■王 興

（福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全中心，福州 350001）

近年來，全國公路水運工程建設(shè)規(guī)模持續(xù)呈現(xiàn)高位運行態(tài)勢，但施工中存在著一些不符合技術(shù)進步和行業(yè)發(fā)展的要求，以及危及施工現(xiàn)場安全和工程結(jié)構(gòu)安全的落后工藝工法、施工設(shè)備、工程材料，部分施工工藝甚至極具危險性。對這些重大危險源（工序）缺乏有效的辨識，未從源頭上對這些危險源進行禁止，導致施工過程難以管控，甚至屢次發(fā)生安全生產(chǎn)事故[1]。《安全生產(chǎn)法》第三十八條指出“國家對嚴重危及生產(chǎn)安全的工藝、設(shè)備實行淘汰制度”。2020 年10 月，交通運輸部聯(lián)合應急管理部正式印發(fā)了關(guān)于發(fā)布《公路水運工程淘汰危及生產(chǎn)安全施工工藝、設(shè)備和材料目錄》的公告（〔2020〕年第89 號令）（以下簡稱 《淘汰目錄》）。目錄出臺后，各地區(qū)、各相關(guān)行業(yè)積極響應，筆者所在單位受交通運輸部安全與質(zhì)量監(jiān)督管理司委托完成了第一批目錄編制工作，并于2021 年10 月啟動了第二批目錄的編制工作?！短蕴夸洝方梗ㄏ拗疲┎糠治ｋU性較大的工藝的同時，還需考慮有成熟的替代工藝可供選擇，且該替代工藝不應大幅增加相關(guān)方的成本?；诖?，筆者在對第一批已發(fā)布的《淘汰目錄》和第二批征集到的淘汰目錄進行梳理的基礎(chǔ)上，利用層次分析法（AHP）原理，對淘汰目錄中危及工程結(jié)構(gòu)安全耐久的目錄開展篩選及評價工作，以期為精準篩選、客觀評價的目錄構(gòu)建提供參考。

1 淘汰目錄的梳理與分類

交通運輸部印發(fā)了關(guān)于《開展〈公路水運工程淘汰危及生產(chǎn)安全施工工藝、設(shè)備和材料目錄〉（第一批）實施情況調(diào)研及第二批目錄征集等工作的通知》（交辦安監(jiān)函〔2021〕1367 號），向全國34 個省級單位（含長航系統(tǒng)和中交集團）開展目錄征集工作，共收到12 個單位提供的目錄272 條。上述目錄內(nèi)容均通過“基層征集、調(diào)研分析、技術(shù)論證、專家評審、省廳公示等程序，完成了本地區(qū)《目錄》試點應用工作。

通過對第一批已發(fā)布的《淘汰目錄》和第二批征集到的淘汰目錄進行梳理，其大致分為危及施工現(xiàn)場安全、危及工程結(jié)構(gòu)安全耐久、影響施工標準化推行（個別項）三大類目錄。其中，（1）危及施工現(xiàn)場安全的目錄項目包括：卷揚機鋼筋調(diào)直工藝、人工挖孔樁手搖井架出渣工藝、基樁人工挖孔工藝等；（2）危及工程結(jié)構(gòu)安全耐久的目錄項目包括：空心板、箱型梁氣囊內(nèi)模工藝，水泥穩(wěn)定類基層、墊層拌合料“路拌法”施工工藝、非數(shù)控孔道壓漿設(shè)備等；（3）影響施工標準化推行的目錄項目包括：“直接鑿除法”樁頭處理工藝等。

篩選過程中發(fā)現(xiàn)征集到的目錄涉及方面廣，風險范圍大，特別是第二批征集到的目錄中，影響結(jié)構(gòu)安全方面的目錄內(nèi)容對公路水運工程的投入使用往往會造成巨大影響?；诖耍疚囊劳袑哟畏治龇╗2]和安全風險評估法[3]的原理構(gòu)建評價模型，并以“冷拉熱軋帶肋鋼筋工藝”為例開展評價，以克服以往研究方法的不全面，力圖在精準且不大幅增加施工難度與成本的基礎(chǔ)上開展危及生產(chǎn)安全施工工藝、設(shè)備、材料目錄的篩選工作，推廣“四新技術(shù)”，打造本質(zhì)安全。

2 層次分析法（AHP）在目錄評價篩選中的應用

2.1 層次分析法（AHP）介紹

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)的、層次化的分析方法。這種方法的特點就是在對復雜決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進行深入研究的基礎(chǔ)上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學化，從而為多目標、多準則或無結(jié)構(gòu)特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法[4]。

2.2 風險評價指標及權(quán)重的確定

本研究通過大量查閱相關(guān)文獻以及全國調(diào)研的基礎(chǔ)上，將危及結(jié)構(gòu)安全的落后工藝淘汰評價指標細分為質(zhì)量風險、工程結(jié)構(gòu)安全及功能影響、政策影響、替代工藝成熟性、替代工藝普遍適用性等5個方面22 個評價指標，如表1 所示。

表1 危及生產(chǎn)安全施工工藝、設(shè)備和材料的評價指標

2.3 評價體系各層次權(quán)重的確定

確定了影響淘汰落后工藝篩選22 個因素，對其分別建立評價集{不重要，較不重要，一般，較重要，重要}。假設(shè)A 層中因素Ak與下一層因素B1、B2、B3、Bn有聯(lián)系，則構(gòu)造判斷矩陣如下。

構(gòu)造矩陣中，B 是對于Ak而言，Bm對Bn的相對重要性的數(shù)值表示Bmn=，通常Bm對Bn的重要程度取1～9 及其倒數(shù)，具體含義如表2 中的重要程度劃分所示。

表2 構(gòu)造矩陣中Bm 對Bn 的重要程度劃分及含義

本文中的權(quán)重指標由編制組成員、協(xié)作單位和相關(guān)專家共同確定。采用問卷調(diào)查、現(xiàn)場調(diào)研、查閱分析報告等形式，對每一個因素建立評價集E={很低，低，中等，較高，高}；并根據(jù)淘汰落后工藝工作的要求，對其建立的風險評價集，獲得影響因素22 個。根據(jù)各個影響因素得到其權(quán)重值矩陣，賦值分別為1、3、5、7、9。

應用Matlab 軟件對矩陣進行計算得到A=[1 1 7/5 7/9 1;1 1 7/5 7/9 1；5/7 5/7 1 5/9 5/9；9/7 9/7 9/5 1 9/7；1 1 7/5 7/9 1][V，D]=eig（A），其特征向量為：

可見，相對權(quán)重重要性越高，其權(quán)重值越大，對方案的影響也越大。利用特征值法（EM）求判斷矩陣A 的特征值，即AW=λmaxW，其中W=（W1，W2，…，WN）T為判斷矩陣A 的最大特征值的特征向量。其中，λmax為矩陣最大特征值，n 為矩陣階數(shù)。采用Matlab 函數(shù)值法得出λmax=4.96，相對應特征向量W 中的坐標，同時經(jīng)過歸一化處理，得到各因素的權(quán)重值，其特征向量及權(quán)重值如表3 所示。判斷矩陣一致性檢驗中隨機一致性指標CR =CI/RI，當CR＜0.1（CI≤0.1RI）時，可以認為滿足一致性要求。由于λmax=4.96，CR＜0.1RI，滿足一致性檢驗標準，5 個因素的權(quán)重值可以接受。同理可得B1、B2、B3、B4、B5的特征向量各坐標值和權(quán)重值，如表4～8 所示。形成計算結(jié)果，危及生產(chǎn)安全施工工藝、設(shè)備和材料評價指標綜合權(quán)重和重要性排序如表9 所示。

表3 目標層A 特征向量各坐標值和權(quán)重值

表4 準則層B1 特征向量各坐標值和權(quán)重值

表5 準則層B2 特征向量各坐標值和權(quán)重值

表6 準則層B3 特征向量各坐標值和權(quán)重值

表7 準則層B4 特征向量各坐標值和權(quán)重值

表8 準則層B5 特征向量各坐標值和權(quán)重值

3 案例分析

根據(jù)目錄征集情況，以“冷拉熱軋帶肋鋼筋工藝”為例，利用上述方法開展評價分析。

3.1 實例簡介

冷拉熱軋帶肋鋼筋工藝是指先張法預制構(gòu)件施工過程中，為了使熱軋帶肋鋼筋屈服強度提升至滿足設(shè)計要求，而采用卷揚機等施加超過原鋼筋屈服點強度的拉應力，強行拉伸鋼筋的一種工藝方法。

3.2 實例計算

按照上述指標得到風險權(quán)重的數(shù)值，形成矩陣如下：

A=（0.062 0.04 0.029 0.029 0.04 0.054 0.069 0.054 0.023 0.07 0.03 0.01 0.03 0.06 0.047 0.033 0.114 0.007 0.069 0.054 0.054 0.023）

H=（0.8 0.8 0.9 0.8 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.4 0.4 0.9 0.8 0.9 0.9 0.9 0.7 0.9 0.7 0.8 0.9）

利用Matlab 軟件對矩陣進行計算得到：E=A×HT=0.7572，淘汰指數(shù)在0.6～0.8 區(qū)間，淘汰指數(shù)為較高，建議淘汰。

3.3 實例分析

分析冷拉熱軋帶肋鋼筋工藝淘汰原因如下：采用卷揚機等施加拉應力張拉鋼筋，往往超過其屈服強度，操作易發(fā)生物體打擊，生產(chǎn)方式存在安全風險；不同批次鋼筋的冷拉率存在差異性，冷拉質(zhì)量較難控制；另外，《水運工程混凝土施工規(guī)范》（JTS 202-2011）等相關(guān)規(guī)范已刪除鋼筋冷拉率的指標，冷拉率的檢測、判定存在困難，可替代施工工藝、設(shè)備和材料如：精軋螺紋鋼、鋼絞線預應力筋工藝等。

4 結(jié)語

根據(jù)目錄編制的要求，結(jié)合公路水運工程的相關(guān)特點，提出了落后工藝篩選和評價方法，給出了影響結(jié)構(gòu)安全的落后工藝評價篩選的層次權(quán)重和量化評價方法，研究方法對淘汰落后工藝的客觀評價、篩選具有一定的意義，對建設(shè)工程等行業(yè)的淘汰落后工藝工作同樣具有借鑒和參考價值。