装配式建筑施工阶段风险影响因素分析

张 鹏，胡国杰

本刊核心层次论文

装配式建筑施工阶段风险影响因素分析

张 鹏，胡国杰

(辽宁工业大学 经济管理学院，辽宁 锦州 121001)

针对装配式建筑施工阶段风险发生率高，面临风险因素复杂等问题，本文通过归纳梳理相关文献资料，运用WBS-RBS法对影响因素进行识别，建立风险清单。确定人员风险、物料风险、管理风险3个一级指标以及12个二级指标，结合层次分析法计算权重和风险度，找出主要风险影响因素。结果表明：不按规定施工、安全意识不足、风险管理不足、缺乏责任意识、安全管理不到位5个方面为主要风险影响因素。最后根据得出的结论给出对策建议。

装配式建筑；
风险影响因素；
WBS-RBS法；
层次分析法

近年来，随着经济走势以及技术发展的不确定性，建筑行业面临着升级创新的重大挑战[1]，装配式建筑作为一种能够充分利用资源、提高施工效率的建筑方式，逐渐成为建筑行业升级的主要方向[2]。装配式建筑相较于传统现浇式建筑具有人工需求少、工程质量好、建设效率高、环境污染小等优点。但装配式建筑施工过程中风险事故发生率较高，安全管理人员在施工过程中不能及时充分地监控项目的风险。因此，对装配式建筑施工阶段风险影响因素分析十分必要。

目前国内外学者对于装配式建筑施工阶段安全风险已有部分研究成果。FASS等[3]通过现场调查与专家访谈，发现影响施工风险的关键因素主要包括：现场施工人员的工作经验、施工技术和机械选择的合理性；
ZHONG等[4]通过BIM信息化平台，对装配式建筑施工过程中吊装构件施工风险进行实时追踪；
李文龙等[5]通过结构熵权，针对当前装配式建筑吊装施工特点和常见风险，进行安全风险分析，认为人员、物料、技术方案、施工环境与现场管理等5个方面为吊装施工安全事故的主要诱因；
段永辉等[6]采用结构方程模型（SEM）分析得出，改善构件质量、现场堆放等问题，加强工作人员安全意识培训以及现场管理能有效降低风险事故发生率。

本文通过WBS-RBS法建立风险清单，运用AHP找出装配式建筑施工阶段关键风险影响因素，确定指标权重并提出对策建议。

根据我国现代装配式建筑的结构施工方式与特点，在国内外现有文献[7-8]对比研究资料和专家在线访谈调研的基础上，运用WBS-RBS即工作—风险分解结构法识别施工阶段的风险影响因素，建立风险清单。

（一）工作分解结构（WBS）

WBS是以项目的整体为出发点，将其分解成若干个易于分析、相互独立的作业单元。在对施工项目进行分解处理时方法灵活度高，可以从施工流程、生产要素、位置等方面着手。本文考虑装配式建筑生产管理的特点，结合施工管理工艺流程进行WBS分解，将施工过程分解为：构件生产（1）、构件运输（2）、构件存放（3）、构件安装（4）四个阶段，如图1所示。

（二）风险分解结构（RBS）

风险分解结构RBS是依据装配式建筑特征及项目目标，对装配式建筑施工过程可能出现的风险进行细化分解[9]。结合本项目的施工特点，将本项目施工阶段风险因素划分为人员、物料、管理风险3个部分，如图2所示。

图1 装配式建筑WBS分解结构图

图2 装配式建筑RBS分解结构图

（三）构建WBS-RBS耦合矩阵

在工作分解步骤已经完成的情况下，将两者分解得到的重要因素结合起来，在此基础上将施工过程各个工作单元作为列向量，风险因素作为行向量，两者交叉构建出WBS-RBS矩阵，并对每项活动进行风险辨识。

层次分析法（AHP）是一种简单高效的系统分析方法，可以将复杂目标逐层简化分解为多个小目标。根据WBS-RBS判断矩阵，结合层次分析法，确定各风险元素权重以及重要程度，主要步骤如下。

（一）确定层次分析结构模型

层次分析结构模型分为三层，由高到低分别是目标层、准则层和方案层。目标层作为最高层，其作用是表明决策目的；
第二层为准则层，是分析过程的约束条件；
最底层为方案层，具体到可选择的各个方案。

（二）构造判断矩阵

对同一层次的施工阶段风险影响因素任意两者之间比较并进行重要度排序，得到重要度量表，取值采用TOMAS提出的1~9标度法，见表1。

表1 重要度量表

若判断矩阵元素满足b=b/b，说明其具有完全一致性。此时评分结果为：=(b)×

确定矩阵特征值和特征向量采用方根法计算判断矩阵的主特征根max和主特征向量，结果如下：

求解每一行评分值的乘积М得

求解主特征向量的次方根：

（三）归一化处理

将元素归一化，则归一化向量=(1,2,…，)即为所求的特征向量。

计算主特征根

式中（）表示向量的第个元素。

（四）一致性检验

虽然构造判断矩阵能降低其他因素干扰，在一定程度上能客观反映因素的影响力大小，但运用专家打分存在一定的主观性误差，所以为避免误差对权重计算的影响，需要进行一致性检验。当≤0.1时，即认为权重真实有效；
当＞0.1时，需要专家重新对因素进行判断，修正判断矩阵。式（6）中取值如表2所示。

表2 随机一致性指标

（五）风险度理论

风险度是通过定量分析风险发生概率及损失程度的方法，其基本计算公式为：

=（7）

式中、取值1~5，取值越大表明发生概率与损失程度越大。风险值划分及描述见表3。

通过式（7）确定的风险值以及AHP法确定的风险因素权重λ，那么作业单元的总风险度可由式（8）表示。

表3 风险值划分及描述

式中，D表示第个作业单元的风险值，λ表示各风险因素所属工作的方案层权重，D表示各风险因素所属工作下的风险值，表示第个工作中所含有的风险数量。

（一）工程概况

本文以目前某小区装配式建筑住宅项目工程设计为例，该小区项目中工程住宅建筑面积与合计规划面积总计约为13.5万平方米，其中9#、12#、13#、15#高层住宅楼项目将采用装配式技术进行建造，小区地下室及1、2、3层采用现浇混凝土施工，4层及以上采用装配式施工。

（二）风险识别

结合图1和图2构建WBS-RBS耦合矩阵，对WBS-RBS耦合矩阵中的每项未确知风险事件进行判断，选用数字“0”和“1”计数，“1”表示基本事件存在风险，“0”表示基本事件不存在风险或风险可忽略不计，如表4所示。

表4 WBS-RBS耦合矩阵

（三）确定风险权重

本次评价聘请15名专家对各项指标进行打分并对评价指标重要度进行排序，根据专家的评定结果，以构件安装阶段4为例，采用AHP法进行权重分析计算，构造11~14对4的判断矩阵并打分，具体如表5所示。

计算准则层的权重值得出结果，然后应用式（3）进行归一化处理得1=0.336，2=0.406，3=0.194，4=0.064。

最后，应用式（4）计算最大特征值根max，得max=4.261。

表5 构造两两判断矩阵

鉴于专家打分法具有一定的主观性，需要对结果进行一致性检验，根据式（5）得=0.087，应用式（6）得=0.098<0.1，通过一致性检验，权重满足要求，在专家打分的基础上根据式（7）得出风险度大小。因此得出准则层11~14的权重依次为0.336，0.406，0.194，0.064，其他权重如表6所示。由表6可以看出，综合权重较大的风险度也较大，符合实际情况。

表6 构件安装阶段风险影响因素权重

（四）评价结果分析

由表6方案层权重以及风险大小，结合式（8）计算得出总风险度D=9.384，根据表3的风险度划分，其总体风险水平为3级，处于可控水平。从表6可以看出，在构件安装阶段的主要风险影响因素有：12不按规定施工、11安全意识不足、34风险管理不足、13缺乏责任意识、31安全管理不到位这五个方面，与表4风险情况判断相符。建议该项目加强施工人员安全责任意识培训，紧抓施工规范化。对于现场管理方面，要积极完善现场管理制度，提高风险意识，加强现场风险管理，制定监控措施。

根据上述的初步研究可知，人员风险对于施工阶段安全风险的影响较大，其次是管理风险。因此，本文根据已识别归纳出的主要风险与影响风险因素，提出可行的预警对策。

（一）加强施工人员安全责任意识

施工企业为尽可能地将装配式建筑施工过程中潜在的风险降到最低，首先要提高人员安全责任意识，使员工认识到责任履行不到位的危害，最大限度地规避问题的出现，通过责任落实到人，对施工人员各自工作领域风险管控相关责任进行划分，从而预防权责不明的情况发生，减少因责任落实不到位导致施工事故的发生。并通过张贴标语、广播宣传等方式，积极开展安全教育，提高施工人员安全责任意识。

（二）严控规范施工

企业应对人员在施工过程中的工作状态和器械操作进行深入分析，对其中出现的安全隐患和工作难点进行梳理，并组织人员培训，严格把控施工人员行为规范，全方位地管理不同岗位施工人员行为，规范构件吊装等设备操作，保障每一个施工作业人员技术水平能够达到建筑施工要求。因为装配式建筑施工对人员技术含量要求比较高，通过对施工人员的岗前培训，使其初步掌握装配式建筑施工的特点，并运用技术手段来展开施工作业，从而最大限度地将施工风险控制在合理的范围内。

（三）落实现场风险管理制度

装配式建筑作为新兴建筑形式，其管理方式与传统建筑有所差异，这对现场管理人员对于风险的把控能力提出了更高的要求，管理人员需要转变传统的管理观念，与时俱进，切实落实现场管理制度。施工前重点检查施工设备是否存在安全隐患，施工作业时严格落实管理制度、把控施工过程，将现场风险降到最低。施工单位也要改善施工现场环境，营造出良好的劳动条件，避免因现场管理不到位等问题导致安全事故的发生。同时，为了将施工风险降到最低，施工单位在制定相应的规章制度时，也要注重引导各级人员落实制度内容，并且加大在施工技术上的研究力度，提高装配式建筑施工的技术水平。

本文旨在以装配式建筑为研究对象，通过专家打分及对近年来国内外工程相关文献资料的查阅，运用WBS-RBS法建立风险清单。在此基础上，结合实际工程项目，采用AHP法计算得出风险的主要影响因素包括：不按规定施工、安全意识不足、风险管理不足、缺乏责任意识、安全管理不到位等5个方面，为降低项目风险提供一定的参考依据。

[1] 鲁贵卿. 新时代建筑业的高质量发展之路[J]. 施工企业管理, 2019(2): 25-29+15.

[2] 刘康宁, 张守健, 苏义坤. 装配式建筑管理领域研究综述[J]. 土木工程与管理学报, 2018, 35(6): 163-170+177.

[3] FASS S, YOUSEF R, LIGINLAL D. Understanding causes of fall and struck-by incidents:What differentiates construction safety in the Arabian Gulf region?[J]. Applied Ergonomics, 2016, 38(5): 1274-1280.

[4] ZHONG R Y, PENG Y, XUE F, et al. Prefabricated construction enabled by the internet-of-things [J]. Automation in Construction, 2017(76): 59-70.

[5] 李文龙,李慧民, 裴兴旺, 等.基于结构熵权—可信性测度理论的装配式建筑吊装施工安全风险评估[J]. 武汉大学学报(工学版),2020, 53(5): 410-417.

[6] 段永辉, 周诗雨, 郭一斌, 等. 基于SEM的装配式建筑施工安全风险及策略[J]. 土木工程与管理学报, 2020, 37(2): 70-75+121.

[7] 董翔, 谢桥漾, 季晓刚, 等. 超高层装配式建筑施工安全风险评价[J]. 建筑经济, 2020, 41(S1): 290-293.

[8] 荀志远, 张丽敏, 徐瑛莲, 等. 基于组合赋权云模型的装配式建筑安全风险评价[J]. 数学的实践与认识, 2020, 50(7): 302-310.

[9] 常春光, 吴溪. 装配式建筑施工安全风险评价研究[J]. 建筑经济, 2018, 39(8): 49-52.

10.15916/j.issn1674-327x.2023.01.013

TU71

A

1674-327X (2023)01-0047-05

2022-05-03

辽宁省社会科学规划基金项目(L21BGL028)

张鹏(1997-)，男，山东临沂人，硕士生。

胡国杰(1965-)，男(满族)，辽宁锦州人，教授。

(责任编辑：许伟丽)

猜你喜欢装配式权重建筑施工装配式建筑设计中BIM技术的应用建材发展导向(2022年18期)2022-09-22装配式EPC总承包项目管理建材发展导向(2022年10期)2022-07-28建筑施工及加强建筑施工安全管理大众投资指南(2021年23期)2021-12-06装配式建筑EPC总承包管理模式研究建材发展导向(2021年20期)2021-11-20土木工程建筑施工技术创新建材发展导向(2021年18期)2021-11-05建筑施工管理工作探讨建材发展导向(2021年16期)2021-10-12土木工程建筑施工技术创新初探建材发展导向(2021年13期)2021-07-28权重常思“浮名轻”当代陕西(2020年17期)2020-10-28为党督政勤履职 代民行权重担当人大建设(2018年5期)2018-08-16关于装配式建筑的几点思考智能城市(2018年7期)2018-07-10

推荐访问:建筑施工 因素 阶段