基于AHP 法的高速公路施工项目危险源辨识及评价分析研究

李 力，周克元，吴 冉

(1.湖南省娄衡高速公路建设开发有限公司，湖南衡阳 421001;2.北京深华达交通工程检测有限公司，北京 102200)

1 研究背景

以湖南省娄衡高速公路的在建项目为背景，对路基工程、路面工程、桥梁工程、隧道工程、交通安全设施、机电工程、房建工程等进行危险源辨识与评价。

娄衡高速公路为湖南省“五纵七横”高速公路网规划中的益娄衡高速公路的南段，分接潭邵、衡邵、衡枣3 条已运营高速公路项目，是湘中地区连接益阳、娄底、衡阳3 市的一条南北向的高速通道。娄衡高速公路全线设置大、中桥梁74 座，隧道3 处，互通式立交10 处。施工环境相对比较复杂，施工难度较大。因此，有必要进行危险源的辨识与评价。

习近平总书记指出，发展决不能以牺牲人的生命为代价。如何有效地在大力发展高速公路事业的同时减少事故的发生与人员的伤亡是当务之急。根据事故链理论，事故链的起端就是危险源［1］，如何有效地辨识和控制危险源是防止事故发生的最有效途径之一。

2 高速公路建设施工危险源辨识与评价

2.1 高速公路建设施工危险源辨识

援引国标中对危险源的定义，高速公路建设施工的危险源是指在高速公路的建设施工活动中出现的可能导致管理员或者工人出现身体伤害或健康受到损害的根源、状态或行为。

危险源的辨识依据在于找到危险源的共同属性，对它们的危险程度进行比较［2］。按照吉布森的能量意外释放理论，事故是一种不正常的或者不希望的能量释放。一个危险源至少有一种及以上危险物质或能量［3］。例如高速公路施工中的沥青加热罐是一个危险源，因为加热的沥青具有较高的热量。高速公路施工项目分项工程的危险源辨识如表1 所示。图1 为2009 年～2011 年某省高速公路施工事故类型死亡人数比例。

2.2 高速公路施工项目危险源评价指标体系

《生产过程危险和有害因素分类与代码》中将生产过程危险和有害因素分为人的因素、物的因素、环境因素、管理因素。从系统的角度出发评价危险源，应从人的因素、物的因素、环境的因素、管理的因素进行综合评价。

1)人的因素。危险源是一种根源状态或行为，高速公路项目的施工过程条件艰苦、工程量大，施工过程工艺流程较一般的建筑施工更为复杂，施工过程交叉作业较多。对生理状况、安全意识、技能水平、文化程度要求较高。因此，本文认为人的因素包括生理状况、安全意识、技能水平、文化程度。

2)物的因素。物的因素包括材料整体不安全状态和设备、机具和设施的整体不安全状态［5］。高速公路的建设施工过程中使用了许多危险的材料，例如炸药、沥青等，现场的乙炔瓶、氧气瓶、油漆等各种危险品都是物类的危险源，本身具有较高的化学能。本身就具有动能、机械能的特种车辆、电动工具、施工机械也是物的因素。此外，防护设施也属于物的范畴，是一种危险补偿性的物的因素。因此，本文认为物的因素包括机械设备、危险材料、防护设施。

表1 高速公路施工项目分项工程危险源辨识

图1 2009 年～2011 年某省高速公路施工事故死亡人数统计［4］

3)环境的因素。环境是指高速公路施工中的宏观概念，其中包括道路施工时所处的自然环境，也包括施工现场的作业环境及空间［6］。自然环境包括施工项目所处地带的工程水文、地形地貌、天气情况等;作业环境包括作业空间的大小、温度、湿度、噪音、振动等。因此，本文认为环境的因素包括自然环境和作业环境。

4)管理的因素。高速公路施工过程复杂，具有线长面广，人员流动性较大等特点，因此管理的难度相对也较大，通过对《生产过程危险和有害因素分类与代码》中管理因素的分析及对现场管理的考察，本文认为管理的因素包括职业健康管理、事故应急响应、安全人员配备及管理制度体系。

3 高速公路建设施工危险源的评价与分级

3.1 高速公路施工项目危险源评价

3.1.1 AHP 法确立权重系数

构造判断矩阵及进行一致性检验，本文采用发放调查问卷的形式进行调查，分析整理后得到最终判断矩阵如下:

经计算得到高速公路施工项目危险源辨识评价各指标权重，如表2 所示。

对于A，CR=0.041 ＜0.1;对于A1，CR=0.086 4 ＜0.1，;对于A2，CR=0.003 2 ＜0.1;对于A3，CR=－1.111 1 ＜0.1;对于A4，CR=0.036 4 ＜0.1;通过一致性检验。

从表2 中可以看出，4 种因素的权重从大到小依次是:物的因素、环境的因素、人的因素、管理的因素。其中人的因素和管理的因素属于第2 类危险源，它围绕第1 类危险源发生作用。危险源控制措施的分析从管理入手，从综合权重可以看出，权重较大的3 个因素依次是:危险材料、机械设备、自然环境。

3.1.2 模糊综合评价

以路基工程为例，评价步骤如下:

表2 高速公路施工项目危险源辨识评价各指标权重

表3 平均随机一致性指标RI 取值

1)高速公路施工项目分项工程危险源的综合评价，通过发放调查问卷的形式得到人的因素、物的因素、环境的因素、管理的因素的评价矩阵分别为:

2)构造各指标权重向量。

指标层权重矩阵为:

准则层权重矩阵为:

A=(0.192 7，0.427 0，0.284 0，0.096 3)

3)第1 级综合评价。

根据Bi=wi·Ri，求得各子目标的综合评价向量，进而求得子目标评价矩阵为:

4)第2 级综合评价。

总目标评价向量:

5)本文将评价指标体系中的各因素指标的标准等级V 定为5 级，评语集合为:

{重大，较大，一般危险源，较小，可 忽 略 }，评分等级Y 为［95 80 65 50 35］。由专家(本文选取了10 人)对调查的因素Ci处于Vk的等级进行评判，并对评判结果进行统计。

总得分S=Y×C=80.557 9。

对比表4 可得，路基工程危险源等级为较大。

表4 评价等级及对应分值

6)同理计算出其他分项工程的危险源等级如表5 所示。

3.2 评价结果分析与措施建议

根据评价结果可以看出，桥梁工程和隧道工程的危险源等级为重大，路基工程为较大，路面工程和机电工程为一般，交安设施和房建工程是较小，绿化工程为可忽略。从表1 中可以看出，桥梁施工的主要危险源有各类机械、脚手架、挂篮等，存在高空坠落、坍塌、物体打击等危险，因此危险等级较高。而隧道施工主要特点是隐蔽性大、作业的循环性强、作业空间有限［7］，主要危险源有各类机械、支架等，存在坍塌、触电、冒顶片帮、爆炸等危险造成危险等级较高。

表5 高速公路施工项目危险源评价结果表

针对高速公路建设施工中存在的危险源提出以下针对性措施:

1)人的因素。由于危险源导致事故通常和人的不安全行为有关。因此，进行人的行为控制，即控制人为失误，减少人的不正确行为对危险源的触发作用，是危险源控制的重要方面。人的行为的控制首先是通过管理方法，加强教育培训，做到人的本质安全化［8］。

2)物的因素。针对危险材料，应尽量使用比较安全的材料代替，例如避免使用易燃材料。减少现场易燃易爆物品的堆积。针对机械设备，应增加机械操作安全系数、提高机械设备可靠性、设置安全监控系统，并进行机械设备的本质安全设计，以及对机械设备增加防护设施，对人员增加防护用品。

3)环境的因素。应做好超前地质预报，选择合适的施工季节和天气;在密闭的作业空间进行人工通风，增加照明设备等，在高处作业环境增设防护网、防护栏杆等。

4)管理的因素。管理的基本功能是计划、组织、指挥、协调和控制。通过一系列有计划、有组织的危险源管理活动，对系统中的人、物、环境等危险源的控制归根结底都是管理的作用。

［1］陈 靖.高速公路施工危险源辨识及评价分级研究［D］.长沙:长沙理工大学，2012.

［2］钟茂华，温丽敏，等.关于危险源分类与分级探讨［J］.中国安全科学学报，2003，13(6):18－20.

［3］丁新国，赵云胜.危险源与危险源分类的研究［J］.安全与环境工程，2005，12(3):87－90.

［4］黄自力，秦志斌.高速公路施工安全事故统计分析及预防对策［J］.建筑安全，2013(11):62－66.

［5］张凤爱.基于人－机－环境系统的高速公路施工安全管理研究［J］.交通安全与环保，2015(4):135.

［6］张明广，蒋军成.基于层次分析法的重大危险源模糊综合评价［J］.南京工业大学学报，2006，28(2):31－34.

［7］李继伟.公路山岭隧道施工重大危险源辨识标准研究［D］.武汉:中国地质大学，2010.

［8］董大旻，建设施工安全生产中的危险源管理研究［D］，上海:同济大学，2007.