基于FAHP的鋼桁加勁連續(xù)梁施工安全風(fēng)險評價研究

景志揚 王安東

（1.中鐵一局集團第二工程有限公司，河北 唐山 063004）（2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714000）

1 研究背景

新建鄭州至周口至阜陽鐵路沈界1#特大橋，位于DK193+599.50，跨寧洛高速，線路與寧洛高速公路交叉角度149°31′，由于寧洛高速公路近期將按照雙向八車道進行加寬改造，地方交通部門提出的立交要求為 42.0×5.5m。設(shè)計采用（86+172+86）m 鋼桁加勁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁主跨跨越，并對高速公路路基設(shè)擋墻進行收坡，以最大限度控制橋梁跨度，滿足公路交通要求。

主橋上部結(jié)構(gòu)類型為無砟軌道（86+172+86）m 曲弦鋼桁加勁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，橋梁全長為345.8m，中支點梁高5m，梁底下緣按二次拋物線變化，邊支座中心線至梁端0.9m。

鋼桁采用再分式桁架，桁高14m，節(jié)間距16m，在中支點位置采用曲弦方式和混凝土梁相接，鋼桁結(jié)構(gòu)上弦桿采用箱型截面，尺寸為0.8m×0.8m，腹桿采用工字形截面，高0.8m，翼緣板寬0.8m。主桁立面見下圖1。

圖1 主桁立面布置圖

項目設(shè)計新穎，施工難度大，鋼桁結(jié)構(gòu)的拼裝工期短，為了科學(xué)、合理的組織施工，以實現(xiàn)本橋鋼桁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、工期和安全目標(biāo)。因此，運用風(fēng)險管理理論對項目施工安全風(fēng)險進行評估，對順利完成該項目具有積極意義。

2 指標(biāo)體系建立

針對項目涉及高空作業(yè)、吊裝作業(yè)、焊接等工作，根據(jù)分析實際施工現(xiàn)場情況，總結(jié)出常見的安全事故集中在以下五個方面：物體打擊、高處墜落、起重傷害、觸電和機械傷害。

表1 鋼桁梁施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系

本文以鋼桁梁施工安全風(fēng)險為目標(biāo)層，以施工管理的角度，分析鋼桁梁施工過程中的可能遇見的安全風(fēng)險事件，歸納危險源類別，建立評價準(zhǔn)則層；通過理論研究和調(diào)研相結(jié)合，分析危險源影響因素，建立出鋼桁梁施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，見表1。

3 建立評價模型

3.1 利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

表2 層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重步驟

3.2 模糊綜合評價

模糊綜合評價具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題。其具體步驟如表3所示。

層次分析法結(jié)合了定性分析和定量分析的優(yōu)點，直觀易于理解。本文將采用層次分析法對各個指標(biāo)層進行指標(biāo)權(quán)重的賦值其具體步驟如表2所示。

表3 模糊綜合評價步驟

4 實際應(yīng)用

4.1 采集數(shù)據(jù)

以專家調(diào)查問卷的形式，邀請施工管理人員專業(yè)操作人員及監(jiān)理人員等共計19 名進行打分。最后對數(shù)據(jù)加以整理。

4.2 評價指標(biāo)權(quán)重計算

對問卷調(diào)查結(jié)果取眾數(shù)，得到指標(biāo)重要程度的判斷矩陣。以A—B 層指標(biāo)權(quán)重計算為例，見表4。

表4 目標(biāo)層—準(zhǔn)則層判斷矩陣

同理可計算出各指標(biāo)層的權(quán)重如下：W1＝（0.216，0.324，0.324，0.135）T，W2＝（0.144，0.169，0.229，0.458）T，W3＝（0.333，0.149,0.346,0.172）T，W4＝（0.150，0.159，0.319，0.372）T，W5＝（0.235，0.150，0.119，0.119，0.376）T。

4.3 建立鋼桁梁施工安全模糊評價矩陣

對鋼桁梁施工管理人員專業(yè)操作人員及監(jiān)理人員等共計19 名人進行問卷調(diào)查，調(diào)查人員針對鋼桁架施工安全事故的特點和實際情況，對安全風(fēng)險源和安全狀況做出了主業(yè)的評估，根據(jù)其評估的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)，建立了模糊評價矩陣，見表5。

表5 鋼桁梁施工安全風(fēng)險模糊評價表

C44 0.16 0.32 0.47 0.05 0.00 0.372 C51 C52 B5 C53 C54 0.072 C55 0.16 0.00 0.00 0.11 0.21 0.21 0.11 0.11 0.26 0.32 0.32 0.53 0.42 0.47 0.37 0.26 0.37 0.42 0.16 0.11 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 0.235 0.150 0.119 0.119 0.376

4.4 模糊綜合評價

首先對第一級的二級指標(biāo)（指標(biāo)層）進行評價，評價出的結(jié)果作為第二層的一級指標(biāo)（準(zhǔn)則層）的隸屬度矩陣，如此，得出評價結(jié)果。B1＝（0.136，0.193，0.394，0.234，0.041），B2＝（0.373，0.430，0.197，0.000，0.000），B3＝（0.125，0.275，0.332，0.244，0.025），B4＝（0.108，0.250，0.441，0.184，0.016），B5＝（0.129，0.228，0.398，0.226，0.019）。

以以上計算結(jié)果構(gòu)造矩陣，對第二層的一級指標(biāo)繼續(xù)模糊綜合評價，可的B=（0.180，0.273，0.357，0.170，0.021）。將構(gòu)造好的風(fēng)險評價集V=（90，80，70，60，50）T與期進行計算?？傻娩撹炝菏┕わL(fēng)險得分W＝B×V＝（0.180，0.273，0.357，0.170，0.021）×（90，80，70，60，50）T＝74.254。

4.5 評價結(jié)果分析

經(jīng)過模糊綜合評價法對鋼桁梁施工安全風(fēng)險評價，其得分為74.254，數(shù)據(jù)顯示結(jié)果表明項目風(fēng)險水平處于較高風(fēng)險與一般風(fēng)險之間。即發(fā)生風(fēng)險事件的概率較大，鋼桁梁施工安全風(fēng)險需要重視。

通過風(fēng)險評價中各影響因素權(quán)重值比較結(jié)果分析可得，鋼桁梁施工安全風(fēng)險重點關(guān)注的風(fēng)險源次為高處墜落、起重傷害、觸電、物體打擊、機械傷害。

5 結(jié)語

在經(jīng)評估，高處墜落為高度危險的安全風(fēng)險源，一旦發(fā)生高處墜落事故，將會發(fā)生群死群傷安全生產(chǎn)事故；起重傷害、觸電事故為較高風(fēng)險。因此，高處墜落、起重傷害、觸電等危險因素列為重大風(fēng)險源，將作為鋼桁梁施工安全管理的重點。模糊層層次評價法對項目風(fēng)險評價具有可操作性強，計算過程相對簡單，判斷結(jié)果可借鑒性較強?？梢詾槭┕ぐ踩L(fēng)險評價提供數(shù)據(jù)依據(jù)，從而更好地做好安全控制工作。