装配式建筑施工安全管理效果影响因素与作用路径分析

刘安营（山东华邦建设集团有限公司，山东 潍坊 262500）

装配式建筑是我国“碳中和、碳达峰”背景下大力推广运用的建筑形式，其生产制造和设计施工过程与传统的现浇施工存在显著的差异，表现为构件的标准化和工业化生产、安装的设备化和智能化、设计的标准化和信息化，能大大提高建筑的施工效率，提升资源与能源的利用率[1]。装配式建筑构件的种类和尺寸也不一，施工过程复杂、工序众多，涉及部品部件的运输装卸、现场布置、吊装安装、结构质量检验等，施工中的设备、人员、工期、安全和信息等方面的管理成为影响安全目标实现的重要前提[2-3]。因此，装配化建筑施工安全管理影响因素的定性和定量化分析，是从根源上解决施工安全隐患、阻止危险事故发生的重要途径，对于改善复杂的装配式建筑施工过程中项目安全管理现状具有十分重要的意义[4]。

1 工程概况

山东省潍坊市某新建商业住宅一体化小区项目规划用地面积为65282.52m2，约合97.92 亩，总建筑面积为161992.63m2，计容总建筑面积为130561.28m2，其中住宅建筑面积为120612.04m2，配套设施用房建筑面积为9948.88m2，项目由12栋中、高层住宅楼组成，各楼的建筑基本参数见表1。建筑楼层标准层层高为2.9m，采用装配式混凝土结构施工，装配率不低于70%，装配式梁尺寸为300mm×450mm，预制柱尺寸为400mm×400mm，预制楼板厚100mm，宽度为2000mm，预制墙体厚度为250mm，宽度为3000mm。

表1 各住宅楼建筑基本参数

2 基于ISM-SEM模型的装配式建筑施工安全管理效果影响因素分析

2.1 预制装配式建筑施工安全管理ISM-SEM模型建立

ISM-SEM模型是在解释结构模型ISM的基础上提的一种识别和分析系统中因素和问题之间关系的方法，ISM 模型广泛应用于系统工程、决策分析和项目管理，其不仅关注因素之间的直接关系，还关注影响因素之间的层次结构和相互依赖关系，适用于在复杂关系结构的分析或在拥有诸多影响因素的负载系统理解分析[5-6]。而结构方程模型SEM则是基于变量的协方差矩阵来分析变量之间的统计方法，实际上是一般线性模型的拓展，在SEM 模型中使用最大似然法能够及时修正数据分析结果，估算潜在变量以及解释误差，尤其适用于难于直接度量的影响因素分析，其分析主要流程如图1所示。

图1 SEM模型分析主要流程

ISM-SEM模型结合了ISM的结构化分析和SEM的因果关系分析，通过整合两者的优势，可以更准确地识别和估计变量之间的直接和间接影响，以及它们之间的层次结构和相互依赖关系，这种综合性的分析方法可以提供更深入的洞察力，帮助决策者更好地理解和解决复杂问题[7]。在装配式建筑施工安全管理中，其影响因数众多，主要包括6 个一级潜在变量，分别为管理因素、环境因素、人的因素、物料因素、设备因数和技术因素，每个一级潜在变量下包含测量变量，共计33 个，见表2。建立其影响因素ISM-SEM模型如图2所示，图中e表示测量误差。

图2 基于ISM-SEM模型的装配式建筑施工安全管理影响因素关系层次

表2 基于ISM-SEM模型的装配式建筑施工安全管理影响因素测量变量及代号

2.2 基于ISM-SEM 模型的预制装配式建筑施工安全管理影响因素的评估

为了分析6 个一级潜在变量对装配式建筑施工安全管理的影响程度，按照专家评分法，对安全管理的等级进行划分，得分为0～2 分时表示安全管理极差，2～4分时表示安全管理差，4～6分时表示安全管理中等，6～8分时表示安全管理好，8～10 分时表示安全管理极好。基于ISM-SEM模型，对10名具有高级职称以上的专家发放问卷，并运用Likert5 级量表对表2 中的各个测量变量进行评价，得到各个测量变量的评分频次结果见表3。

表3 施工安全管理影响因素测量变量评分频次

按照表3 中的频次，计算人的因素的隶属度r1、物料因素的隶属度r2、设备因数的隶属度r3、技术因素隶属度r4、管理因素的隶属度r5和环境因素的隶属度r6，见式（1）～式（6）。

由此可以得到各个参数的评价向量，以人为因素为例，其计算过程为一级潜在变量权重与隶属度的乘积，其计算过程见式（7）。

由此得到6个一级潜值变量的综合得分，见式（8）～式（13）。

由式（8）～式（13）可知，环境因素的综合评分最高，分值为8.0832，判别为管理极好；物料因素的综合评分次之，分值为7.9640，判别为管理好；人的因素的综合评分最低，分值为5.2606，判别为管理中等。因此，在装配式建筑施工中，应加强施工人员、技术人员的管理，提高装配式从业人员技术水平和从业资格，加强从业人员安全意识，使从业人员遵守装配式建筑施工安全操作规程，加强安全管理人员管理素质能力，提高参与方安全生产主体责任意识。

3 装配式建筑施工安全管理效果影响因数作用路径分析

为了提高装配式建筑施工安全管理能力，在ISMSEM 模型综合评分中，从管理因素、环境因素、人的因素、物料因素、设备因数和技术因素的作用路径展开分析，为装配式建筑施工管理人员的决策提供辅助参考。

管理影响方面得分为7.8313，排名第5，因此在管理方面，可以通过对现场的构配件和建筑材料的进场管理、配备足够的安全管理人员、加强内部人员安全沟通、建立安全应急救援和汇报机制等提高安全管理能力，使得施工的预制构件和建筑材料质量达标，安全管理人员具备相应的考核能力，企业安全给管理人员和一线施工人员都能够得到及时安全教育和培训，并正对安全事故能够快速组织现场工作人员撤离，并做好事故“四不放过”的相关工作，不定期展开隐患及时排查。

环境因素方面得分为8.0832，排名第1。由于其他各项影响因素均受到环境因素的影响，因此改善环境状况仍对装配式建筑施工具有十分重要的作用。因此在装配式施工中，安全管理人员应该掌握国家装配式建筑安全环境政策、熟悉现场自然环境，对于安全标准政策、技术规程和规范，能够及时以安全教育培训的方式传授给从业人员，同时，在实际施工中，施工人员能够了解不同用途的装配式建筑构配件、建筑材料理化性能，对施工中的高空作业、重力构件起吊安装、水电供应等作业环境具有专项方案[8]。

人的因素方面得分为5.2606，排名第6。人的因素最为复杂，由于人员是动态的、主观的，在安全管理时，需要定期组织体检，开展心理咨询，保障从业人员的身体和心理健康，严格遵循专业技术人员持证上岗，并与各大高校或科研院所，联合培养具有先进知识和技术的建筑产业工人和技术人员，提高从业人员的综合素质，项目安全管理人员应不断学习安全标准规范、定期开展与从业人员的技术和安全交流会，提高员工的安全意识。

物料因素方面得分为7.9640，排名第2。由于装配式建筑的梁体、柱体、墙体、板体等均在工厂内预先制作，因此对物料的管理主要是在预制场内保证预制质量合格的构件进场，选择合适的堆放和保存方式，并按照预制构件的形状、方便现场吊装施工的原则进行拼装，并保证拼接节点的强度和精度。

设备因素方面得分为7.8606，排名第4。大型机械设备是装配式建筑最为重要的工具，构建的运输、吊装、搭接等都需借助大型机械设备的运转。因此，在装配式建筑施工过程中，应确定数量合适、产品质量合格、性能达标的设备，设备使用过程中避免不安全状态对现场工作人员造成伤害，对限额荷载和规定功率的设备应遵循操作规范和使用规程，并加强设备的定期与不定期安全检查，及时发现隐患。

技术方面得分为7.9192，排名第3。技术水平的高低直接影响着施工过程的安全性、装配质量和后期运营维护的难易程度。构件连接过程中，施工安全人员应熟悉掌握安全施工技术，避免使用错误方法对构件造成损害，发生墙体倾斜开裂、构配件掉落情况。工地应设置合理的作业平台，易于施工人员及时调整工作状态，方便获取工具，同时，作业平台应该固定牢固，且能保障施工人员安全的措施。装配式构件在连接节点应具有牢固性和稳定性，保证人员和设备的安全。

4 结语

本文以某新建商业住宅一体化小区项目为研究对象，建立了装配式建筑施工安全管理ISM-SEM模型，分析了6个一级潜在变量的综合评分，并依据专家评分等级识别各个潜在变量的影响程度，得出以下结论：

（1）提出的ISM-SEM 模型结合了ISM 的结构化分析和SEM的因果关系分析，通过整合两者的优势，可以更准确地识别和估计变量之间的直接和间接影响，以及它们之间的层次结构和相互依赖关系，这种综合性的分析方法可以提供更深入的洞察力，以更好地理解和解决复杂问题。

（2）基于ISM-SEM模型计算表明，环境因素的综合评分最高，分值为8.0832，判别为管理极好；物料因素的综合评分次之，分值为7.9640，判别为管理好；人的因素的综合评分最低，分值为5.2606，判别为管理中等。因此，在装配式建筑施工中，应加强施工人员、技术人员的管理，提高装配式从业人员技术水平和从业资格，提高参与方的安全生产主体责任意识。

（3）基于ISM-SEM模型得到的综合评分排名，对管理因素、环境因素、人的因素、物料因素、设备因数和技术因素的作用路径展开了详细分析，提出了相应的安全管理控制措施，研究成果可为装配式建筑的现场技术人员和安全管理人员提供安全操作参考。