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基于事故樹的中高層建筑腳手架事故分析

文檔作者：婁傳鑫薛政宇高虹文檔來源： 1．空軍勤務(wù)學(xué)院機場工程與保障系 2．68103部隊保管隊		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月19日
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第1 6卷第1期 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報
201 6年03月 JIANGSU VOCATIONAL INSTITUTE OF ARCHITECTURAI TECHNOI ()GY
V()1．1 6 № ．1
Mar． 2O16
基于事故樹的中高層建筑腳手架事故分析
婁傳鑫 ，薛政宇 ，高虹。
(1．空軍勤務(wù)學(xué)院機場工程與保障系，江蘇徐州221O0O；
2．68103部隊保管隊。陜西西安710000)
摘 要：為了減少中高層建筑腳手架事故的發(fā)生，通過構(gòu)建中高層建筑腳手架事故樹，確立了導(dǎo)
致腳手架事故發(fā)生的各類事件的邏輯關(guān)系，求得基本事件的最小割集．在此基礎(chǔ)上進行了結(jié)構(gòu)重
要度和概率重要度計算與分析，明確了導(dǎo)致事故發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提出了加強安全教育、制定實施
嚴(yán)格的安全帶檢查制度、強化施工管理監(jiān)督等建議和措施．
關(guān)鍵詞：中高層建筑；事故樹；腳手架；基本事件；事故分析
中圖分類號：TD 79 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2O95—3550(2016)01～【)()18一O4
Analysis on scaffolding accident in mid—rise
building based on accident tree
LOU Chuanxin ，XUE Zhengyu ，GAO H ong
(1．Department of Airport Engineering and Safeguard，Air Force Logistics College，Xuzhou，
Jiangsu 221000，China；2．M aterials Storage Team ，68103 Unit，Xi an，Shaanxi 710000，China )
Abstract： In order to reduce scaffolding accidents in mid—rise buildings，through establishing ac
cident tree for mid—rise building，this paper determines the logical relations between events which
cause scaffolding accidents and obtains minimum cutest of basic events． Based on that，it con—
ducts calculation and analysis on structure importance and probability importance，makes clear
the key link which causes the accident，and puts forward suggestions and countermeasures such
as enhancing safety education，making and implementing strict safety belt checking rules，and
strengthening construction management supervision．
Key words： mid—rise building；accident tree；scaffolding；basic event；accident analysis
腳手架是建筑施工時的一種臨時設(shè)施，可以方
便施工人員在不同的部位進行操作，以及堆放和運
輸一定數(shù)量的建筑材料．近年來，隨著我國經(jīng)濟的
快速發(fā)展，各種類型建筑大量興建，促使腳手架的
應(yīng)用日益增多，腳手架坍塌與人員墜落時有發(fā)生，
嚴(yán)重影響著工程質(zhì)量、施工進度和工程造價 J．大
收稿日期：2O】5—10—10
作者簡介：婁傳鑫，男，河南濮陽人，碩士研究生
E — mail：2651239181@ qq．com
型建筑腳手架安全措施較完整，而中高層建筑腳手
架安全事故發(fā)生頻率較高．因此，本文運用事故樹
分析方法(簡稱FTA法)，對引起中高層建筑施工
腳手架事故發(fā)生的基本事件進行系統(tǒng)分析，研究其
腳手架事故特點，分析事故成因，尋找事故發(fā)生規(guī)
律，并提出腳手架事故的應(yīng)對措施．
1 事故樹的建立
1．1 FTA法簡介
FTA法是目前事故預(yù)防及故障分析中較為完
第1期 婁傳鑫，等：基于事故樹的中高層建筑腳手架事故分析 19
善和實用的一種技術(shù)方法l2]．FTA法以直觀形象的
樹狀形態(tài)，便于分析描述所研究對象的特點，有利
于對系統(tǒng)的危險性進行充分地辨識及評價．運用
FTA法能夠分析出導(dǎo)致事故發(fā)生的直接和重要的
因素，進而揭示出事故發(fā)生的潛在原因．其所具有
的樹狀形態(tài)，使得描述事故發(fā)生的因果關(guān)系直觀形
象、思路清晰、邏輯性較強．
1．2 建立腳手架事故樹
在建筑施工過程中，腳手架事故類型主要分為
兩種：一種是人從腳手架上墜落事故，此類事故發(fā)
生概率較大，屬個體出現(xiàn)傷亡問題L3]．另一種為腳
手架倒塌事故，特點是發(fā)生的概率小，但會造成群
體性傷亡．
本文通過分析引起腳手架事故的主要因素，以
及各基本事件的內(nèi)在相關(guān)性，從中找出相應(yīng)的邏輯
門進行連接，建立了基于個體和群體傷亡問題的腳
手架事故樹，如圖1所示．事故樹中各代碼(符號)
所代表的事件見表1．
圖1 腳手架事故樹
Fig．1 Scaffolding accident tree
表1 事故樹中各代碼的含義
Tab．1 Definition of codes in accident tree
符號 事件 符號 事件 符號 事件 符號 事件
T 腳手架事故 M9 腳手架中心偏移 x 設(shè)計缺陷 X e 安全帶的支撐物損壞
M1 人從腳手架上墜落 M】o 搭設(shè)錯誤 xs 構(gòu)件質(zhì)量缺陷 X,7 違規(guī)搭建腳手架
Mz 腳手架坍塌 M 腳手架變形 X。 支撐部位不牢固 X18 架體緊固件松脫
Ma 安全帶未起作用 xl 工人身體狀況不佳 x1o 支撐架原件損壞 X19 捆綁、扣件不合要求
M4 人不慎墜落 Xz 不良天氣進行作業(yè) X11 安裝位置不正確 X2o 腳手架地基不牢固
Ms 支撐力不夠 xs 腳手架四周無護欄保護 X,z 走動時取下安全帶 Xzl 未與固定物連接好
M6 腳手架滑脫 x 護欄設(shè)置不符合相關(guān)要求 X13 未正確使用安全帶 0 支撐點虛設(shè)
M7 未使用安全帶 x5 跳板未鋪滿 XI 忘帶安全帶 Xz3 架體承受負荷大
M8 安全帶機械損壞 Xs 腳踏空 Xls 安全帶損壞 Xz 腳手架支撐力不足
2 腳手架事故樹定性分析
2．1 最小割集
事故樹的最小割集是指導(dǎo)致腳手架事故發(fā)生
的最低限度的基本因素的集合(即割集中任一因素
不發(fā)生，則腳手架事故就不會發(fā)生)? ．最小割集的
求解方法有富賽爾法、結(jié)構(gòu)法、質(zhì)數(shù)代入法、矩陣法
和布爾代數(shù)法．其中以布爾代數(shù)法應(yīng)用較多，應(yīng)用
該法，結(jié)合腳手架事故樹結(jié)構(gòu)函數(shù) ，求得可引起
2O 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 第l6卷
腳手架事故的有54個最小割集：
{X。，X }，{X。，X 。}，{X1，X }，{X1，X }，
{X ，X 6}，{X2，X }，{X。，X 。}，{X。，X }，{X2，
Xl 5}，{X2，X1 6}，{X3，X】2}，{X3，X13}，{X3，Xl d}，
{X。，X1 }，{X。，X 。}，{X ，X 。}，{X ，X 3}，{X ，
X1 }，{X ，X }，(X ，X 6}，{X5，X }，{Xj，X }，
{X ，X }，{X ，X }，{X ，X }，{X。，X }，{X。，
X1。}，{X ，X． }，{X ，X。 }，{X ，X }，{X ，X }，
{X1 7，X1 3}， {Xl 7，Xl1}， {X】7，X1 5}， {Xl7，X】6)，
{X ，X }， {X ，X 。)， {X 8，X }， {X 。X1 }，
{X 。，X }，{X 。，X 。，X }，{X }，{Xs}，{X。}，
{X 。}，{X。 }，{X 。}，{X 。}，{X }，{X： }，{X 。，
X 21，X1≈}，{X23，X24，X1 d}，{X23，X 24，Xl5}，{X23，
X24，X1 6}．
2．2 基本事件的結(jié)構(gòu)重要度
腳手架事故樹的結(jié)構(gòu)重要度分析是從腳手架
事故樹的結(jié)構(gòu)上分析各因素的重要程度．即在假定
該事故中各因素發(fā)生概率都相等的情況下，分析各
因素對腳手架事故發(fā)生所造成的影響程度．影響因
素的結(jié)構(gòu)重要度越大，則其對腳手架事故的影響程
度就越大[ ]．結(jié)構(gòu)重要度分析可利用最小割集近似
求得．求解公式為：
，( )一>：x ∈ 是，2。?！?，， (1)
式中：，( )為基本事件X 的結(jié)構(gòu)重要度；K 為事件
x 所屬的最小割集|7】，為事件x 所在的最小割集
中包含基本事件的個數(shù)．
用最小割集求得引起腳手架事故的各因素結(jié)
構(gòu)重要度為：
(X1 2) 一j(Xl 3) 一 (Xl 4) 一J(Xl 5) 一
I(X )I(X 7)一I(X )一j(X )一J(X。)一I(X。)一
J(X )一 (X )一r(X ) (X。。)-二 (X： ) (X )一
r( )一 (X。)一J(X )一J(X )一j(X 。)一
J(X2o)一I(X21)一J(X22)．
3 腳手架事故樹的定量分析
為了從量上反映基本事件發(fā)生概率的變化對
頂事件(腳手架事故)發(fā)生概率的影響程度，體現(xiàn)基
本事件的重要程度，需要通過統(tǒng)計的基本事件故障
頻數(shù)，計算基本事件概率重要度．
3．1 腳手架事故的概率
根據(jù)調(diào)查分析，統(tǒng)計的基本事件故障頻數(shù)如圖
2所示．
、
屯 ： 扎 ，％ 一％ 一 I l t屯 t‘ ： 拈 04
基本事件故障
圖2 腳手架事故統(tǒng)計
Fig．2 Statistics of accident tree
由圖2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計算出該事故樹各基本事
件故障發(fā)生的概率，見表2．
表2 基本事件故障概率統(tǒng)計
Tab．2 Statistics of fault probability of basic events
故障 概率 故障 概率 故障 概率 故障 概率
X 1 0．01 5 X O．033 X 1 ； 0．016 Xl 9 (J．()25
X2 0．02l X8 O．0】7 X 14 0．179 X2o ()33
X3 0．1l1 X。 O．020 X 15 0．010 X zl 0．O1 3
X1 0．1 34 X l』】0．018 X 1 6 0．012 X 2 1 0．0l 7
X 0．05I X1] 0．0l5 X 1 7 O．()99 X23 0．()4(1
X^ 0．062 X l2 0．026 X I 8 0．02l X 0．0l2
3．2 基本事件的概率重要度
腳手架事故樹的基本事件概率重要度是從量
上反映基本事件發(fā)生概率的變化對頂事件(腳手架
事故)發(fā)生概率的影響程度，從量上反映了基本事
件的重要程度．概率重要度的計算公式為：
， )一 ， (2)
d q，
式中，g(q)為事故樹的概率函數(shù)，q 為第i個基本
事件的發(fā)生概率．
根據(jù)式(2)和表1計算所得各事件概率重要度
見表3．
表3中各事件概率的重要度排序為：， (X )一
f (X8)= J (X。)= f (Xm)= j (X )===f (X )一
J (X2o)一』 (X21)一J (X22)一， (Xl 2)一J (X )一
』 (Xl )= ， (XI 5)一J (Xl 6)> J (X J)一 (X 2)一
J (X3)一j (X )：=j (X )一 (X )一 (X )一
J (X )> ， (X。 )> ， (Xz；)
第1期 婁傳鑫，等：基于事故樹的中高層建筑腳手架事故分析 21
表3 基本事件概率重要度統(tǒng)計
Tab．3 Statistics of probability importance of basic events
故障 概率 故障 概率 故障 概率 故障 概率
X】0．243 X， 1 X l3 0．514 Xl9 1
X2 0．243 X8 1 X 】4 0．514 X2o 1
X3 0．243 X9 1 X l 5 0．514 X21 1
X4 0．243 X1o 1 Xl6 0．514 X22 1
X5 0．243 Xii 1 X1 7 0．243 X23 0．010
X6 0．243 Xl 2 0．514 X18 0．243 X24 0．003
4 減少腳手架事故發(fā)生的建議和措施
腳手架事故的最小割集個數(shù)較多，而腳手架事
故不發(fā)生的前提是其包含的所有最小割集都不發(fā)
生；最小割集不發(fā)生的前提是其所包含的任意基本
事件至少有一個不發(fā)生[6]，但由于建筑施工中腳手
架事故較容易發(fā)生，故應(yīng)加強有效控制．由腳手架
事故樹的結(jié)構(gòu)重要度可以看出，事件x 。、x 。、x 、
X 、X 即安全帶管理與使用的相關(guān)問題，對腳手
架事故的影響程度最大；其次是事件X 腳手架的
搭建質(zhì)量不合格及x 。架體緊固件松脫等．結(jié)合引
起腳手架事故發(fā)生的因素的概率重要度可得出，x
設(shè)計缺陷、x。支撐部位不牢固捆綁、x 。支撐原件
損壞、X 扣件不合要求等排序最為優(yōu)先．為了最
大限度地減少腳手架事故的發(fā)生，提出如下建議
和措施：
1)加強腳手架施工人員的安全教育，使之牢固
樹立安全意識，深入了解腳手架作業(yè)的危險性，高
度重視安全，同時提高施工人員的安全技能，加大
安全隱患排查治理工作的力度，防止違章作業(yè)．
2)制定實施嚴(yán)格的安全帶檢查制度，對安全帶
的狀態(tài)、施工現(xiàn)場人員的行為進行檢查，并要形成
常態(tài)，以確保安全帶的質(zhì)量，促使施工人員能夠按
照規(guī)定要求正確使用安全帶，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，
避免腳手架事故的發(fā)生．
3)嚴(yán)把腳手架的技術(shù)關(guān)卡，加強腳手架的施
工組織管理與監(jiān)督，定期檢查腳手架的捆綁是否
牢固，緊固件是否松脫，支撐原件是否損壞等．嚴(yán)
格按照荷載計算進行搭建設(shè)計，確保腳手架的施
工質(zhì)量．
4)腳手架及相關(guān)附件的質(zhì)量要有保證，嚴(yán)格審
核腳手架的材料質(zhì)量，控制比對l7]，確保材料符合
國家標(biāo)準(zhǔn)、滿足施工要求．
5)落實好各種安全防護措施，如掛設(shè)安全
網(wǎng)，在腳手架周圍設(shè)置護欄保護等措施，并定期
進行檢查．
6)及時總結(jié)已有的建筑施工安全管理經(jīng)驗，加
強對施工安全管理制度體系的完善工作，確保在預(yù)
防中查明并清除腳手架事故的誘發(fā)因素_8]．
5 結(jié)語
本文運用FTA法構(gòu)建了中高層建筑腳手架事
故樹，通過計算分析，確定了導(dǎo)致使腳手架事故發(fā)
生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并針對關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出了改進措施，
以有效地控制中高層建筑腳手架事故的發(fā)生．而造
成腳手架事故的發(fā)生還可能存在其他個別因素，需
要作進一步地研究．
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(責(zé)任編輯：趙國淮)

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