBS,即將項目存在的風(fēng)險進(jìn)行分解;③以RBS為行,WBS位列,構(gòu)建WBS-RBS耦合矩陣,形成映射關(guān)系。如圖1所示。
2.2 風(fēng)險衡量
將事故發(fā)生的概率與該事故造成的損失相乘從而進(jìn)行風(fēng)險衡量,但該公式客觀性太強(qiáng),忽視了風(fēng)險與人的關(guān)系,而施工風(fēng)險與施工人員主觀因素密切聯(lián)系,因為施工人員除了關(guān)心施工風(fēng)險事故概率和后果,更關(guān)心自身的安全,因此格雷厄姆(K. J. Graham)和金尼(G. F. Kinney)[8]提出了一種衡量施工安全風(fēng)險源的方法,它認(rèn)為施工作業(yè)條件中風(fēng)險大?。―)(表5) 主要由發(fā)生事故的概率(L)(表2)、人員暴露在風(fēng)險中的時間(E)(表3)以及 事故發(fā)生后的可能后果(C)(表4)[9]3個因素決定,即:
D=L·E·C ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1)
所以,WBS-RBS耦合矩陣中施工作業(yè)的風(fēng)險大小可以由式(1)來衡量。
2.3 AHP法確定權(quán)重系數(shù)
AHP是一種對定性問題進(jìn)行定量分析的決策方法,多用于計算權(quán)重。在對風(fēng)險進(jìn)行RBS分解后,接著用AHP求出各風(fēng)險因素的權(quán)重。先對同級的風(fēng)險因素進(jìn)行兩兩比較,專家用1-9為維度進(jìn)行打分,構(gòu)建判斷矩陣,通過歸一化處理得到權(quán)重系數(shù),最后進(jìn)行一致性檢驗來保證結(jié)果可靠。
2.4 風(fēng)險度計算
由公式AHP法計算出風(fēng)險因素的權(quán)重系數(shù)(?姿),確定風(fēng)險源的風(fēng)險值(D),施工作業(yè)的風(fēng)險度計算公式如下:
(2)
3 ?工程實例
3.1 工程概況
武漢美好長江首璽項目是目前武漢最高的裝配式項目住宅,該地塊總建筑面積22.7萬m2,為武漢市第二個裝配式精裝高層住宅。其中11號樓采用裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),預(yù)制構(gòu)件種類為外墻板、陽臺、樓梯、剪力墻、隔墻板和疊合樓板,裝配率達(dá)到70%以上。小區(qū)樓棟總數(shù)共13棟,總戶數(shù)2296戶。
3.2 WBS-RBS風(fēng)險識別
①根據(jù)裝配式建筑施工結(jié)構(gòu)關(guān)系和施工工藝特點,將武漢美好長江首璽項目分解為7個作業(yè)單元;施工準(zhǔn)備、基礎(chǔ)工程、主體工程、二次結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、室外總體工程和竣工驗收。
②RBS則用表1中的HSE體系進(jìn)行分類,共分為3層。
③依據(jù)上述歸納構(gòu)建WBS-RBS矩陣。WBS作為行,RBS則為列,建立施工作業(yè)與風(fēng)險因素的聯(lián)系,見表6。
表6中0表示耦合不產(chǎn)生風(fēng)險,其他數(shù)值表示耦合后某個施工作業(yè)的風(fēng)險大小。通過矩陣,可以從宏觀上呈現(xiàn)工程項目全貌,也可以從微觀上把握風(fēng)險對施工作業(yè)的影響情況,使得裝配式建筑工程的施工風(fēng)險分析更加客觀、全面、有層次,從而有利于HSE風(fēng)險管理。
3.3 風(fēng)險衡量
本文L,E,C和D的取值參考了格雷厄姆和金尼提出的LEC作業(yè)風(fēng)險定量化標(biāo)準(zhǔn)。將L、E、C三者數(shù)據(jù)相乘即可得到不同施工作業(yè)的風(fēng)險大小,計算結(jié)果見表6。
3.4 AHP確定權(quán)重系數(shù)
由于論文篇幅有限,僅以主體工程(PC結(jié)構(gòu)吊裝和現(xiàn)澆)(W3)這個作業(yè)單元為例來說明方法的應(yīng)用。關(guān)于主體工程(W3)對應(yīng)的風(fēng)險因素為R1-R12。經(jīng)過裝配式工程HSE管理部各專家現(xiàn)場調(diào)查和研究,兩兩比較風(fēng)險因素,建立判斷矩陣,最后計算出權(quán)重(見表7)。結(jié)果顯示,總權(quán)重與風(fēng)險D成正相關(guān),總權(quán)重越大則風(fēng)險D值越大,結(jié)合工程實際狀況,評價結(jié)果比較可靠。
3.5 風(fēng)險度計算和評價結(jié)果分析
由風(fēng)險度計算式(2)和表7中得到的各因素總權(quán)重以及對應(yīng)的風(fēng)險值,可以計算出施工作業(yè)W3的風(fēng)險度DW6=155.2,介于70-160之間,風(fēng)險等級處于顯著危險,需要整改。通過計算施工作業(yè)風(fēng)險度,可以得出:
①在表7中可以看出,主體工程W3的主要風(fēng)險因素有:高空墜物(R4)、運(yùn)輸車輛(R5)、臨邊操作不當(dāng)(R7)、惡劣天氣(R9),構(gòu)件運(yùn)輸環(huán)境(R10)共5個因素,其中R4、R5屬于高度風(fēng)險,R7、R9、R10是顯著風(fēng)險,這說明在裝配式建筑主體施工時,施工物品高處墜落,PC構(gòu)件運(yùn)輸帶來的風(fēng)險是施工比較容易出現(xiàn)的,需要立即采取控制措施,并制定相關(guān)事故應(yīng)急預(yù)案。此外,對于施工人員臨邊操作的規(guī)范,惡劣天氣施工及構(gòu)件運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境風(fēng)險,也要重視,有針對性采取處理措施。評價結(jié)果較好的反映了施工實際情況。
②按照W3的計算模式,得到其他施工作業(yè)的風(fēng)險度及主要風(fēng)險因素,從而掌握裝配式建筑工程各施工工序的具體風(fēng)險狀況,通過對主要風(fēng)險因素的預(yù)防和應(yīng)對,從而提高HSE的施工風(fēng)險管理水平,有效防止施工事故發(fā)生。
③求出W1—W風(fēng)險度后進(jìn)行排序,排在前面的施工作業(yè)是需要重點關(guān)注的作業(yè)工序,要加強(qiáng)管理和風(fēng)險防范。
4 ?結(jié)論
①基于裝配式建筑工程HSE的風(fēng)險管理方法,通過大量文獻(xiàn)整理及專家評價,結(jié)合裝配式建筑工程施工作業(yè)特點,將職工健康、安全、環(huán)境保護(hù)三者分解為12個指標(biāo)層,構(gòu)建HSE風(fēng)險評價指標(biāo)清單。接著將WBS-RBS和AHP相結(jié)合,對作業(yè)和風(fēng)險層分解,克服了一般方法的不全面性,接著用AHP確定風(fēng)險權(quán)重,最后結(jié)算施工作業(yè)的風(fēng)險度,使定性分析與定量達(dá)到統(tǒng)一。
②通過武漢美好長江首璽項目實例,確定施工作業(yè)的風(fēng)險大小和風(fēng)險權(quán)重,接著通過計算風(fēng)險度得到不同施工作業(yè)的重要程度,結(jié)果表明,此方法可以較準(zhǔn)確得出主要風(fēng)險影響因素,對裝配式建筑工程項目的風(fēng)險管理有指導(dǎo)意義。
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