水利水電工程施工的危險源辨識與管理探討

周娟娟

(新干縣縣城防洪工程管理局，江西 吉安 331300)

施工安全是一項復雜而艱巨的系統工程，它始終是水利工程建設領域的重大研究課題。根據實踐可知，危險源是安全事故產生的根本原因[1]，水利水電工程施工中及時、準確的辨識出危險源，并通過安全評價明確管理重點，有利于全面提高施工安全水平，保證項目的順利實施，加強此方面研究具有重要的現實意義。

1 危險源的辨識與評價方法

1.1 危險源辨識方法

危險源辨識的方法有許多種，分類總結，大致可以分為以下三種[2]：

(1)直觀經驗法。根據危險因素及特征采用差異化辨識方法。直觀經驗法主要有對比分析法與類比推斷法。

(2)系統安全分析方法。應用于復雜系統的危險源分析，常見的系統安全分析方法有安全檢查表法、作業危險性分析法等。

(3)網絡計劃方法。可對施工項目進行動態、定量管理。通過網絡圖展示項目情況，明確項目構成與子系統間的關系，分清時間先后，依此建立時空對照關系，采用計算機開展危險源管理。

1.2 危險源評價方法

據相關資料可知，可對評價指標進行量化分類，就施工現場的安全評價方法來說主要分為三類，分別為定性評價方法、定量評價方法與綜合評價方法。

(1)定性評價方法。安全管理員依據自身的工作經驗對施工現場的危險源進行辨識[3]，這種方法主要應用于兩類危險源的評價：定性事物，即施工易引發的環境影響、突發事件等；可進行定性評價又可定量評價的事物。

(2)定量評價方法。包括半定量化、定量化評價方法，前者包括作業條件危險性評價法(LEC)、MES 法等，使用方便、易受主觀因素的影響；后者包括故障樹分析、邏輯樹分析、概率理論分析、馬爾柯夫模型分析、統計圖表分析法等，對數據要求較高，不適用于基本致因因素不明朗的情況。

(3)綜合評價方法。此方法為定性、定量評價方法的綜合應用，常用的有模糊綜合評價方法、模糊模式識別方法。

2 實例探析水利水電工程危險源管理措施

2.1 工程概況

本文僅以南水北調中線工程為例展開分析，此項目為干線建設，總長45.68 km，采用的是自流輸水，以有壓鋼筋混凝土箱涵為主，其他建筑物共計81座。主要工程量包括：土方開挖、回填量分別為1226萬m3、863萬m3；混凝土、鋼筋使用量分別為142萬m3、12.64萬t，總工期36個月，總投資252 002萬元。

2.2 危險源辨識與評價方案

本工程施工線路長，建筑物數量多、類型多，由于施工存在多樣性，如：機械類型多、作業工種多，因此施工安全風險較大。為確保工程施工順利開展，本工程根據施工組織設計編制施工網絡計劃，將各個工序分為多個時間段，每個時間段內采用PDCA循環，實現施工現場危險源動態辨識、安全評價。

經綜合分析，本項目采用改進的LEC評價方法[4]，獲取每個評價指標危險性得分；將獲取的分值作為模糊模式識別方法進行安全評價的初始條件，由此明確每個危險源的危險性，獲得整體危險性的評價結果。現主要圍繞施工現場腳手架搭設過程開展安全評價，并制定相應的管理對策。

2.3 危險源辨識與評價結果分析

2.3.1 改進的LEC評價方法

本文基于LEC方法原有評價因素的基礎，增加一個因素(M)，公式改進如式(1)。

D=M×L×E×C

(1)

式中：D為作業環境的危險程度；L為事故發生的概率，即事故發生的可能性大小；E為危險環境中人體暴露的頻繁程度；C為發生事故后果的嚴重程度；M為管理措施的狀態取值。

本項目腳手架評價指標一級因素包括：

U={U1U2U3U4U5}

二級因素包括：

U1={U11U12U13U14}

U2={U21U22}

U3={U31U32U33}

U4={U41U42}

U5={U51U52U53U54}

危險源搭建過程中的評價指標分層結構如圖1所示。

本項目共計邀請5位專家對現場搭建腳手架各項指標進行評分，取均值作為危險等級評價的標準，具體如表1所示。

圖1 評價指標分層結構

U11U12U13U14U21U22U31U32U33U41U42U51U52U53U5411200135.045.00126.002701.5270.063.060075.09600600.0126.013.5272067.522.5063.004509252.067.522590.097272.0105.04.2318075.012.6022.503001267.537.518070.012225112.5120.03.754360135.014.0027.00364135.0270.07531.58472120.063.013.55180300.011.251.3510024120.067.521024.018200200.02500.015.0均值528143.021.0048.0023110169.0101.025858.026234221.0583.010.0危險等級極度危險顯著危險比較危險比較危險高度危險稍有危險高度危險顯著危險高度危險比較危險比較危險高度危險高度危險極度危險稍有危險

2.3.2 模糊模式識別方法

本工程采用模糊模式識別方法對施工現場進行安全評價，已知給定的指標分類標準值與被評價對象指標數據列于表2：

表2 指標分類標準與被評價對象指標值

上表中，yih、yi,h+1指的是第i個評價指標第h個分類標準的上、下限，i=1,2,…,m，h=1,2,…,c+1；xij指的是被評價對象j的第i個指標值。

按危險性分值D劃分標準，可得評語集V如下：

V={V1(安全)V2(較安全)V3(一般安全)

V4(較危險)V5(危險)}

由此可得，c=5、m=15，對每個評價指標危險評價值開展規格化處理，參考值見表3。

表3 規格化標準值

標準指標相對隸屬度矩陣S如下：

計算被評價對象的指標標準化向量如下：

r1=(r11r21…r141r151)T=

(0.427 0.857 0.979 0.952 0.769

0.99 0.831 0.899 0.742 0.942 0.974

0.766 0.779 0.471 0.99)T

將r1中元素與S矩陣對應指標各類標準值進行比較，由此獲得m個評價指標的相對隸屬度數值落在S矩陣不同分類的下限值amin=1、上限值amax=5之間。

計算15個評價指標的未歸一化權重向量：

ω′=(1,0.811,0.702,0.756,0.944,0.65,0.906

0.862,0.912,0.776,0.712,0.946,0.938,1,0.65)

對上式開展歸一化處理，獲取被評價對象的指標權重向量：

ω′=(0.079,0.064,0.056,0.060,0.075,0.052

0.072,0.068,0.072,0.062,0.056,0.075,

0.075,0.079,0.052)

計算獲取腳手架搭建過程中系統安全隸屬度向量：

R=(0.1305,0.1458,0.1924,0.2976,0.2396)

按最大隸屬度原則，可判定搭建過程中腳手架處于較危險狀態，需對現場安全管理工作進行改進。

2.4 解決措施

通過上述危險源辨識與評價可得，搭建過程中腳手架處于較危險狀態，必須改進，具體改進流程如圖2所示。

圖2 施工現場安全管理改進流程

腳手架安全情況直接影響到整個施工現場整體安全程度，對此必須做好監督管理，這也是施工現場管理的一項重任。腳手架可能出現的安全情況及改進措施如下

(1)對潛在危險性較大的指標進行安全管理改進。根據上述分析可知U11 搭設方案、U53腳手架與建筑物拉結均屬于是極度危險，對此提出以下改進措施：①對搭設方案進行嚴格計算，經項目經理批準后方可實施；做好搭設方案技術交底與實時檢查工作；班組長、操作工人嚴格按照方案實施作業，嚴禁出現不必要的安全風險。②搭建過程中，定期做好腳手架和建筑物拉結情況的安全檢查工作，以免出現脫落問題。

(2)對評價指標處于安全狀態、但最后得到系統狀態較危險的，需做好安全狀態控制工作。

3 結 語

水利工程施工安全生產安全管理是一個復雜的耦合系統，其涉及面廣、影響因素多，相應的管理難度較大。為進一步提高水利工程施工安全水平，必須要將危險源辨識、安全評價與控制放在核心地位，其可實現對事故發生根源的控制，把安全隱患消滅在萌芽狀態，實踐中需合理選用危險源辨識與安全評價方法，保證評價結果客觀、可靠，由此及早采取針對性的控制措施，切實降低施工安全風險。