基于FAHP的钢桁加劲连续梁施工安全风险评价研究

景志扬 王安东

（1.中铁一局集团第二工程有限公司，河北 唐山 063004）（2.陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000）

1 研究背景

新建郑州至周口至阜阳铁路沈界1#特大桥，位于DK193+599.50，跨宁洛高速，线路与宁洛高速公路交叉角度149°31′，由于宁洛高速公路近期将按照双向八车道进行加宽改造，地方交通部门提出的立交要求为 42.0×5.5m。设计采用（86+172+86）m 钢桁加劲预应力混凝土连续梁主跨跨越，并对高速公路路基设挡墙进行收坡，以最大限度控制桥梁跨度，满足公路交通要求。

主桥上部结构类型为无砟轨道（86+172+86）m 曲弦钢桁加劲预应力混凝土连续梁，桥梁全长为345.8m，中支点梁高5m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.9m。

钢桁采用再分式桁架，桁高14m，节间距16m，在中支点位置采用曲弦方式和混凝土梁相接，钢桁结构上弦杆采用箱型截面，尺寸为0.8m×0.8m，腹杆采用工字形截面，高0.8m，翼缘板宽0.8m。主桁立面见下图1。

图1 主桁立面布置图

项目设计新颖，施工难度大，钢桁结构的拼装工期短，为了科学、合理的组织施工，以实现本桥钢桁结构的质量、工期和安全目标。因此，运用风险管理理论对项目施工安全风险进行评估，对顺利完成该项目具有积极意义。

2 指标体系建立

针对项目涉及高空作业、吊装作业、焊接等工作，根据分析实际施工现场情况，总结出常见的安全事故集中在以下五个方面：物体打击、高处坠落、起重伤害、触电和机械伤害。

表1 钢桁梁施工安全风险评价指标体系

本文以钢桁梁施工安全风险为目标层，以施工管理的角度，分析钢桁梁施工过程中的可能遇见的安全风险事件，归纳危险源类别，建立评价准则层；通过理论研究和调研相结合，分析危险源影响因素，建立出钢桁梁施工安全风险评价指标体系，见表1。

3 建立评价模型

3.1 利用层次分析法确定指标权重

表2 层次分析法确定指标权重步骤

3.2 模糊综合评价

模糊综合评价具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题。其具体步骤如表3所示。

层次分析法结合了定性分析和定量分析的优点，直观易于理解。本文将采用层次分析法对各个指标层进行指标权重的赋值其具体步骤如表2所示。

表3 模糊综合评价步骤

4 实际应用

4.1 采集数据

以专家调查问卷的形式，邀请施工管理人员专业操作人员及监理人员等共计19 名进行打分。最后对数据加以整理。

4.2 评价指标权重计算

对问卷调查结果取众数，得到指标重要程度的判断矩阵。以A—B 层指标权重计算为例，见表4。

表4 目标层—准则层判断矩阵

同理可计算出各指标层的权重如下：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 建立钢桁梁施工安全模糊评价矩阵

对钢桁梁施工管理人员专业操作人员及监理人员等共计19 名人进行问卷调查，调查人员针对钢桁架施工安全事故的特点和实际情况，对安全风险源和安全状况做出了主业的评估，根据其评估的数据。根据数据，建立了模糊评价矩阵，见表5。

表5 钢桁梁施工安全风险模糊评价表

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 模糊综合评价

首先对第一级的二级指标（指标层）进行评价，评价出的结果作为第二层的一级指标（准则层）的隶属度矩阵，如此，得出评价结果。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）。

以以上计算结果构造矩阵，对第二层的一级指标继续模糊综合评价，可的B=（0.180，0.273，0.357，0.170，0.021）。将构造好的风险评价集V=（90，80，70，60，50）T与期进行计算。可得钢桁梁施工风险得分W＝B×V＝（0.180，0.273，0.357，0.170，0.021）×（90，80，70，60，50）T＝74.254。

4.5 评价结果分析

经过模糊综合评价法对钢桁梁施工安全风险评价，其得分为74.254，数据显示结果表明项目风险水平处于较高风险与一般风险之间。即发生风险事件的概率较大，钢桁梁施工安全风险需要重视。

通过风险评价中各影响因素权重值比较结果分析可得，钢桁梁施工安全风险重点关注的风险源次为高处坠落、起重伤害、触电、物体打击、机械伤害。

5 结语

在经评估，高处坠落为高度危险的安全风险源，一旦发生高处坠落事故，将会发生群死群伤安全生产事故；起重伤害、触电事故为较高风险。因此，高处坠落、起重伤害、触电等危险因素列为重大风险源，将作为钢桁梁施工安全管理的重点。模糊层层次评价法对项目风险评价具有可操作性强，计算过程相对简单，判断结果可借鉴性较强。可以为施工安全风险评价提供数据依据，从而更好地做好安全控制工作。