基于系统思维的施工现场安全隐患分类体系

许安华 张 伟 赵挺生

(华中科技大学，湖北 武汉 430074)

近年来工程建设生产安全事故频发，2016年—2018年全国事故起数、事故死亡人数呈递增趋势[1,2]，这表明工程施工安全生产形势依然严峻，降低事故率刻不容缓。施工现场是施工活动的发生地，因此减少现场安全隐患可以降低建设工程事故发生率。然而施工现场具有施工人员密集、现场环境复杂等特点，若未对现场安全隐患进行识别和归类，就会导致现场管理系统性较低，隐患排查效果难以保证。因此采取科学的方法系统地识别尽可能多的现场安全隐患，对全面提高现场安全水平具有重大意义。

1 文献综述

通过文献研究，现阶段识别隐患的思路大致可以分为两类：“事故致因分析”和“现场安全分析”。“事故致因分析”运用如HFACS、海因里希因果连锁论、2-4模型、事故树等理论模型，建立事故致因系统框架，然后结合数学方法确定主要致因和致因之间的作用机理[3,4]，或通过实证分析证明致因系统可行性[6]。此类致因系统的准确性毋庸置疑，但事故发生的原因会随着工程管理模式、技术的不断发展而持续更新，使致因系统在时间上具有滞后性，事故预防无法与生产同步。“现场安全分析”从施工现场环境出发，分析现场人员、临时设施、材料设备构配件、大型机械和工序流程等构成要素，以“人机环管”“人机料法环”等理论框架研究要素之间和内部的联系，建立隐患分类体系[5]，然后通过综合评价的方式确定因素及其重要程度。此类隐患分类体系能较好地适应复杂多变的施工现场环境，较全面表现现场安全隐患。因此本文采用“现场安全分析”的研究思路。运用系统思维，从“行为类、结构类、功能类、防护类、环境类”[6]五方面对施工现场的隐患因素进行梳理、分类、整合，构建施工现场隐患分类体系，然后应用于某在建黄河大桥特大桥的现场安全检查中，验证分类体系的合理性。

2 施工现场隐患分类体系

2.1 施工现场隐患分类体系构建思路

系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。施工现场作为一个典型的复杂系统，涵盖人员、材料、机械、防护等众多要素，为建立一个全面、清晰的现场隐患体系，确定如下构建思路：

1)现场隐患体系主要针对施工现场物的不安全状态，合并人的不安全行为和管理缺陷。施工现场安全隐患涉及物、人和管理，改善人的行为和管理手段可以从本质上降低安全风险，但是调整周期较长，而改进物的不安全状态虽然治标不治本，但效果立竿见影，风险程度在短时间内可以显著降低。

2)现场隐患体系将根据不同机械系统的特点，每种机械系统独立讨论。随着现场机械系统(如塔吊、挂篮、大型模板等)使用更加频繁，每种机械系统的结构、功能等各具特点，不能忽略它们各自对现场安全隐患带来的影响。

3)传统现场安全检查一般采用安全检查表对现场进行判别检查，具有实用、易于实施的优点，但安全检查表对隐患的完整性有较高要求。因此，运用实证分析可以较好地验证隐患体系的实际意义。

2.2 施工现场隐患分类体系构建

按照上述思路，梳理现场大型临时结构设施、人员、防护、环境等在工程建设活动中具有的特点，确定行为类、结构类、功能类、防护类和环境类五大隐患类别的作用机理(如图1所示)，并结合结构力学、工程法律规范等工程相关知识，逐类细分隐患，构建施工现场隐患分类体系。

1)行为类隐患。行为类隐患一方面包含作业人员的施工作业行为、管理人员的管理指导行为，另一方面也包括作业人员防护行为(防护用品未穿戴)，管理人员安全文化行为(安全标语、警示未落实)等。

2)结构类隐患。对于结构类隐患，每种设施、设备的组成、功能、所处环境不同，需要分主体描述，每个主体又分为基础、结构形状、构件破损、构件连接、构件荷载五方面。

3)功能类隐患。功能类隐患也需要根据主体区分，以桥梁挂篮施工为例，可分为挂篮、塔吊、汽车吊、小型施工机具等分区。每个分区包括机械运行装置缺陷、安全防护装置缺陷两类功能性隐患。

4)防护类隐患。防护类隐患包括现场围挡缺陷、通道防护缺陷、临边防护缺陷、洞口防护缺陷、临电防护缺陷、消防防护缺陷六个方面。例如，现场围挡缺陷包括未连续设置围挡、围挡高度不足、围挡材料不坚固等。

5)环境类隐患。环境类分为自然环境恶劣、作业环境混乱两大因素。其中自然环境恶劣包括大风、大雨、大雾、冰冻、高温等；作业环境混乱包括操作空间狭小、工作面上的零散材料、工具和杂物等未及时清理、交叉作业干扰等。

3 实证分析

3.1 工程概况

某在建大桥主桥部分采用挂篮施工，悬臂长度为125 m，即每个桥墩单独配备塔吊和桥墩爬梯(工人从地面到桥面的阶梯状垂直方向通道)，桥墩自成作业面，浇筑0-15号块直至相邻两桥墩合龙，现场作业面、交叉作业较多。特大桥采用菱形挂篮施工，包括行走承重系统、底模系统、侧模系统、走行系统、锚固系统，构成组件数量众多，不同工况下构件承受荷载差异显著，并且连续梁挂篮施工工艺较复杂、工序较多，不同环节的安全隐患容易积累，对作业、管理人员安全意识要求较高。然而现场各个桥墩分别配备不同施工班组，各班组安全意识、技术水平参差不齐，因此需要对塔吊和挂篮的基础、结构连接稳定性，挂篮模板系统连接的可靠性进行隐患识别和排查。

自2017年10月起，采用五类隐患分类体系，每月两次、每次抽取10个左右桥墩对挂篮施工部分和其他重要部分进行安全检查，分为地面和桥面两大部位。地面着重检查桥墩配备塔吊和爬梯的稳定性，如：基础、附着装置、混凝土泵送装置等，同时在地面观察桥梁浇筑横截面处安全通道防护措施、工人行为、地面施工作业等在桥面无法观察到的安全隐患；桥面处着重检查挂篮的稳定性，如：挂篮后锚装置、整体重心、桥面构件设施摆放等，检查完毕后生成评估报告反馈施工单位。经过数次检查，发现隐患体系能较全面涵盖现场安全隐患，现场安全风险程度显著降低。

3.2 现场隐患

1)主要行为类隐患。经现场检查，行为类隐患有：作业行为缺陷，工人在检查桥墩钢筋绑扎时通过不稳固的临时通道，在进行桥墩修补时用汽车吊吊人进行高空作业；防护行为缺陷，工人在架桥机、挂篮、桥墩高空作业时未穿戴安全带，无安全防护。作业行为和防护行为缺陷也表现出管理行为和文化行为的漏洞，可能是工人危险行为不能及时制止，安全警示、规章落实还不足等。

2)主要结构类隐患。大跨度连续梁挂篮施工对荷载分布要求很高，挂篮因为结构类隐患一旦失稳，进而桥面两边受力不平衡，使得桥体倾斜失稳坍塌，因此管控重点是结构类隐患尤其是挂篮的结构连接和基础部分。挂篮后锚系统由配重横梁、锚杆、锚固螺母和防脱螺母组成，将挂篮整体与桥体固定。根据施工方案，锚杆应为6根精轧螺纹钢，外包一层PVC管防止电焊打铁脆断，并基本垂直于桥面，锚杆上端用螺母与上锚扁担锚固并加上防脱螺母，下端用连接器与预埋的精轧螺纹钢筋连接。检查发现：锚杆歪斜、缺失；上端锚固螺母、防脱螺母缺失为普遍问题，有很大风险导致挂篮倾覆。

3)主要功能类隐患。现场检查中，功能类隐患主要集中在桥面，包括挂篮的手拉葫芦防脱钩装置和小型机具的安全防护装置。检查中发现挂篮的某些手拉葫芦缺少防脱钩装置，使用时若存在非轴向力，物件极大可能脱离吊钩，导致物体打击等事故，在作为临时固定装置时会导致挂篮桁架的整体失衡，发生挂篮倾覆、桥体倒塌的事故。而桥面小型机械如圆盘锯缺少锯片防护罩、分料器和防护挡板，高压气喷机缺少传动防护罩，有可能导致机械伤害，物体打击等事故发生。

4)主要防护类隐患。挂篮前上横梁设有临时通道，在调整吊杆、移动模板作业时作为工人的临时作业平台。通道内存在很多工具和细小零件，虽然通道的围挡达到防止人员坠落的要求，但未设置挡脚板，导致通道地面上方150 mm左右无临边围挡，工具和零件具有较大的高空坠物风险。同时现场采用网片式围挡也存在安全隐患，围挡部分缺失且未绑扎牢固，一是增加工人临边坠落的风险;二是在现场频繁大风天气的情况下，网片吹落，物体打击事故的可能性急剧上升。

5)主要环境类隐患。因为各个施工队技术不一，零星材料未及时清理，构件放置位置不当，桥面整洁度有巨大差异，影响施工现场的整体作业环境，容易发生安全事故。例如桥面临边堆积钢筋网片的高度超过防护栏杆高度，受到扰动时极易发生高空坠物事故。另外，桥面氧气瓶、乙炔瓶横放现象普遍存在，夏季高温、强光使泄露爆炸风险增大。

4 结语

根据以上研究验证，发现施工现场安全隐患分类体系可以有效识别某在建特大桥的施工现场安全隐患，通过多次“检查→评估→整改”的循环，显著降低了施工现场的安全风险，验证了隐患体系的完备性和实用性。研究成果可为不同环境、条件下的施工现场隐患识别提供框架，提高现场安全管理的科学性和系统性。其中隐患重要程度的量化还需要进一步研究细化，有待今后的研究得以实现。