建筑施工交叉作业风险评估及管控措施研究

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建筑施工项目中,交叉作业随处可见。受限于作业空间、工期压力和成本效益等问题,交叉作业已经成为不可避免的一种作业方式。然而,以往的研究聚焦于整体施工流程中的风险辨识与评估,或是对存在冲突的作业进行调度优化的方式探索,对交叉作业的风险定量评估及管控措施分析尚缺乏系统性研究。在提高生产效率和整合作业资源的同时,交叉作业潜在的安全性问题也不容忽视。本文旨在综合运用关联规则挖掘(Association Rules Mining,ARM)、贝叶斯网络(Bayesian Networks,BN)和领结理论(Bow Tie,BT)的相关知识,从交叉作业事故与风险特性分析、风险因素辨识、风险评估模型构建及管控措施研究几方面对建筑施工交叉作业展开全面的分析。本文研究内容如下:(1)对建筑施工交叉作业事故进行统计分析,基于2010-2021年121起交叉作业事故数据,交叉作业被分类为高处交叉作业、高处与地面交叉作业、地面交叉作业三种类型。分析了交叉作业特性与事故致因,采用扎根理论三级编码的方式提取了28个风险因素,归纳为作业人员、材料技术、组织管理、制度机制和作业环境5类主范畴。(2)采用Apriori算法挖掘交叉作业风险因素的相互关系,提取不同类型的交叉作业风险的关联规则,对所有规则进行审查并优化,优化后的规则呈现良好的正相关。结果表明所有类型的交叉作业共同面临的风险问题是现场安全检查与过程监督,但其后的高频风险各有不同:高处交叉作业的高频风险是支撑系统的稳定性;高处与地面交叉作业的是危险区内作业人员的行为;地面交叉作业则是安全防护措施的完善情况。(3)基于本研究的事故数据库、关联规则挖掘得出的风险关联路径与贝叶斯理论构建贝叶斯网络风险评估模型。在敏感性分析中,三类交叉作业敏感度最高的节点分别是水文地质条件、危险作业区的警示标志和危险作业的施工工艺流程、技术;在强度分析中,组织管理和材料技术的风险因素对交叉作业事故风险的影响最大。最后使用本研究事故数据库以外的案例验证了评估模型的可靠性。(4)根据建筑施工交叉作业事故及风险传播特点,结合BowTie理论,分析了不同类型的交叉作业最可能发生的威胁、危险事件与后果。结合具体的交叉作业事件与事故类型构建了相应的预防型安全屏障与缓解型安全屏障,为管理者提供针对性的风险管控意见与思路。
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