蘇 桓

（甘肅建投天水建設(shè)管理有限公司，甘肅 天水 741020）

0 引言

建筑工程項(xiàng)目的工程量通常較大，施工環(huán)境復(fù)雜，存在大量多工序、多工種交叉作業(yè)的問題，因此在建筑施工安全管理中，面臨諸多安全風(fēng)險(xiǎn)問題。從事故致因理論的角度來看，施工風(fēng)險(xiǎn)演變?yōu)榘踩录且粋€(gè)隨機(jī)的過程，受到諸多因素的影響，包括人的不安全行為、管理上的不足以及生產(chǎn)工藝缺陷等。而從2020 年各類施工安全事件的分類情況來看，主要安全事件包括高處墜落、物體打擊、起重傷害等，在現(xiàn)行的各種施工安全事故中，高處墜落、坍塌、不合理的施工工藝、原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等所造成的人員傷亡問題不容忽視。根據(jù)BLS（美國勞工統(tǒng)計(jì)局）在2019 年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，對(duì)15 個(gè)行業(yè)的統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)傷亡事故率位居第一。因此需要尋找一種更有效的安全管理對(duì)策，全面提高建筑施工安全管理能力，故障樹分析法則備受關(guān)注。

1 故障樹技術(shù)分析

1.1 故障樹技術(shù)的概念

故障樹分析法（FTA）是目前針對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)可靠性、安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)的有效工具，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在化工、航天等諸多領(lǐng)域，作為一種應(yīng)用廣泛的分析方法，可以通過一種特殊的樹狀結(jié)構(gòu)邏輯關(guān)系體系來反饋施工安全問題，在整個(gè)故障分析中，該技術(shù)可以通過特定的符號(hào)表示事件,并判斷各事件之間存在的相互關(guān)系[1]。所以，通過該方法能夠?qū)σl(fā)安全事件的相關(guān)因素開展層級(jí)分析，揭示安全事件與施工現(xiàn)場管理之間的內(nèi)在關(guān)系，引導(dǎo)相關(guān)人員尋找到現(xiàn)場安全管理中的潛在安全質(zhì)量問題，并推算出安全事件與各個(gè)因素之間的相關(guān)性。

1.2 故障樹分析流程

第一步，編制故障樹。要求相關(guān)人員在全面了解建筑施工安全管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)故障樹的工藝流程進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)現(xiàn)場施工的流程、技術(shù)方案等收集資料，包括人為失誤、機(jī)器故障或者各種偶然事件等。通過調(diào)查各類事故發(fā)生的原因及其影響等。為確保故障樹分析結(jié)果的合理性，可進(jìn)一步擴(kuò)大資料收集范圍，例如,將本地區(qū)或者類似案例的施工安全事件，均作為資料收集的范疇，根據(jù)案例分析結(jié)果，堅(jiān)持從人、料、機(jī)、管理等方面進(jìn)行分析，直到可以快速確定各類安全事件的發(fā)生原因以及邏輯關(guān)系，最終形成故障樹圖。

第二步，故障樹分析。一般在故障樹分析過程中，會(huì)采用定性分析與定量分析的方法，其中定性分析是根據(jù)故障樹的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及安全事件發(fā)生規(guī)律，對(duì)各種潛在風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)估，這種方法的優(yōu)點(diǎn)，就是可以計(jì)算出故障樹的最小徑集，以及各類事件結(jié)構(gòu)的重要程度。而在風(fēng)險(xiǎn)事件分析中，該方法則可以更好地判斷各類頂上事件的概率并完成風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，為管理層開展施工安全管理提供必要的支持；或者也可以計(jì)算出各類安全事件的發(fā)生概率以及臨界重要程度。

第三步，故障樹處理。本步驟的關(guān)鍵，就是要根據(jù)故障樹分析的結(jié)果以及系統(tǒng)基本特征，在匯總各個(gè)工程項(xiàng)目安全事件的危險(xiǎn)因素后制定管理對(duì)策。

1.3 相關(guān)注意事項(xiàng)

（1）應(yīng)充分了解各類安全事故的發(fā)生過程，確定各類事故發(fā)生的結(jié)構(gòu)以及流程等，最終識(shí)別安全事件的危險(xiǎn)因素，只有在掌握上述資料后所形成的故障樹才具有合理性。

（2）在故障樹中，門與門之間不能直接相連，這是因?yàn)楣收蠘涞娜我庖粋€(gè)門的輸出都要有對(duì)應(yīng)的事件，因此，為確保故障樹中邏輯關(guān)系的準(zhǔn)確性，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，應(yīng)確保結(jié)果事件口與口直接相連才是正確的。

（3）故障樹分析實(shí)際上屬于一種演繹方法，在該方法下可以對(duì)安全事件的成因等進(jìn)行反推，因此，在確定頂上事件后，需要查明頂上事件發(fā)生的原因，并將其與每個(gè)頂上事件相對(duì)應(yīng)，這樣在原因分析中，才能充分識(shí)別各種引發(fā)施工安全問題的影響因素，并通過關(guān)系邏輯符號(hào)將其串聯(lián)在一起，表達(dá)出清晰的關(guān)系之后，最終形成故障樹圖。

2 實(shí)例分析

2.1 工程項(xiàng)目簡介

某住宅小區(qū)施工中共包括6 棟樓，包括主樓、裙樓以及地下室等，其中地上部分均為22 層的剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室與裙樓采用了混凝土框架結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目總建筑物面積高達(dá)13.5 萬m2，其中建筑物的平均高度為70.35m。

在本工程腳手架項(xiàng)目施工中，按照工程項(xiàng)目的布置要求以及立面設(shè)計(jì)方案等，確定了建筑物5 層以下采用了雙排扣件式單立管鋼管落地式腳手架，5 層以上采用了工字鋼懸挑腳手架，并每隔6 層外挑一次，整個(gè)項(xiàng)目中懸挑構(gòu)件選擇16#槽鋼，并且根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，整個(gè)項(xiàng)目的外墻采用了玻璃幕墻與干掛石材的設(shè)計(jì)方法，在結(jié)構(gòu)窗臺(tái)的上下位置均設(shè)置50×60 挑耳。

2.2 構(gòu)建故障樹

在對(duì)各類施工安全問題統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，“高處墜落”是施工安全的主要風(fēng)險(xiǎn)事件。在案例工程項(xiàng)目中，在“腳手架安全事故”管理的基礎(chǔ)上，對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。因此在本次故障樹分析過程中，模型頂層采用了（1施工人員從腳手架墜落）以及（腳手架坍塌）為關(guān)鍵中心事件形成故障樹，在故障樹分析中，當(dāng)上述風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生后將會(huì)引發(fā)安全問題。在了解該工程項(xiàng)目的實(shí)際情況后，構(gòu)建故障樹。

為確保故障樹的內(nèi)容能夠真實(shí)反應(yīng)出整個(gè)工程項(xiàng)目的工程現(xiàn)狀，在本文所介紹的故障樹中，共存在8 個(gè)中間事件以及14 個(gè)基本事件，其中以及的發(fā)生都會(huì)直接引發(fā)“腳手架安全風(fēng)險(xiǎn)”。而關(guān)于其他事件的解讀結(jié)果：代表腳手架的原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)；為腳手架在施工安裝期間存在質(zhì)量缺陷代表立桿安裝工藝不合理；為水平桿的安裝效果不理想；為立桿的水平間距不合理；為水平桿的間距不合理。

2.3 故障模型分析

2.3.1 安全事件的概率計(jì)算

在故障樹分析過程中，整個(gè)安全性評(píng)估的關(guān)鍵，就是要尋找到各類安全事件的關(guān)鍵數(shù)據(jù)集，在開展定性分析的基礎(chǔ)上，判斷各類安全事件發(fā)生的概率，最終尋找到其中的各類安全管理薄弱環(huán)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)針對(duì)性安全管理提供支持。所以在數(shù)據(jù)分析中，針對(duì)頂上事件發(fā)生概率展開計(jì)算，在對(duì)“腳手架安全事故”的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行資料統(tǒng)計(jì)后，根據(jù)現(xiàn)場施工圖管理經(jīng)驗(yàn)，收集各類故障樹的框架后，針對(duì)安全事件形成體模糊發(fā)生概率表，在數(shù)據(jù)計(jì)算中，可以按照公式（1）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

α——模糊數(shù)上界；

根據(jù)公式（1）計(jì)算出，本文所選擇的14 個(gè)基本事件中，不安全事件的模糊發(fā)生概率存在數(shù)據(jù)差異，見表1。

表1 不安全事件的模數(shù)發(fā)生概率

2.3.2 最終結(jié)果分析

在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)展開分析后，認(rèn)為在本次腳手架工程項(xiàng)目施工中，管材質(zhì)量問題、緊固件松脫等是造成施工安全風(fēng)險(xiǎn)的重要危險(xiǎn)因素，需進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。

2.3.3 故障樹分析處理

針對(duì)故障樹分析的最終結(jié)果，為了預(yù)防施工質(zhì)量安全事件發(fā)生，整個(gè)工程項(xiàng)目采取了以下管理措施：

（1）在腳手架施工期間，要求全體施工人員認(rèn)真執(zhí)行《腳手架搭設(shè)施工規(guī)程》以及《高出作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)真執(zhí)行設(shè)計(jì)方案，對(duì)整個(gè)腳手架的搭設(shè)過程進(jìn)行質(zhì)量控制，并針對(duì)容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的位置進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)[3]。

（2）所有參與腳手架施工的工作人員必須接受統(tǒng)一的技能培訓(xùn)，并且在考核合格后才能上崗。上崗前，對(duì)架子工的崗位技能證書進(jìn)行評(píng)價(jià)，要求每年至少體檢一次，上崗操作證書每2 年復(fù)審一次。

（3）強(qiáng)化腳手架施工的質(zhì)量規(guī)范及施工安全注意事項(xiàng)，如進(jìn)入施工現(xiàn)場前，需正確佩戴安全帽以及其他防護(hù)設(shè)備，所有工具應(yīng)放置在專用的工具袋內(nèi)，并檢查工具袋是否牢固。

（4）原則上不允許夜間施工，若因?yàn)楣て诘忍厥庖螅瑧?yīng)在確保光照充足的情況下施工；當(dāng)遇到暴雨、大風(fēng)天氣時(shí)，嚴(yán)禁做腳手架搭設(shè)作業(yè)。

（5）在每部腳手架搭設(shè)完畢，需經(jīng)過公司的專職人員與監(jiān)理人員，共同對(duì)腳手架的施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收示合格后，才能投入下一階段的施工中。

同時(shí)需針對(duì)腳手架施工的關(guān)鍵原材料進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，包括板材、扣件等，在嚴(yán)格把控原材料質(zhì)量關(guān)的基礎(chǔ)上，對(duì)每批原材料的性能進(jìn)行質(zhì)量抽檢，降低原材料故障發(fā)生率；而針對(duì)不同的材料，需要設(shè)置不同的檢驗(yàn)項(xiàng)目，并根據(jù)最終檢驗(yàn)結(jié)果，判斷原材料的性能是否滿足施工要求，嚴(yán)禁不符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料進(jìn)入現(xiàn)場。

2.4 效果評(píng)價(jià)

在本項(xiàng)目中針對(duì)腳手架施工采取了故障樹法分析之后，整個(gè)工程項(xiàng)目的腳手架施工得以順利進(jìn)行，從施工開始一直到結(jié)束，均未發(fā)生施工安全問題，腳手架施工質(zhì)量滿意，證明故障樹分析方法具有可行性。

3 對(duì)故障樹分析法的思考

為確保故障樹分析法在施工安全管理中能夠發(fā)揮出預(yù)期的效果，應(yīng)重點(diǎn)開展以下工作：

（1）故障樹分析法的基礎(chǔ)是對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的處理，因此，在必要的情況下進(jìn)一步擴(kuò)大資料的收集范圍，通過翔實(shí)的資料來加深對(duì)施工安全問題的理解，保障故障樹分析法能發(fā)揮出預(yù)期的效果[4]。

（2）在利用故障樹分析法對(duì)現(xiàn)場管理方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)評(píng)估相關(guān)管理措施的有效性，避免故障樹分析結(jié)果不具備實(shí)施效果,影響了相關(guān)人員的依從性。

（3）當(dāng)針對(duì)故障樹分析法完善施工安全管理方案之后，應(yīng)隨時(shí)評(píng)估相關(guān)安全管理?xiàng)l例的應(yīng)用情況，若發(fā)現(xiàn)分析方法并未顯著提高現(xiàn)場安全管理水平，則需要尋找原因并進(jìn)行第二次故障樹分析，直到安全施工管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

對(duì)本文案例分析發(fā)現(xiàn)，故障樹分析法的運(yùn)用可以深入了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，在利用數(shù)據(jù)運(yùn)算的基礎(chǔ)上，正確識(shí)別各種安全因素，并且所采取的施工安全管理措施具有可行性。最終結(jié)果顯示，案例工程未發(fā)生施工安全問題，實(shí)現(xiàn)了安全施工的目的。