伍鵬

（廣州市公路實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，廣東 廣州 510630）

0 引言

隨著基礎(chǔ)建設(shè)的大力推進(jìn)，更多的橋梁飛架南北、跨越東西。當(dāng)前，我國橋梁總數(shù)已超過140 萬座。伴隨著基數(shù)的增大，施工安全事故也時有發(fā)生。而橋梁工程因需要進(jìn)行大跨度施工和高空作業(yè)，所造成安全事故的后果是極其嚴(yán)重的[1]。通過對橋梁工程施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究分析和評估分級，從而根據(jù)評估結(jié)果采取具體的施工技術(shù)及安全措施上的應(yīng)對策略，可以大幅度提高工程建設(shè)效率[2]。

1 層次分析法的基本理論及評估步驟

層次分析法于20 世紀(jì)末被提出，是建立在系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上的一種解決實(shí)際問題的方法，作為一種有效的決策和評估方法，在工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用[3]。該方法的具體應(yīng)用步驟如下。

第一，根據(jù)橋型、施工方式，建立目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。

第二，構(gòu)造判斷（成對比較）矩陣，賦值標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 矩陣數(shù)值表

第三，指標(biāo)層權(quán)重及一致性檢驗(yàn)。

采用平均根法計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)因素間相對權(quán)重，計(jì)算方法如下：

式（1）～式（2）中：n 為判斷矩陣階數(shù)；aij為判斷矩陣第i 行、第j 列元素；ωi為相對權(quán)重；定義CI 為一致性指標(biāo)，指標(biāo)數(shù)值與一致性成反比。一致性指標(biāo)如為0，則完全符合；如略大于0，則基本可以接受；如遠(yuǎn)大于0，則不能接受。

在橋梁施工的實(shí)際應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)的隨機(jī)性可能導(dǎo)致一致性存在離散，造成結(jié)果有所偏差[4]。定義一個隨機(jī)調(diào)整指標(biāo)RI，通過RI 對一致性指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，計(jì)算出最終的檢驗(yàn)值，具體如下：

式（3）～式（5）中：A 為n×n 維判斷矩陣；λmax為最大特征值;RI 為平均隨機(jī)一致性標(biāo)志，可查表得出（見表2）；CR 為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值；CI＜0.1 時，判斷矩陣滿足一致性要求。

表2 平均一致性指標(biāo)RI值

當(dāng)計(jì)算所得的CR＜0.1 時，一致性能夠符合構(gòu)建要求；當(dāng)CR≥0.1 時，一致性不能滿足構(gòu)建要求。

第四，開展橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估。

一是構(gòu)建特征向量：

二是構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)向量：

式（6）～式（7）中：P 為事故可能性等級；C 為工程風(fēng)險(xiǎn)損失等級。具體標(biāo)準(zhǔn)分別如表3、表4 所示。

表3 事故可能性等級標(biāo)準(zhǔn)

表4 工程風(fēng)險(xiǎn)損失等級標(biāo)準(zhǔn)

通過專家打分，確立安全風(fēng)險(xiǎn)事件分值。事故可能性等級標(biāo)準(zhǔn)為I、II、III、IV、V；專家打分值（C 值）為1、2、3、4、5。工程風(fēng)險(xiǎn)損失等級標(biāo)準(zhǔn)為I、II、III、IV、V；專家打分值（P 值）為1、2、3、4、5。

三是計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)并評定風(fēng)險(xiǎn)等級。

計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)方法如下：

式（8）中：ωT為特征向量；FT為風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)向量。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等級對應(yīng)表，確定風(fēng)險(xiǎn)等級（見表5）。

表5 風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等級對應(yīng)表

2 某橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估

對某懸臂梁橋施工開展安全風(fēng)險(xiǎn)評估，將目標(biāo)層確定為橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估。根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行層次分解，次一級指標(biāo)設(shè)置為鉆孔灌注樁施工、墩臺柱施工、預(yù)制橋梁架設(shè)施工和橋梁懸臂澆筑施工，建立3 級指標(biāo)如表6 所示。

表6 層次分析法指標(biāo)表

邀請勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位副高以上職稱的有同類項(xiàng)目參建經(jīng)驗(yàn)的專家，依據(jù)表1、表3、表4 進(jìn)行打分，結(jié)果如表7 所示。

表7 鉆孔灌注樁施工風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣

計(jì)算得到各個風(fēng)險(xiǎn)事件的權(quán)重，進(jìn)行一致性驗(yàn)算，以校核權(quán)重是否在合理范圍內(nèi)，最終計(jì)算得出二級指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，具體計(jì)算過程如下：

求和：

?和=?1+?2+?3+?4+?5=2.460+1.741+1.000+0.608+0.384=6.193

權(quán)重計(jì)算：

ω1=ω1/?和=2.460/6.193=0.397

ω2=ω2/?和=1.741/6.193=0.281

ω3=ω3/?和=1.000/6.193=0.161

ω4=ω4/?和=0.608/6.193=0.098

ω5=ω5/?和=0.384/6.193=0.062

計(jì)算Aω：

計(jì)算λmax：

一致性指標(biāo)計(jì)算：

根據(jù)表2，易知RI=1.12，調(diào)整CR 值：

符合一致性檢驗(yàn)要求，權(quán)重設(shè)置合理。

特征向量如下：

風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)向量計(jì)算：

風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算：

根據(jù)表5，易知4＜7.437＜9，風(fēng)險(xiǎn)等級為II 級。

同理，計(jì)算得出墩臺柱施工、預(yù)制梁板架設(shè)施工和懸臂澆筑施工的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，判定風(fēng)險(xiǎn)等級，并進(jìn)行匯總，具體如表8 所示。

表8 安全風(fēng)險(xiǎn)評估匯總表

3 結(jié)論

本文應(yīng)用層次分析法，將目標(biāo)層設(shè)置為橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估，依次進(jìn)行層次分解，構(gòu)造了鉆孔灌注樁施工、墩臺柱施工、預(yù)制梁板架設(shè)施工和懸臂澆筑施工的安全風(fēng)險(xiǎn)評估模型，通過詳細(xì)計(jì)算，得出如下結(jié)論：一是鉆孔灌注樁施工風(fēng)險(xiǎn)等級為II 級；二是墩臺柱施工、預(yù)制梁板架設(shè)施工和懸臂澆筑施工風(fēng)險(xiǎn)等級為III 級，需重點(diǎn)關(guān)注并制定詳細(xì)措施加以防范。