第１３卷 第６期 ２０１３在 中 国水运 Ｖｏ１．１３ Ｊｕｎｅ Ｎｏ．６ ２０１３ ６月 Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 扣件式脚手架安全风险评析 周晟亮，吕珍莹 （浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州３１００１４） 摘要：扣件式脚手架在现代施工中得到了广泛的运用，同时它的安全性已经成为了当前施工安全的重要问题。通 过对扣件式脚手架设计和施工阶段的风险进行量化分析，采用层次分析法（ＡＨＰ）对扣件式脚手架的安全性进行了 风险分析和风险权重的计算，并根据权重的大小对各风险进行排序，提出了控制其风险的有效措施。使企业的脚手 架安全管理更有针对性和有效性。 关键词：扣件式脚手架；风险识别；层次分析法（ＡＨＰ） 中图分类号：ＴＵ７３１．２ 前言 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１３）０６－０２９８－０４ 载，连墙构件设置不足或者被破坏或拆除，基础沉降或者立 杆底部脱空和连接件或者受力构件出现断裂或损伤和大风地 近年来，随着建筑业的迅猛发展，脚手架技术也随之不 断发展，钢结构脚手架也逐渐替代了竹木脚手架，而其中扣 件式脚手架由于其具有搭建速度快、成本低廉、可重复利用 等优点而被广泛采用。但脚手架作为施工的载体，不仅承受 着钢筋混凝土及各种建筑材料和建筑设备等荷载，同时还是 震等自然灾害。 二、层次分析法 １．层次分析法简介 下面简要的介绍一下用层次分析法分析扣件式脚手架的 过程。 施工人员垂直交通的通道和作业平台，因此常常是施工人员 伤亡事故的多发部位，比如２０１３年１月３０日浙江绍兴浙 江省绍兴诸暨市一个建筑工地发生坍塌事故，多人被埋。由 近年来住建部报告我们可以看到脚手架事故在建筑事故中占 了很大的比重，这也严重威胁着我们务工人员的生命安全， 因此，对扣件式脚手架进行安全风险评析并提出有效地预防 措施对我们的安全生产具有积极地意义。 一（１）建立问题的递阶层次结构 首先，把复杂问题分解为称之为元素的各组成部分，把 这些元素按属性的不同分为若干组，以形成不同的层次。按 照元素之间的相互关系，将元素按照不同的层次进行组合， 形成一个多层次的分析结构模型。最高层为总目标；中间层 表示采取某种措施、政策、方案等来实现预定总目标所涉及 的中间环节，可由若干个层次组成，包括所需考虑的准则、 子准则。扣件式脚手架层次分析结构模型如图１所示。 、风险识别 通过对进来脚手架坍塌事故的分析，可以把发生的原因 总结为材料问题、设计问题和施工应用问题： １．材料原因：扣件式脚手架一般由立杆、横杆、支撑、 连墙杆和扫地杆、扣件等组成，每一个结构都对脚手架的强 度和稳定起着关键的作用，而现在的脚手架一般都是从专业 的脚手架租赁公司租赁而来，这中间有着构件损耗的问题， 在重复利用的过程中难免会出现构件损坏或者强度下降的情 况。 ２．设计原因：现在许多施工企业不进行脚手架的设计和 验算，仅仅依靠经验来布置支撑系统，对支撑系统的刚度和 稳定性考虑不足。另外，现在大部分设计人员对施工现场的 情况了解很少，仅凭经验进行设计，这就导致了一些设计条 件与施工条件相差较大。还有就是在脚手架设计计算时，各 种计算简图与脚手架实际情况有相当大的差距。 ３．施工应用的原因：施工应用的原因又可以分为脚手架 图１ 扣件式脚手架安全分析层次结构图 （２）构造两两判断矩阵 对同一层次的各元素关于上一层次中某准则的重要性进 行两两比较，构造两两判断矩阵，并进行一致性检验。构造 两两比较判断矩阵。按一定的准则，比较两个元素哪一个更 重要，对重要程度赋予一定数值。根据人们的心理习惯，一 般使用１－９标度法构造间接判断矩阵（见表１）。 搭设工程中的风险与使用过程中的风险。脚手架搭设过程中 的风险主要有：设置和搭设的质量缺陷，目前有不少施工技 术负责人不对工人进行详细的安全技术交底、有些工人素质 较差、以及施工现场的实际状况复杂等原因，难免的会发生 应用问题。脚手架使用过程中的风险主要有：使用过程中超 收稿Ｂ期：２０１３—０２—２３ 作者简介：周晟亮（１９８９一），男，浙江湖州人，浙江工业大学建筑工程学院硕士生，研究方向为结构健康监测。 第６期 周晟亮等：扣件式脚手架安全风险评析 ２９９ 表１标度的含义 标度 定义 表示两个元素相比．具有相同的重要性 表示两个元素相比，一个元素比另一个元素稍微重要 表示两个元素相比，一个元素比另一个元素明显重要 表示两个元素相比，一个元素比另一个元素强烈重要 表示两个元素相比．一个元素比另一个元素极端重要 上述相邻判断的中值 其中，两两判断矩阵的元素必须满足： ａ１＞Ｏ；ａ！ ： ｌｄ ＝１ 口，ｆ （３）单一准则下被比较元素的相对权重 这一步需要根据判断矩阵计算对于目标元素的相对重要 性次序的权值。我们采用几何平均法求判断矩阵的特征根与 特征向量。近似计算法如下： １）将判断矩阵Ａ中元素按行相乘，即兀 （ ＝１…２．，ｎ）， 厂 — ２）计算 珥 ３）将 归一化，得 ，ｗ 【 ， ，．．历 】 ４）计算最大特征根 ＝喜 ，￣ｏｅ（Ａ ），表示向 量ＡＷ的第ｉ个元素。 （４）层次排序一致性检验 计算一致性指标：Ｃ．Ｉ．：—＂￣ｍａｘ－ｎ，式中ｎ一判断矩阵的 阶数。 计算平均随即一致性指标Ｒ．，．是多次重复进行随机判断 矩阵特征值的计算后取算数平均数得到，表２给出了１—１５ 维矩阵的平均一致性指标。 表２矩阵平均一致性指标值 阶数１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ 计算一致性指标ｃ ＝ ，当ｃ 。．１时，一般认为判断 矩阵的一致性是可以接受的，否则就要修改判断矩阵使之符 合要求。 （５）层次总排序权值计算 计算同一层次所有因素对最高层（总目标）相对重要性 的排序权值，称为层次总排序。这一过程是由最高层次到最 底层次逐步进行的。 （６）层次总排序一致性检验 如果Ｂ层次某因素对于 单排序的一致性指标为Ｃ，．， 相应的平均一致性指标为 ，则层次总排序一致性比率为 ∑ Ｃ／ ＣＲ＝ 一 ∑ ＲＩ ＣＲ＜０．１，认为层次总排序结果是满意的。 ２．应用举例 下面将用层次分析法对一个实际工程的脚手架工程进行 风险评价。 工程概况如下：此工程是浙江新城建设有限公司项目部的 灵风村公建设施下扇块一期（二标段）工程。计划开工日期： ２０ｌ１年１月１日，计划竣工日期：２０１１年９月７日，共计 ２５０ｄ。本项目位于安吉县环灵风山经济开发区，总建筑面积 １５，３５１．５６ｍ ，单体建筑为１、２、３、５、６段商业街，下扇 幼儿园，一部分居民楼，下扇活动中心，共七个单位工程，全 部采用框架结构。该工程采用扣件式脚手架，下面我将采用其 中一个六层脚手架为例，用层次分析法对其进行风险分析。 建立的层次分析模型如图１所示。然后专家打分法并结 合１—９标度，建立如下的判断矩阵。相见表３￣６。 表３判断矩阵Ａ－Ｂ ｏ ０ Ｄ己１ ２ ６ ７ ３ ４ Ｂ１ Ｃ１ Ｃ２ Ｃ３ Ｃ４ Ｃ５ Ｃ＾ Ｃ７ Ｃ Ｃ １ １／３ ７ ６ ５ ５ １ 佗 １ ６ ５ ４ ３ ４ 仃 ４ ３ Ｃ２ ３ １ ７ ６ ６ ６ ４ ３ Ｃ １／７ １／７ １ １／２ １／６ １／６ １／４ １／２ Ｃ １／７ １／６ ２ １ １／６ １／６ １／５ １／２ Ｃ １／５ １／６ ６ ６ １ ３ ５ ７ Ｃ １／５ １／６ ６ ６ １／３ １ 仃 １ １ ６ ２ ７ ｉＣ １／４ １／４ ４ ５ １／５ １／６ １ ３ Ｃａ １／３ １／３ ２ ２ １／７ １／７ １／３ ４ ４ １ ０ ＼Ｉ ｌ ３ ３ ５ ４ ｌ、ｌｉ ６ ６ Ｃ１ １ １／３ ５ ５ １／６ １／７ １／３ １／２ Ｃｚ ３ １ ４ ４ １／７ １／６ １／３ １／２ Ｃ １／５ １／４ １ ２ １／８ １／７ １／４ １／３ Ｃ １／５ １／４ １／２ １ １／８ １／８ １／４ １／３ Ｃｓ ６ ７ ８ ８ １ １／２ ５ ６ Ｃｅ ７ ６ ７ ８ ２ １ ６ ６ Ｃ， ３ ３ ４ ４ １／５ １／６ １ １／３ Ｃ ２ ２ ３ ３ １／６ １／６ ３ １ （１）Ａ—Ｂ层次计算 Ｍ ＝ ×ｓ× ＝ Ｍ ＝ ×－× ＝ Ｍ， ｓ×ｓ刈＝ ＝３ｉｆ＝１ ＝３Ｊ ＝０＿４。５ ＝ ＝２．４６６ ０ ３ 仃 ｌ 胛 １ １ ， ５ １ ３００ 中国水运 第１３卷 将 归一化 ．＝ １ ＝０．２５８， ＝ ＝ 。ｓ， ２．４６６ｔ７）＂３：—：０．６３７。 ３．８７１ 可得所求的向量为：ｗ＝１ １９＂ｌ， ２，．．．ｉｆ７ 】 ＝【０．２５８ ０．１０５ ０．６３７］ 一一 。 Ｉｒｏ．２５８］ ｉ ｌ ０．１ｏ５ ∞ Ｊ Ｉ计算最大特征根 ，ｔ一： ｍ“一台”，一 ０．／９＂ ： ：３ｘ ２５８！ ３ｘ０＋ ： 。 ！ １． ＋！０５ ３’×０． ６３７・！ ： 一３，０３７计算一致性指标：ｃ ＝ ＝ ＝。川ｓｓ 查表２得Ｒ．Ｉ．＝Ｏ．５２ 计算一致性指标ｃ ＝ ＝ 芝 ＝０＿０３６ ０＿ｌ，故一致性检 验符合要求。 （２）Ｂ１一Ｃ层次计算 计算得所求的向量为：ｗ＝【Ｏ．２３９ ０．３３ ０．０２３ ０．０２８ Ｏ．１５４ ０．１２ ０．０６５ ０．０４１］ ＡＷ＝【２．４２９ ３．４ ０．２ ０．２５ １．５ １．２５ ０．６ ０．４１ 计算最大特征根 ＝喜 ＝８．５。９ 计算一致性指标：ｃ－，－＝ ＝ ＝０ｌ０ ｓ 查表２得Ｒ．，．＝１．４１ 计算一致性指标Ｃ．Ｒ．－ ＝Ｔ０．０ ７３＝０．０５２＜０．１故一致性检 验符合要求。 （３）Ｂ２一Ｃ层次计算 计算得所求的向量为：ｗ＝【Ｏ．０４ ０．０４９ ０．３１８ Ｏ．２６１ ０．１３８ ０．１０２ ０．０７５ Ｏ．０１７］ｒ ＡＷ＝【０．３７ ０．４５１ ３．１ １４ ２．３５１ １．２８ ０．９７７ Ｏ．７２２ ０．１６７］ 计算最大特征根 ：喜 ＝８－３６ 计算一致性指标：ｃ－，．＝ ＝ ＝ｏ－０５ 查表２得 ．Ｉ．＝１．４１ 计算一致性指标Ｃ．Ｒ．－ ＝Ｔ０．０ ５１＝。－０３６５ 。．１，故一致性检 验符合要求。 （４）Ｂ ，ｑ－Ｃ 层次计算计算得所求的向量为：Ｗ＝［０．０５２ ０．０６５ ０．０２７ ０．０２２ Ｏ．３０２ ０．３６１ ０．０８５ ０．０９２］ ＡＷ＝［０．４９５ ０．５９５ ０．２３８ ０．１９７ ２．６１９ ３．１４６ ０．７８３ ０．８３９１ － 计算最大特征根 ＝ ｎｇｆ＝８．。２９ 计算一致性指标：ｃ ＝等＝ ８．０ ２９广－８＝。００６ 查表２得 ．Ｉ．＝１．４１ 计算一致性指标ｃ． ．＝ Ｃ．Ｌ＝ ０．０ ０６＝。．。０４ｃ０．１，故一致性检 验符合要求。 （５）总排序一致性检验 Ｃ．，．＝Ｏ．２５８Ｘ０．０７３＋０．１０５Ｘ０．０５１＋０．６３７ｘ０．００６＝０．０２８ ＣＲ＝Ｏ．２５８＞＜１．４１＋０．１０５ｘ１．４ｌ＋０．６３７ｘ１．４ｌ＝ｌ＿４１ ｃ矗： 一０．０２８ ０．０２＜ｏ．１。故，总排序一致性检验符合要求。 （６）各风险因素总排序 由表７可以看出，风险事件ｃ 一ｃ 发生概率从大到小排 列为：Ｃ６＞Ｃ５＞Ｃ２＞Ｃｌ＞Ｃ７＞Ｃ８＞Ｃ３＞Ｃ４．可以看出使用不 合规范是影响脚手架安全性的最主要的安全因素，接下去就 是搭设质量缺陷、连接构件不合格等因素对脚手架安全起着 关键作用。采取不同措施对于降低该项目风险权重应按照风 险排序进行。 表７各风险因素总排序 三、风险控制措施 １．加大对临建设施安全专项监管力度，杜绝违章作业现 象。作为地方各级建设主管部门，一方面，要通过媒体、网络 或者利用其它渠道及时、经常性地向社会公布本辖区内建筑施 工重大危险源、整改措施及治理情况，使建筑施工企业能够得 到及时的提醒。另一方面，要积极开展安全专项整治活动，增 强监督检查次数，以确保安全设施达标，安全制度要跟上。 ２．加强对脚手架租赁公司的监管力度，确保其脚手架的 各部件符合相关的规定。另外还应加强工地上脚手架的质量 检查，不能让有问题的脚手架部件运用在工程的第一线。 ３．在设计方面，应该让有脚手架设计资质的人员进行设 计，严禁主管的搭设。在设计时应充分考虑实际荷载的分布 情况，选取合理的简化模型，还应该充分考虑最不利的荷载 组合因素，即最大荷载处支架的受力情况、动荷载的冲击系 第６期 周晟亮等：扣件式脚手架安全风险评析 ３０１ 数、脱模前和脱模后的荷载变化、预应力张拉前和张拉后的 荷载变化等等。在对立杆进行稳定性验算时，不仅要考虑轴 向荷载，还要考虑由于钢管之间用扣件连接导致杆件不能交 于一点而产生的偏心荷载。 ４．在作业前，施工技术人员应该对操作班组人员进行技 的应用为建筑施工中解决了诸多不便问题。在当前建筑工程 施工中，但是脚手架作为主要的施工措施和设备，其安全事 故的发生日益频繁，为当前建筑工程施工中脚手架的设计与 构造敲响了警钟。如何解决这些问也成为了现在的一个课题， 本文就用层次分析法对脚手架的风险进行了评析，对脚手架 的安全进行了量化的排序，从上文中可以看出使用不合规范 是影响脚手架安全性的最主要的安全因素，接下去就是搭设 术交底，并加强脚手架搭设过程的管理。脚手架必须配合施 工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。 扣件螺栓拧紧扭矩不应小于４０Ｎ・ｍ，且不应大于６５ 质量缺陷、连接构件不合格等因素，这就要求我们应按照风 险排序权重采取不同措施对于降低该项目风险。 参考文献 Ｎ・ｍ。立杆，纵、横向水平杆，连墙件等的搭设必须符合构 造要求。每搭设完１Ｏ～１３ｍ高度后及达到设计高度后，要 及时进行检查验收。每搭设完一步脚手架后，应及时校正步 距、纵距、横距及立杆垂直度。遇有六级及六级以上大风和 雾、雨、雪天气时应停止脚手架的搭设和拆除作业。 【１】李晓伟，魏吴晋，裴蓓．扣件式脚手架安全影响因素重要 性判断研究【１１．建筑安全，２００６，（９）：１２—１４． ［２】梁庆斌．建筑施工中关于脚手架的相关技术探讨 科学 与财富，２０１２，（５）：５３３． ５．加强脚手架使用过程中的管理。脚手架使用期间，严 禁拆除连墙件及主节点处的纵横向水平杆、纵横向扫地杆， 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。脚手架使 【３】郑屹峰，蔡雪峰，周栩．建筑施工脚手架安全风险评价 福建工程学院学报，２００７，（６）：６５８—６６０． 用中，应分阶段定期检查杆件的设置和连接，特别注意连墙 件是否漏设或被拆除而未补设，脚手架是否超载，立杆是否 ［４】李天政，贾子超．层次分析法原理及应用举例Ⅲ．内江职业 技术学院学报，２００８，（４）：５２—５５． ［５】余建新．工程风险评估与控制【Ｍ】．北京ｉ中国建筑＿ｒ－，＿Ｉｋ出 版社，２００９：３９—４７． 悬空，基础沉降情况，是否积水，扣件螺栓是否松动等情况。 尤其是大风天气过后，要立即检查脚手架有无变形。 ６．加强脚手架拆除过程的管理。脚手架的拆除必须由上而 下逐层进行，严禁上下同时作业，连墙件必须随脚手架逐层拆 除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架。分段拆 Ｉ６孙伟．层次分析法应用研究Ｕ］６１．市场研究，２００８，（１２）： ３５－３９． 【７］容继盘，孙李宁．扣件式钢管脚手架施工安全风险识别、 分析与控制卟企业科技与发展，２００９，（２Ｏ）：８０￣８１． 除高差不应大于两步，如高差大于两步，应对连墙件加固。拆 除前应由工程技术负责人同安全员一起对工人进行安全技术交 底，严禁工人酒后作业，拆除时严禁将各构配件抛掷至地面。 四、结束语 ［８】李为浩．扣件式铜管脚手架事故原因及预防措施Ⅲ．城市 建设理论研究，２０１１，（２６）． 『９１姜敏，孙浩．加强钢管脚手架及扣件质量的控制降低安全 风险 建设监理，２００６，（５）：６３—６５． 脚手架是当前建筑施工中不可缺少的工具，其各种功能 （上接第２９７页）（货物中转周期不大于１５天），以临港产 业为基础，以信息技术为支撑，以优化港口资源整合为目标， 发展具有涵盖物流产业链所有环节特点的港口综合服务体 其堆存期可长达１年以上，故在相同货物中转量的前提下， 需占用更多的土地资源。其陆域纵深一般在１，２００ｍ至 １，５００ｍ，远大于普通杂货码头４００ｍ的陆域纵深以及集装 箱码头８００ｍ的陆域纵深。 ②码头装卸方式需具备多样性及综合性 普通的港口码头注重岸线的整合及装卸功能的统一，特 系。港口物流是特殊形态下的综合物流体系，是作为物流过 程中的一个无可替代的重要节点，完成整个供应链物流系统 中基本的物流服务和衍生的增值服务。 中海油物流基地的服务对象则多以海上油气田为主，兼 顾下游固体产品的运输。物流以油气田的生产为基础，突出 货物分类管理及长期仓储、应急配货配送、多样性的船舶供 给等特点。海上钻井平台的物资（包括淡水等生活用品、钻 别是对待危险品码头，考虑到其防火的安全间距，需将其整 合在同一作业区内集中管理。而中海油物流基地配套码头为 保证在特殊时期第一时间提供货物的配送，往往在不足１公 里的岸线范围内集中布置杂货码头、油品码头、输灰码头等 多种码头形式。设计时需特别注意码头泊位的排列组合方式， 尽量减少岸线资源的浪费。 四、结语 头等生产工具）均依靠船舶运送，物流基地是这条生命线的 能否稳定运转重要保障，大型工作船或货船的使用越来越频 繁，码头船舶的停靠及装卸频率亦高于普通杂货码头。在特 殊时期（预防井喷、重要物资运送或人员转移）需第一时间 通过工程实例的介绍，我们可以看出中海油物流基地配套 码头有着极为独特的功能定位及特殊的设计要求，在进行设计 提供货物的配送。 综上所述，中海油物流基地码头需具备大型的陆域仓储场 地、多样化的码头装卸方式、可供多种船型组合的基础岸线长度。 ２．中海油物流基地配套码头特殊设计要求 工作时只要根据上述拟定的思路，便可较好的完成设计任务。 参考文献 ①码头陆域纵深较大，货物堆存期较长 相对于杂货码头及集装箱码头不超过１ ５天的堆存期， 中海油物流基地配套码头为突出货物分类管理及长期仓储， ｌ１】惠州港总体规划．中交第四航务工程勘察设计院有限公 司．２０１１． 【２】中海石油南海东部海域“十二五”规划．