水利水电工程施工的危险源辨识与管理探讨

周娟娟

(新干县县城防洪工程管理局，江西 吉安 331300)

施工安全是一项复杂而艰巨的系统工程，它始终是水利工程建设领域的重大研究课题。根据实践可知，危险源是安全事故产生的根本原因[1]，水利水电工程施工中及时、准确的辨识出危险源，并通过安全评价明确管理重点，有利于全面提高施工安全水平，保证项目的顺利实施，加强此方面研究具有重要的现实意义。

1 危险源的辨识与评价方法

1.1 危险源辨识方法

危险源辨识的方法有许多种，分类总结，大致可以分为以下三种[2]：

(1)直观经验法。根据危险因素及特征采用差异化辨识方法。直观经验法主要有对比分析法与类比推断法。

(2)系统安全分析方法。应用于复杂系统的危险源分析，常见的系统安全分析方法有安全检查表法、作业危险性分析法等。

(3)网络计划方法。可对施工项目进行动态、定量管理。通过网络图展示项目情况，明确项目构成与子系统间的关系，分清时间先后，依此建立时空对照关系，采用计算机开展危险源管理。

1.2 危险源评价方法

据相关资料可知，可对评价指标进行量化分类，就施工现场的安全评价方法来说主要分为三类，分别为定性评价方法、定量评价方法与综合评价方法。

(1)定性评价方法。安全管理员依据自身的工作经验对施工现场的危险源进行辨识[3]，这种方法主要应用于两类危险源的评价：定性事物，即施工易引发的环境影响、突发事件等；可进行定性评价又可定量评价的事物。

(2)定量评价方法。包括半定量化、定量化评价方法，前者包括作业条件危险性评价法(LEC)、MES 法等，使用方便、易受主观因素的影响；后者包括故障树分析、逻辑树分析、概率理论分析、马尔柯夫模型分析、统计图表分析法等，对数据要求较高，不适用于基本致因因素不明朗的情况。

(3)综合评价方法。此方法为定性、定量评价方法的综合应用，常用的有模糊综合评价方法、模糊模式识别方法。

2 实例探析水利水电工程危险源管理措施

2.1 工程概况

本文仅以南水北调中线工程为例展开分析，此项目为干线建设，总长45.68 km，采用的是自流输水，以有压钢筋混凝土箱涵为主，其他建筑物共计81座。主要工程量包括：土方开挖、回填量分别为1226万m3、863万m3；混凝土、钢筋使用量分别为142万m3、12.64万t，总工期36个月，总投资252 002万元。

2.2 危险源辨识与评价方案

本工程施工线路长，建筑物数量多、类型多，由于施工存在多样性，如：机械类型多、作业工种多，因此施工安全风险较大。为确保工程施工顺利开展，本工程根据施工组织设计编制施工网络计划，将各个工序分为多个时间段，每个时间段内采用PDCA循环，实现施工现场危险源动态辨识、安全评价。

经综合分析，本项目采用改进的LEC评价方法[4]，获取每个评价指标危险性得分；将获取的分值作为模糊模式识别方法进行安全评价的初始条件，由此明确每个危险源的危险性，获得整体危险性的评价结果。现主要围绕施工现场脚手架搭设过程开展安全评价，并制定相应的管理对策。

2.3 危险源辨识与评价结果分析

2.3.1 改进的LEC评价方法

本文基于LEC方法原有评价因素的基础，增加一个因素(M)，公式改进如式(1)。

D=M×L×E×C

(1)

式中：D为作业环境的危险程度；L为事故发生的概率，即事故发生的可能性大小；E为危险环境中人体暴露的频繁程度；C为发生事故后果的严重程度；M为管理措施的状态取值。

本项目脚手架评价指标一级因素包括：

U={U1U2U3U4U5}

二级因素包括：

U1={U11U12U13U14}

U2={U21U22}

U3={U31U32U33}

U4={U41U42}

U5={U51U52U53U54}

危险源搭建过程中的评价指标分层结构如图1所示。

本项目共计邀请5位专家对现场搭建脚手架各项指标进行评分，取均值作为危险等级评价的标准，具体如表1所示。

图1 评价指标分层结构

U11U12U13U14U21U22U31U32U33U41U42U51U52U53U5411200135.045.00126.002701.5270.063.060075.09600600.0126.013.5272067.522.5063.004509252.067.522590.097272.0105.04.2318075.012.6022.503001267.537.518070.012225112.5120.03.754360135.014.0027.00364135.0270.07531.58472120.063.013.55180300.011.251.3510024120.067.521024.018200200.02500.015.0均值528143.021.0048.0023110169.0101.025858.026234221.0583.010.0危险等级极度危险显著危险比较危险比较危险高度危险稍有危险高度危险显著危险高度危险比较危险比较危险高度危险高度危险极度危险稍有危险

2.3.2 模糊模式识别方法

本工程采用模糊模式识别方法对施工现场进行安全评价，已知给定的指标分类标准值与被评价对象指标数据列于表2：

表2 指标分类标准与被评价对象指标值

上表中，yih、yi,h+1指的是第i个评价指标第h个分类标准的上、下限，i=1,2,…,m，h=1,2,…,c+1；xij指的是被评价对象j的第i个指标值。

按危险性分值D划分标准，可得评语集V如下：

V={V1(安全)V2(较安全)V3(一般安全)

V4(较危险)V5(危险)}

由此可得，c=5、m=15，对每个评价指标危险评价值开展规格化处理，参考值见表3。

表3 规格化标准值

标准指标相对隶属度矩阵S如下：

计算被评价对象的指标标准化向量如下：

r1=(r11r21…r141r151)T=

(0.427 0.857 0.979 0.952 0.769

0.99 0.831 0.899 0.742 0.942 0.974

0.766 0.779 0.471 0.99)T

将r1中元素与S矩阵对应指标各类标准值进行比较，由此获得m个评价指标的相对隶属度数值落在S矩阵不同分类的下限值amin=1、上限值amax=5之间。

计算15个评价指标的未归一化权重向量：

ω′=(1,0.811,0.702,0.756,0.944,0.65,0.906

0.862,0.912,0.776,0.712,0.946,0.938,1,0.65)

对上式开展归一化处理，获取被评价对象的指标权重向量：

ω′=(0.079,0.064,0.056,0.060,0.075,0.052

0.072,0.068,0.072,0.062,0.056,0.075,

0.075,0.079,0.052)

计算获取脚手架搭建过程中系统安全隶属度向量：

R=(0.1305,0.1458,0.1924,0.2976,0.2396)

按最大隶属度原则，可判定搭建过程中脚手架处于较危险状态，需对现场安全管理工作进行改进。

2.4 解决措施

通过上述危险源辨识与评价可得，搭建过程中脚手架处于较危险状态，必须改进，具体改进流程如图2所示。

图2 施工现场安全管理改进流程

脚手架安全情况直接影响到整个施工现场整体安全程度，对此必须做好监督管理，这也是施工现场管理的一项重任。脚手架可能出现的安全情况及改进措施如下

(1)对潜在危险性较大的指标进行安全管理改进。根据上述分析可知U11 搭设方案、U53脚手架与建筑物拉结均属于是极度危险，对此提出以下改进措施：①对搭设方案进行严格计算，经项目经理批准后方可实施；做好搭设方案技术交底与实时检查工作；班组长、操作工人严格按照方案实施作业，严禁出现不必要的安全风险。②搭建过程中，定期做好脚手架和建筑物拉结情况的安全检查工作，以免出现脱落问题。

(2)对评价指标处于安全状态、但最后得到系统状态较危险的，需做好安全状态控制工作。

3 结 语

水利工程施工安全生产安全管理是一个复杂的耦合系统，其涉及面广、影响因素多，相应的管理难度较大。为进一步提高水利工程施工安全水平，必须要将危险源辨识、安全评价与控制放在核心地位，其可实现对事故发生根源的控制，把安全隐患消灭在萌芽状态，实践中需合理选用危险源辨识与安全评价方法，保证评价结果客观、可靠，由此及早采取针对性的控制措施，切实降低施工安全风险。