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基于事故樹分析的建筑施工現(xiàn)場常見事故預(yù)防對策研究

文檔作者：劉浩震許蘭娟文檔來源：濱州學(xué)院化工與安全學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月19日
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272 工程施工 Engineering construction
基于事故樹分析的建筑施工現(xiàn)場常見事故
預(yù)防對策研究
劉浩震 許蘭娟
（濱州學(xué)院 化工與安全學(xué)院， 山東 濱州 256603）
中圖分類號：TU75 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號1007-6344（2019）05-0272-02
摘要：運用事故樹法對高處墜落、坍塌、觸電、物體打擊等幾種建筑施工現(xiàn)場典型事故進行分析，根據(jù)最小割集、最小徑集和
結(jié)構(gòu)重要度分析了每一類事故的發(fā)生途徑和預(yù)防措施。分析結(jié)果能夠為建筑施工企業(yè)制定安全控制措施、撰寫安全操作規(guī)程以及開
展員工安全培訓(xùn)提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞：建筑施工現(xiàn)場；建筑事故；事故樹分析；事故預(yù)防
0 引言
建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，近年來發(fā)展迅速。然而，建筑事故的頻發(fā)卻
成為制約建筑業(yè)發(fā)展的瓶頸 [1]。據(jù)國務(wù)院安委辦的通報顯示，2018 年上半年全國
建筑業(yè)共發(fā)生安全生產(chǎn)事故1732 起、死亡1752 人，同比分別上升7.8%和1.4%，
事故總量已連續(xù)9 年排在工礦商貿(mào)事故第一位，事故其實和死亡人數(shù)自2016 年期
連續(xù)“雙上升”。其中，高處墜落、坍塌、觸電和物體打擊等是建筑施工現(xiàn)場發(fā)生
率最高的幾種事故類型[2-3]。這些事故帶來了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，為此必
須采取必要的措施來防止事故發(fā)生，減少事故損失。為達到這一目的，首先要查
找事故原因，明確事故發(fā)生機理。
1 常見事故分析
本文運用事故樹法對高處墜落、坍塌、觸電和物體打擊四種常見事故進行深
層次分析，求取了事故樹的最小割集、最小徑集以及結(jié)構(gòu)重要度，闡明事故發(fā)生
機理并明確了事故預(yù)防措施，為提高建筑施工過程的安全性提供了一定保障。
1.1 高處墜落事故樹分析
資料顯示，高處墜落事故在建筑施工企業(yè)占據(jù)傷亡事故的首位[4]。通過對相關(guān)
案例進行分析，找出了導(dǎo)致高出墜落事故發(fā)生的一般原因，根據(jù)這些原因之間的
邏輯關(guān)系，畫出了高處墜落事故樹，如圖1 所示，事故樹種各符號的含義在表1
中列出。
T
X9
A1 A2
B1 B2 X6 X7 X8
X1 X2 X3 X4
X5
圖1 高處墜落事故樹
表1 事故樹符號含義
符號 事件 符號 事件
T 高處墜落事故 A1 人員摔倒
A2 安全裝置失效 B1 操作面未鋪滿腳手板
B2 人員進行操作違規(guī) X1 安全意識不足
X2 材料準(zhǔn)備不足 X3 人員操作失誤
X4 操作能力不足 X5 亂堆放材料
X6 未配備安全裝置 X7 安全裝置損壞
X8 裝置配備不符合標(biāo)準(zhǔn) X9 墜落高度大于2 米
（1）最小割集
此事故樹的最小割集共有15 個，為{X1，X6，X9}、{X1，X7，X9}、{X1，X8，X9}、
{X2，X6，X9}、{X2，X7，X9}{X2，X8，X9} 、{X3，X6，X9}、{X3，X7，X9}、{X3，X8，
X9}、{X4，X6，X9}、{X4，X7，X9}、{X4，X8，X9}、{X5，X6，X9}、{X5，X7，X9}、{X5，
X8,X9}即導(dǎo)致事故發(fā)生的途徑有15 種，當(dāng)任何一個最小割集中的事件全部發(fā)生的
時候，那么事故就會發(fā)生。
（2）最小徑集
此事故樹的最小徑集共有三個，分別為{ X9 }、{ X6，X7，X8}、{ X1，X2，X3，
X4，X5}。當(dāng)任何一個最小徑集中的基本事件都不發(fā)生的時候，頂事件就不會發(fā)生。
（3）結(jié)構(gòu)重要度
結(jié)構(gòu)重要度是從結(jié)構(gòu)上分析各個基本事件的重要程度，即分析基本事件的發(fā)
生對頂事件發(fā)生的影響程度[5]。根據(jù)最小割集，可判斷各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排
序：
X9>X6=X7=X8>X1=X2=X3=X4=X5
（4）總結(jié)
由最小割集可得，X9 在每一個最小割集中都有，因此預(yù)防高處墜落事故可以
將作業(yè)面距離地面控制在兩米內(nèi)，但這一條件基本達不到。所以要預(yù)防事故發(fā)生
從安全裝置入手較適宜，施工人員應(yīng)合理佩戴合格的安全裝備。
由最小徑集可得，若安全裝置對人員起到防護作用，那么事故不會發(fā)生；若
人員操作技能足夠，擁有較深的安全意識，那么事故不會發(fā)生。
從結(jié)構(gòu)重要度可得，控制作業(yè)面高度是最好的預(yù)防對策，其次是安全裝置對
人體起到防護作用，最后是要加強作業(yè)人員的技術(shù)操作和加深安全意識。
1.2 坍塌事故樹分析
坍塌事故指物體在外力和自身重力的作用下，超過自身承載的極限強度，導(dǎo)
致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定失衡而造成物體打擊、高處墜落、窒息和擠壓傷害的事故。這類事故
與土方工程邊坡坡度、施工方法、土質(zhì)均勻程度以及外荷載等有關(guān)。
若作事故樹可知最小割集較多，預(yù)防事故的發(fā)生可從設(shè)備材料的質(zhì)量、系統(tǒng)
的設(shè)計、負(fù)荷重量等方面來考慮。當(dāng)完成驗收材料的質(zhì)量、系統(tǒng)的設(shè)計是否合格
和符合時，最后按照要求進行規(guī)范操作會大大降低事故發(fā)生的概率。
1.3 觸電事故事故樹分析
觸電是電擊傷的俗稱，通常是指人體直接觸及電源或高壓電經(jīng)過空氣或其他
導(dǎo)電介質(zhì)傳遞電流通過人體時引起的組織損傷和功能障礙，重者發(fā)生心跳和呼吸
驟停。在引起功能性障礙后，可能會導(dǎo)致高處墜落、物體打擊等。
引發(fā)觸電事故的影響因素較多，因此事故發(fā)生的概率較大，危險度較高。要
預(yù)防事故發(fā)生，就要完善防觸電裝備與規(guī)范操作與加深安全意識。
要預(yù)防事故發(fā)生，盡量避免操作人員靠近電源或帶電體作業(yè)，若必須觸電作
業(yè)，合理必須穿戴好防護裝置按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作。
1.4 物體打擊事故樹分析
建筑行業(yè)常見事故中物體打擊是“五大傷害”的其中一種，指由失控物體的
慣性力對人體造成損害的事故。物體打擊會對威脅施工操作人員的人身保障，工
人易被砸傷，甚至出現(xiàn)生命危險。
想要預(yù)防事故的發(fā)生，企業(yè)要規(guī)定施工人員時刻正確穿戴好防護裝備。同時
經(jīng)常檢修設(shè)備和材料堆放要合理。或者防止物體從高空墜落，同樣也可以達到預(yù)
防事故的目的。結(jié)合現(xiàn)實來說，最能夠預(yù)防事故發(fā)生的措施是施工人員時刻正確
穿戴好防護裝備；其次是防止物體從高空墜落。
2 常見事故預(yù)防措施
根據(jù)以上的事故樹分析結(jié)果，可以得到建筑施工現(xiàn)場的事故預(yù)防措施如下：
（1）人員方面的措施
○ 1
操作人員在上崗前要進行培訓(xùn)，不單是技能操作培訓(xùn)還有安全意識的培訓(xùn)；
○ 2
員工禁止在工作時間嬉戲打鬧或違規(guī)操作；
○ 3員
工
在
進
行
作
業(yè)
時
要
自
覺
正
確
佩
戴
合
格
的
安
全
裝
備
；
○ 4
具有支撐性的結(jié)構(gòu)要按照要求搭設(shè)或拆卸；
（下轉(zhuǎn)第348 頁）
348 研究探討 Research
式中，x 為中和軸距預(yù)制板中混凝土平板板頂?shù)木嚯x；
¢
s s 為受壓鋼筋（此
處為鋼筋桁架的上弦鋼筋） 形心處的應(yīng)力， 此處
¢ = ¢ = ¢
s s s E c s s E e a E e 1 1 ； s s 為受拉鋼筋（此處為鋼筋桁架的下弦
鋼筋）形心處的應(yīng)力，此處s s s E c s s E e a E e 2 2 = = ；
¢
c s 為混凝土
平板內(nèi)受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力，此處
¢ = ¢
c c c s E e 。
3.2 平截面假定
受壓區(qū)混凝土最大應(yīng)變：
¢
+ - - +
¢ =
s
t
c
x
D
h c h
e x e
2
1
1
受拉鋼筋形心應(yīng)變：
¢
+ - - +
- - -
= s
t
s
x
D
h c h
x
D
h c
e e
2
2
1
1
2
1
3.3 開裂換算截面慣性矩
s
c I
2
2
2 2 1
2
1
1 1
3
3 2 2
÷ø
ö
çè
+ æ - - - ÷ø
ö
çè
= + ¢ æ + - - + x
D
x A h c
D
A h c h
bx
I E s t E s
s
c a a
式4
綜上，利用式1、式2、式3、式、4 可求出鋼筋桁架混凝土疊合樓板在短期
荷載作用下的截面抗彎剛度，之后帶入公式
1
2
0
s B
Ml
f = m 。（式中，m 是
一個與荷載的形式及分布有關(guān)的系數(shù)），即可求出預(yù)制板在短期荷載作用下的撓
度。
4 計算結(jié)果分析與比較
參照《組合樓板設(shè)計與施工規(guī)范》（CECS 273：2010），施工活荷載取均布面
荷載為 1.5kN/㎡；當(dāng)能測量施工實際可變荷載或?qū)崪y施工可變荷載小于 1.0kN/m2
時，施工活荷載可取 1.0kN/m2。試驗共有4 塊全桁架預(yù)制板，采用試驗測得的材
性數(shù)據(jù)，利用平均剛度法計算了施工荷載作用下全桁架預(yù)制板的短期撓度，見表2。
表2 施工荷載作用下全桁架預(yù)制板短期撓度的計算值與試驗值
施工活荷載1.0kN/㎡ 施工活荷載1.5kN/㎡
板號
試驗值 計算值 誤差 試驗值 計算值 誤差
HB6-12-39-6（6）B 13.8 14.24 -3.19% 16.50 16.02 2.91%
HB6-12-34-6（6）B 10.06 9.44 6.16% 12.22 10.62 13.09%
HBD6-12-33-6（6）B 9.46 8.60 9.09% 11.70 9.72 16.92%
HB13-12-39-6（6）A 18.38 16.60 9.68% 22.41 18.68 16.64%
由上表可以看出，利用本文推導(dǎo)的平均剛度法計算的全桁架預(yù)制板的短期撓
度值與試驗值吻合較好，且計算過程簡單。
參考文獻
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2006(2): 第57-60 頁.
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[4]《組合樓板設(shè)計與施工規(guī)范》（CECS 273:2010）.
（上接第225 頁）
征進行反映，學(xué)生對不同的需要對建筑模型進行多角度和多比例的觀察和分析，
利用BIM 技術(shù)，將這樣的情況進行具體的實現(xiàn)。但是，在進行教學(xué)實施的過程中，
要注意重點難點分析講解，對方案的可實施性進行分析，進而提高學(xué)生的理解能
力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
4 BIM 技術(shù)應(yīng)用案例
以廣州華夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院在建實訓(xùn)樓3 號樓為例，讓學(xué)生參與到施工過程中，
完全模擬實際工程，在課堂上用BIM 技術(shù)，把實際工程可視化，提高學(xué)生的動手
能力。對進度進行模擬，因為施工模擬技術(shù)是建筑項目施工中的重要內(nèi)容。施工
項目的進行，往往會受到天氣等很多外界因素的影響，如多雨季節(jié)，施工材料質(zhì)
量低下，施工進度與預(yù)期計劃不相符合，施工方案存在問題等。而且在實際施工
的過程中，設(shè)計方案與實際操作往往會存在一定的偏差，對施工的進度與質(zhì)量產(chǎn)
生一定的影響。利用BIM 技術(shù)，可以模擬4D 施工，對場地的布置信息和相應(yīng)的
施工資源進行結(jié)合。實現(xiàn)4D 模型的具體形成，明確施工的順序和一定的界面，能
夠根據(jù)分包的情況，對管理工作進行協(xié)調(diào)，對勞動力進行配置，降低施工的風(fēng)險，
提高施工質(zhì)量。
成立BIM 技術(shù)工程造價專業(yè)建設(shè)委員會。BIM 技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)是國家發(fā)展建筑
行業(yè)的一種趨勢，學(xué)校結(jié)合工程造價實際情況，利用有利的條件，比如我?，F(xiàn)在
有省級重點造價專業(yè)，資源和技術(shù)都是國內(nèi)一流水平，與兄弟院校合作，到德國
或者美國訪學(xué)，進行學(xué)術(shù)交流，提高BIM 技術(shù)在高校工程造價專業(yè)的地位。
參考文獻
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市出版社,2014.
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[8]韓寧,牟茗,等. BIM 技術(shù)及應(yīng)用. 第六屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會論文
集[M].北京:中國城市科學(xué)研究會,2010:77-79.86.
（上接第272 頁）
○ 5
員工禁止在身體狀態(tài)不適或天氣影響作業(yè)的情況下進行作業(yè)；
○ 6
員工要從規(guī)定的通道或安全區(qū)域內(nèi)通過，不可在危險區(qū)域內(nèi)停留；
○ 7
建筑施工現(xiàn)場的某些崗位需配備專業(yè)的操作人員。
（2）設(shè)備單元方面的措施
○ 1
所選用的設(shè)備材料必須合格，有足夠的承載能力；
○ 2
與電有關(guān)的設(shè)備或結(jié)構(gòu)應(yīng)做好防漏電保護；
○ 3
工作平臺上要劃區(qū)域合理堆放物體，不可亂扔亂放物體，邊緣處禁止堆放；
○ 4
臨時照明或作業(yè)用電禁止亂拉亂扯，應(yīng)有專業(yè)的電工按照要求作業(yè)；
○ 5
電閘箱、配電箱的設(shè)置要嚴(yán)格按照要求；
○ 6
用電設(shè)備單元的裝置還要嚴(yán)格按照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的
規(guī)定進行。
（3）其他方面的防護措施
○ 1
企業(yè)要建立健全的制度，包括生產(chǎn)勞動和安全管理制度等；
○ 2
企業(yè)可以制定獎懲制度，從而規(guī)范員工的作業(yè)行為；
○ 3
企業(yè)要定時對安全防護裝置進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，并且及時修補、更
換；
○ 4
企業(yè)應(yīng)在易發(fā)生意外處，設(shè)置提醒警告的標(biāo)志，并設(shè)立安全標(biāo)語；
○ 5
企業(yè)應(yīng)該加大安全投入，豐富企業(yè)安全文化，提高系統(tǒng)的本質(zhì)安全；
○ 6
應(yīng)該告訴員工哪些地方容易發(fā)生哪種類型事故，若發(fā)生危險應(yīng)如何自救。
3 結(jié)論
建筑施工現(xiàn)場由于存在隱患較多，因此事故頻發(fā)。本文通過文獻查閱、事故
樹分析得出了建筑施工現(xiàn)場常見的事故類型、導(dǎo)致事故的原因以及對建筑施工現(xiàn)
場的常見事故提出了的預(yù)防措施。只要企業(yè)能切實落實法律法規(guī)的要求，加大安
全投入，并且制定完善的安全管理制度，建筑施工現(xiàn)場的事故發(fā)生率就會呈下降
趨勢，造成的事故損失也會不斷減少。
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