1、 96 STONE 2 0 2 3 No.2施工安全基于模糊理论的建筑混凝土施工安全风险评价方法周喆奇（中铁建设集团有限公司，北京 3 10 0 0 0）作者简介：周喆奇（19 8 3），男，河南信阳人，工程师。研究方向为建筑施工项目管理0 引言建筑工程施工是否安全不仅关系到该工程项目的质量高低，也关系着每一个施工人员的家庭幸福，对施工工程项目进行分析评价是保证工程项目顺利推进和运作的核心，它对工程建设的质量、成本等有着十分重要的作用1。因此，现阶段，提高建筑工程施工安全风险评价能力，不仅是建筑混凝土施工工程的风险评价理论需要，也是工程施工安全管理的现实需要。传统的施工安全风险评价方法不能有效
2、、准确地分析和评价施工风险，对风险的评价机制与控制不够合理和完善，在某一程度上也会为施工安全增加风险，增加企业的损失。本文从建筑混凝土施工安全风险评价的角度出发，构建了基于施工过程中的风险因素的评价指标体系，整理分析各项风险指标发生的可能性大小以及相对应的风险等级，通过计量的方式对风险评价结果进行描述，采用模糊理论评价方法对建筑施工安全风险作出评价2。模糊理论算法可以反映出施工过程中的本质风险问题，在施工风险评价中具有极大的优势，为管理者和决策人员在施工安全风险评价工作中，提供理论依据和技术支持，从而为基准混凝土施工安全提供保障。1 设计建筑混凝土施工安全风险评价方法1.1 分析建筑混凝土施工
3、安全风险因素建筑混凝土施工结构如图1所示。建筑混凝土主要用于一些高层建筑和复杂的局部建筑中，在现场浇筑施工过程中，由于诸多风险因素的影响，极易造成安全事故的发生。为了利于施工安全风险的评价和研究，需要对建设工程中可能遇到的风险进行分析，根据建筑混凝土施工的特点，分别从自然环境风险、地理环境风险、技术风险、施工各阶段风险、工程质量风险、成本风险以及安全风险等七个层面研究建筑混凝土施工过程中的风险因素。通过把可能造成施工安全事故的风险因素层层分解，需要全面地掌握建筑混凝土施工过程中的各种风险因素，同时需要结合合理的风险评价指标体系，使得后续建筑施工风险评价工作更加系统和科学3。图 1 建筑混凝土施
4、工结构1.2 建立施工风险评价指标体系建筑混凝土施工安全评价指标体系是评价施工现场安全状况的首要工作，建立分析指标体系的目的是找出施工过程中会出现以及可能出现的安全隐患。根据上述对施工过程中基本风险因素的分析总结，构建一个合理、齐全的施工安全风险评价指标体系，是实现风险评价的重要基础。建立指标体系要遵循科学性、全面性、可靠性、针对性、可操作性和层次性六DOI:10.14030/ki.scaa.2023.0065石材2 0 2 3 年2 期 97 石 材S H I C A I施工安全个原则。本文构建的施工安全风险评价指标体系如表1所示。表 1 风险评价指标体系一级指标二级指标人的因素1a施工人员
5、的安全意识11a施工人员的安全责任感12a施工人员的工作素质13a物的因素2a设备安全控制21a设备维护与检修22a施工防护设施和安全用品23a物料质量24a管理因素3a安全管理岗位设置31a安全规则制度执行32a施工安全宣传力度及培训33a安全投入U 34施工现场安全管理设施U 35环境因素a 4施工期间气候条件U 41施工现场环境U 42施工区域周边环境U 43要对建设工程项目的安全进行综合评价，第一步就是构建风险指标评价体系，评价指标体系是施工安全评价工作中的核心问题。指标体系构建的合理性，关系着接下来的风险评价指标权重，也会直接影响安全综合评价的结果。1.3 利用模糊理论计算评价指标权
6、重通过分析影响建筑施工的风险因素和建立分析评价指标体系，本文研究利用模糊理论法计算风险指标的权重值。建立模糊理论评价模型流程图，见图2。利用模糊理论方法评价建筑混凝土施工安全时，需要把不同风险等级的因素组成评价集，如下：（1）式中：m表示把整个建筑施工过程中的风险情况划分为m个等级，在评价集V中，等级程度和风险情况要相对应。确定评价指标的评价向量集：（2）式中：a表示一级指标中二级指标的第i个风险指标的权重值，且满足11niia=。明确风险因素建立评价指标体系判断比较矩阵最大特征根一致性检查Y计算指标权重值N图 2 模糊理论评价模型建立流程图对于n个风险指标12,.,nx xx，采用层次比较法
7、对两个指标间的重要程度进行评估，并统一标准化，给出赋值，由这n个指标元素的量化赋值结果组成的判断矩阵A：111212122212.nnnnnnaaaaaaAaaa=（3）对矩阵A的各项进行归一化计算可以得到：1ijijkijiawa=（4）式中：1ijiiaa=，1iia=，,1,2,3,.,i jn=。对ijw的各项进行求和计算可以得到：98 STONE 2 0 2 3 No.2施工安全 （5）再对iw进行归一化计算得到：（6）由上述计算则可以得到判断矩阵A的特征向量为：（7）判断矩阵A的最大特征根为：（8）由于计算权重值的数据是人为的评价数据，所以需要对求得的权重值进行一致性检验，如果权重
8、值通过了一致性检验，则说明最终得到的权重是有效可靠的，才可以当作准确的风险评价数值进行风险等级的计算4。对权重值的检验公式如下：CICRRI=（9）上式中，n表示判断矩阵的阶数；RI表示随机平均一致性风险指标，通常情况下，矩阵的阶数越多，RI越大5。根据公式（8）求得的结果，若0.1CR，则代表矩阵一致性检验未通过，此时需要再一次建立判断比较矩阵，直到一致性检验指标0.1CR。对各个风险指标对评价集的权重值做归一化计算可以得到，模糊隶属度矩阵：（10）式中：表示第i个风险指标对评价集的隶属度，全部风险指标的隶属度的集合就组成了隶属度矩阵6。将风险指标的权重矩阵与隶属度矩阵结合在一起运算，就会得
9、到施工风险的概率值（V）。其计算公式如下：（11）建筑混凝土施工工程的风险等级一般分为极低级、低级、中级、高级和极高级危险。风险概率等级表见表2。表 2 风险概率等级表等级区间描述极低级0-0.2几乎不会发生低级0.2-0.4发生可能性很小中级0.4-0.6发生可能性比较小高级0.6-0.8发生可能性很大极高级0.8-1.0极有可能发生根据计算出的风险概率值（V）的大小，与风险等级表相比较，确定风险区间，了解施工过程中发生危险的可能性大小，从而实现建筑混凝土施工中的风险评价。2 实例分析2.1 工程概况为验证模糊理论方法评价施工风险的有效性与可靠性，本次实验选取某新建住宅楼为实例分析对象。该项
10、目工程位于某市两条主干道的十字交界处，总建筑面积为36521.42m2，占地面积为1265m2，建筑高度77.4m，设计为地下三层，地上22层，采用混凝土剪力墙结构形式，设计使用年限为45年，绝对标高32.5m。参与施工的主要机械技术参数均达到施工要求。2.2 实验说明本次实验针对三个一级指标下分的施工人员的安全意识、施工人员的安全责任感、施工人员的工作素质、设备安全控制、设备维护与检修、施工防护设施和安全用品、物料质量、安全管理岗设置、安全规则制度执行、三个安全宣传力度及培训十一个二级指标进行风险评价。分别利用模糊理论计算方法和传统计算方法对其风险评估，计算求得的权重值与该工程项目相对应的二
11、级指标的标准权重值相比较，计算结果石材2 0 2 3 年2 期 99 石 材S H I C A I施工安全表 3 对比结果评价风险指标模糊理论算法传统算法标准权重值实际风险等级权重值风险等级权重值风险等级施工人员的安全意识0.130极低级0.158极低级0.129极低级施工人员的安全责任感0.412中级0.365低级0.412中级施工人员的工作素质0.675高级0.563中级0.674高级设备安全控制0.065极低级0.232低级0.065极低级设备维护与检修0.324低级0.145极低级0.325低级施工防护设施和安全用品0.527中级0.656高级0.526中级物料质量0.213低级0.2
12、78低级0.214低级安全管理岗设置0.632高级0.8 21极高级0.632高级安全规则制度执行施工安全宣传力度及培训0.148极低级0.361低级0.147极低级越接近标准权重值的，且风险评价等级与实际风险等级相符的，则说明该评价方法的可靠性更高。2.3 实验结果本次研究利用基于模糊理论算法，根据前文的风险评估流程，计算出风险指标权重，同时采用传统风险评价方法，对工程案例施工过程中的风险进行预测评估，两种算法的结果以及对比如表3所示。由表3可知，在对十一个二级指标的风险评价中，模糊理论算法计算出的权重值与标准权重值基本一致，上下浮动范围仅在0.001，其中对施工人员的安全责任感、设备安全控
13、制和安全管理岗设置这三个指标的权重与标准权重值完全一样，对风险等级的评估也与实际风险等级相符。而传统算法对风险指标的评价误差较大，其中把高级和中级危险评估成了中级和低级危险，导致不能及时采取合理的应对措施，这极容易造成施工过程中的安全隐患，也会为后续建筑施工项目带来困难。所以由上述分析可以看出，基于模糊理论的风险评价方法在建筑混凝土施工安全风险评价中具有非常好的准确性和可靠性，为建筑混凝土施工安全风险评价工作提供了有效的方法。3 结束语本文以建筑混凝土施工安全风险为研究对象，提出了基于模糊理论的施工安全风险评价方法。利用模糊理论算法对项目工程进行分析评估，可以识别到施工工程中可预见和不可预见的
14、危害因素，并及时采取合理的措施来控制、减少和消除这些危险，制定更有针对性的管理方案。并通过实例证明，采用模糊理论评价方法，对建筑混凝土施工中的风险评价的准确性更高，可以在实际建筑工程项目的安全风险评价方面取得良好的实践效果。参 考 文 献1 田学泽,胡庆国,何忠明.基于改进组合赋权-动态模糊理论 的装配式建筑吊装施工安全风险评价J.土木工程与管理学 报,2 0 2 1,3 8（0 3）:18 7-19 3.2 李云,刘霁,姜安民.基于变异系数法与模糊理论的建筑工人安 全能力评价研究J.铁道科学与工程学报,2 0 2 0,17(0 8):2 16 2-2 17 0.3 高文龙.建筑混凝土工程施工质量问题与解决对策J.居舍,2 0 2 2（15）:2 5-2 7+46.4 林志成.浅谈房屋建筑混凝土施工存在问题的技术预防和处 理J.四川水泥,2 0 2 1（0 4）:46-47.5 王建波,张薇,秦娜,等.基于云模型的城市深基坑工程施工风 险评价J.哈尔滨商业大学学报（自然科学版）,2 0 2 2,3 8 （0 1）:113-12 0.6 黄萍,林杰钦.基于层次分析法的D FT 城市综合管廊盾构施工 风险评价研究J.安全与环境工程,2 0 2 0,2 7（0 5）:116-12 1.