橋梁施工風險綜合模糊評測方法研究

占云峰 程云濤

摘要 文章介紹了工程風險綜合模糊評測方法、案例工程所建立的橋梁施工風險指標體系、一系列參數取值，以及案例橋梁施工風險綜合模糊評測實施過程及結果。結果顯示，綜合模糊評測方法可以對難以量化、邊界模糊的施工風險問題進行量化評測分析，具有系統性強、分析量化，形成綜合應用定性和定量分析的技術優勢，對工程風險分析應用有參考價值。

關鍵詞 橋梁工程；施工風險；綜合模糊評測；方法研究

中圖分類號 TU714文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）11-0183-03

0 引言

橋梁施工自身是一個龐大而復雜的系統，工藝流程多，層次復雜，其中存在許多不同權重的風險，傳統的評測方法僅能用“安全”“危險”等概念模糊描述這些危害[1]。同一種危害不同人的評測會有所不同，這些模糊評測面臨主觀性影響，難以確保評測成果的客觀性和準確性。正是為了克服這一不足，綜合模糊評測方法得到開發和應用。該研究在介紹該綜合模糊評測方法的基礎上，結合案例所建立的施工風險指標體系，開展橋梁施工風險綜合模糊評測，以為同類工程風險評測提供技術參考。

1 工程風險綜合模糊評測方法

1.1 要素集合的確定

首先圍繞評測對象確定要素集合，數理模型表達為U={u1，u2，u3，…，un}，其中的ui（i=1，2，…，n）即為影響評測對象的參與分析要素。

1.2 權重集合的確定

要素集合中，各要素對評測對象具有不同的影響程度，要客觀反映和揭示要素對評測對象的影響狀態[2]，則有必要確定影響要素在要素集合中的權重，其數理模型表達為影響要素ui（i=1，2，…，n）在要素集中的ai（i=1，2，…，n）權重，構成A={a1，a2，a3，…，an}集合，據以表達其參與影響程度，而且。

1.3 評測集合的確定

確定了評測對象以后，確定評測集合，其數理模型表達為V={v1，v2，v3，…，vm}，其中的vj（j=1，2，…，n）代表各種評測結果。案例橋梁施工安全評測所采用的評測集合如下：

V={安全（v1），比較安全（v2），臨界狀態（v3），存在風險（v4），很危險（v5）}

1.4 綜合模糊評測

對要素集合U={u1，u2，u3，…，un}中的任意一個ui要素進行評測，確定ui相對評測集Vj的數理隸屬程度，此時這個過程通常被稱作單要素模糊評測。評測結果即為單要素模糊評測集，其數理表達式為Ri=[ri1，ri2，ri3，…，rim]（i=1，2，…，n）。然后將所有單要素的隸屬度組成評測矩陣R：

只對一個單要素ui實施模糊評測是不夠的，因為ui只可以反映出1個要素對評測對象的影響，而需要對全部單要素ui給予模糊評測，這時便是綜合模糊評測。綜合模糊評測集B是由全部單要素ui的權重集合A與全部單要素ui的隸屬度矩陣R的乘積得到：

其中bj反映出所評測對象的一系列隸屬程度。

2 案例與施工風險指標體系

2.1 案例簡介

某內河六孔一聯連續梁橋，全長213.25 m，采用標準跨度35.00 m的預制小箱梁。橋面整體寬度14.00 m，車行道寬度13.00 m，防撞護欄0.50 m。橋面雙向縱坡0.50%，橫坡2.00%，斜度0。城市-A級設計載荷，人群載荷為24.50 kN/m。抗震設防烈度7度，重要性系數0.70。

2.2 施工風險指標體系的建立

將工程經常發生的5個事故項設為一級評測指標，借助傳統事故樹分析法對它們進行分析，列出其關鍵影響因素作為二級評測指標[3]。同樣方法，再依次找出二級指標的關鍵影響因素作為三級評測指標。這樣根據要素之間的因果關系，就構成了分層對應的評測指標體系，我們稱之為三級評測指標體系。

3 橋梁施工風險綜合模糊評測過程

3.1 一級指標的權重值計算

一級指標的發生概率，其參數取值源于某路橋工程有限公司的相關年度橋梁施工安全統計數據。一級指標概率、L值、風險險性分值分別如表1～2所示。

基于表2所列數據參數，各項一級指標的權重計算如下：

3.2 二級指標的權重值計算

二級指標的概率與L值、二級指標的風險性分值見表3～4所示。

根據表4參數，計算獲得二級指標權重分別如下：

一級指標“高空墜落風險”條目下的二級指標有2個，分別為“腳手架作業風險”“結構作業風險”，其權重：

“腳手架作業風險”權重值：140/（140+140）=50%

“結構作業風險”權重值：140/（140+140）=50%

一級指標“發生坍塌風險”條目下的二級指標有2個，分別為“基坑坍塌風險”“模板坍塌風險”，其權重：

“基坑坍塌風險”權重值：30/（30+30）=50%

“模板坍塌風險”權重值：30/（30+30）=50%

一級指標“物體傷人風險”條目下的二級指標有3個，分別為“起重打擊”“操作機械打擊風險”“墜落物體打擊風險”，其權重：

“吊裝過程打擊風險”權重值：7/（7+7+7）=3.33%

“操作機械打擊風險”權重值：7/（7+7+7）=3.33%

“墜落物體打擊風險”權重值：7/（7+7+7）=3.33%

一級指標“機械傷害風險”條目下的二級指標有2個，分別為“施工機具風險”“起重機械風險”，其權重：

“施工機具風險”權重值：10.50/（10.50+10.50）=50%

“起重機械風險”權重值：10.50/（10.50+10.50）=50%

一級指標“觸電傷害風險”條目下的二級指標有2個，分別為“照明用電風險”“作業用電風險”，其權重：

“照明用電風險”權重值：3/（7.50+3）=28.57%

“作業用電風險”權重值：7.50/（7.50+3）=71.42%

3.3 三級指標的權重值確定

基于以往工程經驗和項目的實際情況，由有經驗的施工人員和專家共同討論，確定各三級評價指標的權重賦值。同時組成8人專家組對三級指標進行安全性綜合評測。

3.4 風險等級評測

B*=[0.126 409 507， 0.818 804 487， 0.054 573 334， 0， 0]是一個風險等級的模糊子集，為便于直接利用B*所反映的風險信息，下面建立一個施工安全綜合評測分級表，如表5所示。

計算分析獲得的施工安全綜合評測的得分為76.43分，在表5安全分級表中對應“比較安全”級別，評測結果與工程實際情況相符合。

4 結語

綜合模糊評測法是一種基于模糊數學理論的綜合評測方法，有助于解決各種模糊的、較難量化的和不確定性突出的問題。在工程案例基礎上，該文對橋梁施工風險綜合模糊評測方法從以下幾方面展開研究：論述了工程風險綜合模糊評測方法以及案例工程所建立的橋梁施工風險指標體系，并引入綜合模糊評測分析計算的一系列參數取值。其中案例橋梁施工風險綜合模糊評測過程包括一級指標的權重值計算、二級指標的權重值計算、三級指標的權重值確定、最終確定風險等級等評測分析環節和知識點。分析結果顯示，該方法對橋梁施工風險綜合評測有效，可供同類工程施工安全性分析提供參考。

參考文獻

[1]趙寧. 建筑施工過程中的危險源安全管理研究[D]. 濟南：山東建筑大學， 2011.

[2]張乃超. 建筑工程施工安全評價體系研究[D]. 西安：西安理工大學， 2010.

[3]張傳燕. 橋梁施工安全管理及評價系統研究[D]. 重慶：重慶大學， 2008.