LEC法的改進及其在施工現場危險源評價中的應用

湯 超,肖桂林

(安徽水安建設集團股份有限公司,合肥 230000)

1 概 述

在建筑施工過程中,因其涉及生產資料眾多、生產周期長、多工種協作頻繁、潛在危險源分布廣泛,導致施工作業活動事故風險較高,嚴重影響建設行業的良性發展。

危險源辨識工作是貫徹系統安全管理理念的關鍵環節,在建筑施工現場安全管理中,安全管理人員和工程技術人員總結了一系列行之有效的危險源辨識方法。如陳海軍等[1]在總結裝配式建筑施工工藝流程的基礎上,采用優化施工工藝流程設計的方式,對施工過程中的危險源辨識工作進行了討論。李藝彤等[2]在高層建筑施工危險源識別和評價過程中,針對傳統LEC法的局限性,引入專家可行度概念,對指標取值進行主觀修正,并對施工危險源進行了排查管控。趙小章等[3]通過引入6SIGMA理論,構建了DIMIC模型,并結合建筑施工現場危險源管理的特點,對施工過程中的危險源管理進行總體規劃。上述研究對施工現場危險源辨識和管理工作起到了良性促進作用,但這些方法存在著明顯的缺陷。一方面現有危險源辨識方法多集中于定性分析角度,對評價人員的技術水平和工程經驗豐富程度的依賴成都較高;另一方面施工現場的情況復雜,危險源呈現動態特征,針對危險源的管理設計存在滯后性,難以滿足現場管理需求。

針對目前建筑施工危險源辨識工作中存在的不足,本文通過對事故可能產生的后果進行解構,構建改進型的LEC評估方法,并以安徽省巢湖流域水生態修復與治理工程為例,開展施工過程危險源辨識,得到導致施工現場安全管理的危險源排序,為針對性制定危險源防控措施提供建議。

2 LEC法改進分析

2.1 傳統LEC法簡介

LEC評價法(作業條件危險性評價法)是由美國學者Keneth.J.Graham和Gilbert.F.Kinney[4]提出的,是用來評價施工作業人員作業時所處環境的危險程度的方法。

該方法的基本思想是:通過計算與作業風險相關的3個變量的乘積,來評估施工現場作業人員的作業風險大小,并建立作業危險性評價等級指標,確定施工作業條件的危險程度,為作業場所危險源處置提供依據。傳統LEC法計算公式如下:

D=L*E*C

(1)

式中:L為事故發生的概率;E為作業人員暴露在危險場所的頻率;C為事故的嚴重程度;D為事故危險性分值。

2.1.1L、E、C的取值標準

施工現場的情況復雜,不同評價人員對危險源的認識水平受個人知識體系、工作經驗等影響,存在較大差異,這對評估工作的標準化帶來很大阻礙。為了統一評估標準,傳統LEC法通常組建5～7人的專家組,對危險源進行綜合評估。LEC的3個變量取值標準分別見表1-表3。

表1 事故的可能性(L)的取值標準表

2.1.2 危險性分值D的取值標準

由式(1)可以開展施工現場危險源危險性分值計算。傳統LEC法中,對施工現場危險源危險等級劃分見表4。

表4 施工現場危險源的危險性(D)取值標準表

2.2 LEC法的改進

2.2.1 LEC法的改進思路

在傳統的LEC法中,事故后果的取值與事故造成的傷亡情況對應。但事故造成的損失不僅僅是人員傷亡,還包括經濟損失,同時非經濟損失也包括人員傷亡損失、工期延誤損失、環境破壞損失和社會信譽損失等,見圖1。

圖1 事故損失分類

綜上所述,將C值劃分為事故財物損失、作業人員傷亡情況、工期延誤、對自然環境的破壞和社會上的信用失效等。

2.2.2 事故后果C值的劃分等級依據

1)事故經濟損失。事故經濟損失C1是作業時導致的事故所造成的經濟損失總和,包括直接和間接事故費用。見表5。

表5 事故經濟損失C1的分級依據表

2)作業人員傷亡。作業人員傷亡C2是由于在作業過程中導致的事故對人員造成的傷亡,包括直接和間接傷亡。人員傷亡分級依據見表6。其中,F=工作人員死亡數目;SI=工作人員重傷數量;MI=工作人員輕微受傷數量。

表6 人員傷亡C2分級依據表

3)工期延誤。工期延誤C3是因為作業事故導致作業時間變長,不同類型的作業環節有不同的事故所去延誤作業時間。見表7。

4)對自然環境的污染。對環境的污染C4是作業所產生的事故對自然環境的污染程度,見表8。

表8 對自然環境的破壞分級依據表

5)社會信譽損失。事故的發生都會導致社會輿論,導致民眾對工程建設的失落,導致企業社會信譽損失C5,這種損失是看不見的損失,見表9。

2.2.3 事故后果C值權重的確定

對導致事故的組成因素采用德爾菲法(Delphi)與層次分析法(AHP)融合,對C值權重進行確定。

1)構造判斷矩陣B。根據Satty比例來確定,根據德爾菲法建立矩陣B,對各因素進行比較。根據條件得到:

w1=0.139246

w2=0.460073

w3=0.026317

w4=0.323328

w5=0.051036

則各權重組合而成的特征向量(結果取小數點后兩位)為:

W=(0.14,0.46,0.03,0.32,0.05)T

4)求出最大特征根λmax并開始一致性檢驗。

所以一致性指標為:

由一致性指標表可知,n=5時,一致性指標RI=1.12。

C的組成因素和權重已得出,因此改進的LEC法危險源評價方法為:

D=LEC

=LE(0.14C1+0.46C2+0.03C3+0.32C4+0.05C5)

3 實例分析

3.1 工程概況

安徽省巢湖流域水生態修復與治理工程一十八聯圩生態濕地蓄洪區施工3標的總體定位是生態濕地和蓄洪,通過水系梳理、水位控制、植物配置等工程措施的建設,修復生態濕地行蓄洪功能和生態保護功能,近期將生態濕地和生態農業相結合,豐富區域濕地生物多樣性,吸引鳥類前來棲息。

本工程的質量目標是施工質量等級達到優良,并創“禹王杯”優質工程獎。項目施工中的危險源辨識工作也是重中之重。

3.2 危險性較大的分部分項工程分析

本工程涉及的危險性較大的分部分項工程主要包括3個方面:

1)土方開挖工程。本工程交通橋橋臺開挖深度最大為6.11m,超5m的有4#橋、9#橋、10#橋、11#橋,其他剩余橋臺、倒虹吸開挖,開挖深度為4～4.7m。

2)起重吊裝及安裝拆卸工程。交通橋的預應力空心板吊裝,進出水閘涵的管道吊裝。現場鋼筋、材料采用汽車吊卸料。

3.3 危險性較大的分部分項工程危險源評價

根據本工程危險性較大的分部分項工程分析結果,結合本文改進的LEC法,對危險源進行評價,得到危險性較大的分部分項工程危險源評價數據,見表10、表11。

表10 土方開挖工程危險源評價數據表

表11 起重吊裝及安裝拆卸工程危險源評價數據表

根據改進型LEC法的危險源評估方法,土方開挖工程(D1)和起重吊裝及安裝拆卸工程(D2)的危險性分值分別為:

D1=LEC=3*6*(0.14*15+0.46*40+0.03*40+0.32*7+0.05+*100)=520

根據表4提出的指標值,D1=520,判斷此危險源為“高度危險”,應該立刻整改。

D2=LEC=3*6*(0.14*7+0.46*7+0.03*7+0.32*3+0.05+*15)=110.16

根據表4提出的指標值,D2=110.16,判斷此危險源為“顯著危險”,需要整改。

4 結 論

本文在對事故后果的解構基礎上,采用Delphi法和AHP法融合,構建了事故后果權重體系,并對傳統LEC法進行了改進。以安徽省巢湖流域水生態修復與治理工程一十八聯圩生態濕地蓄洪區施工3標工程為例,對工程施工中危險性較大的分部分項工程進行危險性評估,確定了危險性較大的分部分項工程危險源分值,為針對性措施的制定提供科學依據。