基于危险源分解条件下的安全网络计划技术

熊 维，郑淑平

(天津城建大学 土木工程学院，天津 300384)

施工安全管理要贯彻“预防为主”的指导方针，因此，危险源的辨识、控制和评价显得尤为关键，对危险源进行管理，就是保证在生产过程中人的操作、物的使用、组织的运行以及环境的状态都可以在控制和保障的有序条件下开展[1]．但是，由于生产过程的漫长、作业条件的复杂和环境条件的多变，导致危险源的存在方式多种多样，还会出现交叉与变异的不确定性[2]，所以尽管人们已经意识到了危险源管理的重要性，但因为有时方法的粗略不当和系统的运行出现差异，使得危险源控制方面还存在很多问题[3]，具体分析表现为以下几个方面：危险源的辨识不够系统，常以经验和主观意愿搜寻，结果缺乏关联性，还极易造成不足和丢失的局面；危险源控制的时效性不强，只确定危险因素的内容，却无视了其发展演化的过程，没有全面关注发生、发展、淡化的经过；忽略危险源管理与施工过程的关系，进度控制是施工管理的一个重要目标，而在进度调整过程中正是危险更容易发生的阶段，因此更应加强施工过程中依时而变的动态危险源管理方法．针对以上存在的不足，本文重点研究如何在系统地对危险源进行分解的基础上，在施工进度管理中建立安全网络计划，实现判断、辨识危险源与进度控制的同步、协调，体现安全控制在空间和时间二维度上的动态管理思想．

1 危险源分解的方法

在施工的全过程中，基于多种原因，危险源的种类繁杂，数目众多，所产生的危害和程度也各不相同，如果只是简单地罗列很难全面概括，也不利于分层次进行控制．现有的资料只是对危险源的种类进行了划分，如按照能量释放的大小可将危险源分为第一类危险源和第二类危险源，从产生破坏的程度可分为重大危险源和一般危险源等[4]．这样的定义方式仅适合于理论的分析以及安全事故发生后对事故定级中使用．而从不同的角度对危险源组成的系统进行分级，运用逐级划分的原理，则可以把整个系统的对象分解到需要考查的层面上．

1.1 按照工程施工部位进行分解

建设项目可视为一个工作系统，依照工作内容的范围可从大到小分为单项工程、单位工程、分部工程和分项工程．在对项目进行逐级分解的基础上，把危险源划分到最小工作面中，进一步判定．对整个工作面有影响的称之为全局危险源，否则就称为局部危险源，如图1所示．如此分解的好处是可以将危险源划成较小的单位，有利于将危险源管理与项目管理进行有机的结合，在危险源辨识过程中确保尽可能不丢项．

图1 工程施工部位分解

1.2 按照事故类型进行分解

长期的数据统计可将事故划分为相应的种类，如最频发的有高处坠落、重物打击、机械损伤、触电、坍塌等方面(占到事故发生的90%以上)，从发生这些危害的角度对危险源进行分解，力求将每个方面可产生的危害都划到最小的单位，如图2所示．这样的分解方法有利于强调危险源的破坏方式，有针对性的进行检查和控制，将各种事故从源头进行防范和制止．

图2 事故类型分解

1.3 按照现场区域进行分解

施工现场的面积大、交叉作业多也是造成危险源辨识困难的重要因素之一，因此可以从空间上将现场划成几个区域，如生产区、生活区、备料区等几个区块，再将每个区域内的危险源进行盘点和分解，化整为零，便于逐个排除，这种分解方法更适合于现场安全检查，如图3所示．

图3 现场区域分解

危险源分解是为了将庞大的系统有条理地划分单元，再分级进行管理，所以在选择方法的时候一定要与划分需求相结合，还可按分层法、调查表法进行分解．考虑实际的可操作性，也可将几种方法综合使用，以使危险源被分解到最小的层面．但是需要注意的是，在实际施工过程中，有些危险源跨界存在，有些危险源又交叉进行，对于这些特殊情况，在危险源分解时不能机械划分，必要情况下有些界限是可以模糊的．

2 建立安全网络计划模型

网络计划技术是目前进度控制的常用方式，具体体现是单、双代号网络图，它不仅能够反映工作间的逻辑关系，还可以对施工进度进行动态的控制和调整[5]．可借鉴进度网络计划的原理，建立适用于实时监督的安全网络计划技术，该技术的应用方法是，利用统筹方法建立工作的逻辑关系，基于某一种危险源分解的方法，将每一项工作进行过程中所对应的危险源找出，以标记的方式表示在相应的施工网络图中，体现出每个控制周期内、每个工作单元上潜在的危险类别及存在方式，为进行危险控制和安全检查提供支持．

2.1 安全网络计划模型的基本要素

由于安全网络计划是在网络图的基础上反映出危险源的影响，因此在绘制模型时要定义几个基本要素：箭线表示工作之间的逻辑关系，也表示危险源分解到最小单位后重新组合的单元；节点表示工作的结束或开始，又表示危险源检查的最少时间区域；工作参数表示工作的内容、时间和对应的危险源．其中，工作内容根据工程的大小和编制的目的可以是单位工程、分部工程，也可以是最小的工序；危险源按照分级的标准划到最小的单位后再依照工作内容重新组合，组成该项工作范围内包含的所有危险源，包括人员、材料、机械、工艺、管理、环境等几个方面的全部危险源．

2.2 安全网络计划模型的应用

安全网络计划模型建立的基本思想就是分解与汇总，基本原理是将施工过程中的危险源按照施工进度网络计划中的分部分项工程逐项分解到最小的单位，以确保每一个风险源被全面辨识到，最后汇总到网络进度计划图上，以指导施工的安全风险管理．下面以某基础工程为例，说明安全网络计划模型的建立过程．

(1)将基础工程分解为分项工程，画出双代号网络计划图，每一个分项工程都将成为危险源重新组合的单元，如图4所示．

图4 基础工程双代号网络计划

(2)将风险源划分到最小的单元，即组成各分项工程的工序，分析出每个工序上所有的风险源，减少危险源辨识不足和丢失的局面．包括人员、材料、机械、工艺、管理、环境等几个方面，以下以机械挖土方为例进行危险源分析，如表1所示．

表1 机械挖土方危险源分析

(3)汇总所有工序上的各种风险源，在分项工程网络图上表达出来，构成安全网络计划图．

2.3 安全网络计划技术的意义

安全网络计划技术的建立和应用有利于显示施工过程中每项工作对应的危险源类别，具有直观、明确的优势，更加强调危险源对工作的直接影响关系；有利于按照一定的检查周期，动态辨识每个单元所包含的危险源，进行实时监督，为动态安全控制提供依据；有利于进行进度调整时，重点监控压缩进行时间的工作所对应的危险源，降低因赶工期而造成事故的可能性，进行工期优化时最合理的安全资源配置；有利于运用计算机编制并进行现代化危险源管理；有利于落实安全管理各个参与方的管理目标和责任．

3 实证分析

某建筑工程，建筑面积3.8万m2，地下一层，地上16层．施工单位与建设单位签订了施工总承包合同，合同期600 d．工程约定基础采用静力压桩法施工，主体结构混凝土施工使用大模板．合同约定工期每提前(或拖后)1 d奖励(或罚款)l万元．施工总承包方将屋面和设备安装两项工程的劳务进行了分包．施工方提交了施工网络计划，并得到了监理单位和甲方的批准，网络计划示意如图5所示．

按照上述2.2所建立的模型，由于风险源较多，用手工绘图存在不美观、网络计划图混乱等问题．涉及到较大工程，采用表格法绘制，本工程的安全网络计划表格形式如表2所示．

图5 某工程网络计划示意

由于该安全网络计划表格形式能反映出该工程的分部工程的风险源，为制定安全技术措施提供了基础．该施工企业在确定安全目标后，根据生产活动和施工现场的特点识别危险源，为确保危险源的控制措施顺利实施，并确保措施实施的效果，应对危险源措施进行检查，检查不符合要求的予以改进．根据上述安全网络计划图上的危险源，可以危险源为对象，编制各类安全检查表．可以按危险源的类别组织专项的安全检查，如用电安全检查、消防安全检查等；可以以产生危险源的活动分类组织进行检查，如脚手架搭建验收、施工临时用电验收等；可以以管理缺陷类的危险源进行监控，如安全培训的检查、违章统计分析、安全目标达成情况检查等．对于项目中的各个分部工程共有的危险源，采用相应的措施进行控制，对于特有的危险源，可以在具体的实施过程中设置危险源控制点，在此基础上制定安全网络计划图，工程实施过程中在安全计划图上标注实际安全控制记录，并跟踪每个危险源的检查开始日期、完成日期，每一天检查实现危险源控制的完成情况，干扰因素等．将安全网络计划的实施具体落实到人、目标、任务上，并制定检查办法和考核办法．进行安全危险源的动态跟踪和控制，实现过程控制和持续改进，在确保施工质量、成本、进度的目标顺利完成的同时，实现施工企业有效的安全管理．

表2 安全网络计划表

4 基于安全网络计划技术对整个系统进行安全等级评价

以上通过对危险源进行分解和建立安全网络计划模型，可以得到操作环境中每个危险源和危险程度，这些是系统中单项危险源，是最低的指标，通过层次的递归，可以得到整个体系的危险程度和危险等级，作为对工作单元安全等级评价的依据．工作单元中的局部危险源从人、材、机、法、环境、现场管理六个方面来选取危险指标，可以通过数据库或者专家打分的方法获得，则工作单元的综合危险度计算式为[6]

其中：Ri为工作单元 i的综合危险度，无量纲数，i＝1，2，…，n；hMi为工作单元i的综合作业人员危险源危险性值，无量纲；Mi为工作单元i所包含作业人员的个体危险度综合指标．假定在工作单元i的持续时间t内作业人员的数量均衡，当同一工作单元中持续时间t内作业人员的数量有变化时，可以采取将工作单元按时间分段的方法保持该假定成立；hNi为工作单元i的综合材料危险源危险性值，无量纲；Ni为工作单元i所包含的所有危险材料的个体危险度综合指标；hSi为工作单元i的综合作业设备及设施危险源危险性值，无量纲；Si为工作单元i中所包含的机械设备以及设施的种类和数量的个体危险度综合指标；hPi为工作单元i的技术和工艺危险源危险性值，无量纲；hTi为工作单元 i的现场管理危险源危险性值，无量纲；hEi为工作单元i的作业环境危险源危险性值，无量纲．

对于一个单位工程(工作系统)，想要评价其任一时刻t的综合危险度和项目整体环境危险性评价值，可通过式(2)求得

式中：m为t时刻同时作业的活动(施工工序)数量；Ri(t)为工作单元i在t时刻的综合危险度；Z为项目整体环境危险性评价值．

利用安全网络计划对整个系统进行动态评价的步骤为：①按照前面介绍的危险源分解方法将危险源逐步划分到最小指标，建立安全网络计划模型；②计算各个局部危险源的数量，确定个体危险度；③确定动态评价的时间节点，划分工作单元，运用模糊综合评价模型计算各个危险源的危险性值和危险等级；④利用式(1)及式(2)分别计算单元和整体危险度；⑤对于危险度高的单元就是在检查和控制过程中应该最为注意的环节，对于超过允许范围的工作单元必须进行整改，整改后再进入下一次动态控制节点，如此循环，最终得到动态有效的安全控制．

5 结 语

施工安全管理是建筑工程施工管理的重中之重，安全事故频发的主要根源在于没有对施工过程中的危险源进行系统有效的辨识、分析、评价与管理[7]．本文将施工安全管理与网络进度计划相结合，把风险源落实到具体的施工环节，在进度检查的过程中，实现危险源与进度控制的同步、协调，体现了安全控制在时间和维度上的动态管理思想，实现危险源控制的时效性、全面性和系统性，使得项目施工过程中的安全目标和进度目标相协调，预防和减少事故的发生概率，保障人民生命安全和财产安全．尽管目前网络技术应用还不够深入和成熟，但是在施工企业自身的努力以及网络计划技术应用的外部环境改善下，安全网络计划技术将在今后的施工安全管理中得到广泛的应用．

［1］ 吴宗之，高进东. 重大危险源辨识与控制[M]. 北京:冶金工业出版社，2001.

［2］ 张印玉. 通过重大危险源控制提高建筑安全管理水平[J]. 建筑安全，2006(2)：18-20.

［3］ 丁传波，关 柯，李恩辕. 施工企业安全评价研究[J].建筑技术，2004(3)：214-215.

［4］ 吴宗之，刘 茂. 重大事故应急预案分级、分类体系及其基本内容[J]. 中国安全科学学报,2003(l):15～18.

［5］ 江景波. 网络技术原理及应用[M]. 2版．上海:同济大学出版社，1997．

［6］ 旻董大 . 建设施工安全生产中的危险源管理研究[D].上海：同济大学经济与管理学院，2007.

［7］ 任庆显. 风险控制在建筑施工安全管理中的应用研究[D]. 济南：山东大学管理学院，2009.