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基于事故树分析的建筑施工现场常见事故预防对策研究

文档作者：刘浩震许兰娟文档来源：滨州学院化工与安全学院		点击数：	更新时间： 2021年05月19日
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272 工程施工 Engineering construction
基于事故树分析的建筑施工现场常见事故
预防对策研究
刘浩震 许兰娟
（滨州学院 化工与安全学院， 山东 滨州 256603）
中图分类号：TU75 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）05-0272-02
摘要：运用事故树法对高处坠落、坍塌、触电、物体打击等几种建筑施工现场典型事故进行分析，根据最小割集、最小径集和
结构重要度分析了每一类事故的发生途径和预防措施。分析结果能够为建筑施工企业制定安全控制措施、撰写安全操作规程以及开
展员工安全培训提供依据。
关键词：建筑施工现场；建筑事故；事故树分析；事故预防
0 引言
建筑业作为国民经济支柱产业，近年来发展迅速。然而，建筑事故的频发却
成为制约建筑业发展的瓶颈 [1]。据国务院安委办的通报显示，2018 年上半年全国
建筑业共发生安全生产事故1732 起、死亡1752 人，同比分别上升7.8%和1.4%，
事故总量已连续9 年排在工矿商贸事故第一位，事故其实和死亡人数自2016 年期
连续“双上升”。其中，高处坠落、坍塌、触电和物体打击等是建筑施工现场发生
率最高的几种事故类型[2-3]。这些事故带来了巨大的人员伤亡和财产损失，为此必
须采取必要的措施来防止事故发生，减少事故损失。为达到这一目的，首先要查
找事故原因，明确事故发生机理。
1 常见事故分析
本文运用事故树法对高处坠落、坍塌、触电和物体打击四种常见事故进行深
层次分析，求取了事故树的最小割集、最小径集以及结构重要度，阐明事故发生
机理并明确了事故预防措施，为提高建筑施工过程的安全性提供了一定保障。
1.1 高处坠落事故树分析
资料显示，高处坠落事故在建筑施工企业占据伤亡事故的首位[4]。通过对相关
案例进行分析，找出了导致高出坠落事故发生的一般原因，根据这些原因之间的
逻辑关系，画出了高处坠落事故树，如图1 所示，事故树种各符号的含义在表1
中列出。
T
X9
A1 A2
B1 B2 X6 X7 X8
X1 X2 X3 X4
X5
图1 高处坠落事故树
表1 事故树符号含义
符号 事件 符号 事件
T 高处坠落事故 A1 人员摔倒
A2 安全装置失效 B1 操作面未铺满脚手板
B2 人员进行操作违规 X1 安全意识不足
X2 材料准备不足 X3 人员操作失误
X4 操作能力不足 X5 乱堆放材料
X6 未配备安全装置 X7 安全装置损坏
X8 装置配备不符合标准 X9 坠落高度大于2 米
（1）最小割集
此事故树的最小割集共有15 个，为{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}即导致事故发生的途径有15 种，当任何一个最小割集中的事件全部发生的
时候，那么事故就会发生。
（2）最小径集
此事故树的最小径集共有三个，分别为{ X9 }、{ X6，X7，X8}、{ X1，X2，X3，
X4，X5}。当任何一个最小径集中的基本事件都不发生的时候，顶事件就不会发生。
（3）结构重要度
结构重要度是从结构上分析各个基本事件的重要程度，即分析基本事件的发
生对顶事件发生的影响程度[5]。根据最小割集，可判断各基本事件的结构重要度排
序：
X9>X6=X7=X8>X1=X2=X3=X4=X5
（4）总结
由最小割集可得，X9 在每一个最小割集中都有，因此预防高处坠落事故可以
将作业面距离地面控制在两米内，但这一条件基本达不到。所以要预防事故发生
从安全装置入手较适宜，施工人员应合理佩戴合格的安全装备。
由最小径集可得，若安全装置对人员起到防护作用，那么事故不会发生；若
人员操作技能足够，拥有较深的安全意识，那么事故不会发生。
从结构重要度可得，控制作业面高度是最好的预防对策，其次是安全装置对
人体起到防护作用，最后是要加强作业人员的技术操作和加深安全意识。
1.2 坍塌事故树分析
坍塌事故指物体在外力和自身重力的作用下，超过自身承载的极限强度，导
致结构稳定失衡而造成物体打击、高处坠落、窒息和挤压伤害的事故。这类事故
与土方工程边坡坡度、施工方法、土质均匀程度以及外荷载等有关。
若作事故树可知最小割集较多，预防事故的发生可从设备材料的质量、系统
的设计、负荷重量等方面来考虑。当完成验收材料的质量、系统的设计是否合格
和符合时，最后按照要求进行规范操作会大大降低事故发生的概率。
1.3 触电事故事故树分析
触电是电击伤的俗称，通常是指人体直接触及电源或高压电经过空气或其他
导电介质传递电流通过人体时引起的组织损伤和功能障碍，重者发生心跳和呼吸
骤停。在引起功能性障碍后，可能会导致高处坠落、物体打击等。
引发触电事故的影响因素较多，因此事故发生的概率较大，危险度较高。要
预防事故发生，就要完善防触电装备与规范操作与加深安全意识。
要预防事故发生，尽量避免操作人员靠近电源或带电体作业，若必须触电作
业，合理必须穿戴好防护装置按照标准规范操作。
1.4 物体打击事故树分析
建筑行业常见事故中物体打击是“五大伤害”的其中一种，指由失控物体的
惯性力对人体造成损害的事故。物体打击会对威胁施工操作人员的人身保障，工
人易被砸伤，甚至出现生命危险。
想要预防事故的发生，企业要规定施工人员时刻正确穿戴好防护装备。同时
经常检修设备和材料堆放要合理。或者防止物体从高空坠落，同样也可以达到预
防事故的目的。结合现实来说，最能够预防事故发生的措施是施工人员时刻正确
穿戴好防护装备；其次是防止物体从高空坠落。
2 常见事故预防措施
根据以上的事故树分析结果，可以得到建筑施工现场的事故预防措施如下：
（1）人员方面的措施
○ 1
操作人员在上岗前要进行培训，不单是技能操作培训还有安全意识的培训；
○ 2
员工禁止在工作时间嬉戏打闹或违规操作；
○ 3员
工
在
进
行
作
业
时
要
自
觉
正
确
佩
戴
合
格
的
安
全
装
备
；
○ 4
具有支撑性的结构要按照要求搭设或拆卸；
（下转第348 页）
348 研究探讨 Research
式中，x 为中和轴距预制板中混凝土平板板顶的距离；
¢
s s 为受压钢筋（此
处为钢筋桁架的上弦钢筋） 形心处的应力， 此处
¢ = ¢ = ¢
s s s E c s s E e a E e 1 1 ； s s 为受拉钢筋（此处为钢筋桁架的下弦
钢筋）形心处的应力，此处s s s E c s s E e a E e 2 2 = = ；
¢
c s 为混凝土
平板内受压区混凝土的最大压应力，此处
¢ = ¢
c c c s E e 。
3.2 平截面假定
受压区混凝土最大应变：
¢
+ - - +
¢ =
s
t
c
x
D
h c h
e x e
2
1
1
受拉钢筋形心应变：
¢
+ - - +
- - -
= s
t
s
x
D
h c h
x
D
h c
e e
2
2
1
1
2
1
3.3 开裂换算截面惯性矩
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
综上，利用式1、式2、式3、式、4 可求出钢筋桁架混凝土叠合楼板在短期
荷载作用下的截面抗弯刚度，之后带入公式
1
2
0
s B
Ml
f = m 。（式中，m 是
一个与荷载的形式及分布有关的系数），即可求出预制板在短期荷载作用下的挠
度。
4 计算结果分析与比较
参照《组合楼板设计与施工规范》（CECS 273：2010），施工活荷载取均布面
荷载为 1.5kN/㎡；当能测量施工实际可变荷载或实测施工可变荷载小于 1.0kN/m2
时，施工活荷载可取 1.0kN/m2。试验共有4 块全桁架预制板，采用试验测得的材
性数据，利用平均刚度法计算了施工荷载作用下全桁架预制板的短期挠度，见表2。
表2 施工荷载作用下全桁架预制板短期挠度的计算值与试验值
施工活荷载1.0kN/㎡ 施工活荷载1.5kN/㎡
板号
试验值 计算值 误差 试验值 计算值 误差
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，利用本文推导的平均刚度法计算的全桁架预制板的短期挠
度值与试验值吻合较好，且计算过程简单。
参考文献
[1]刘轶等.钢筋桁架叠合板性能试验和设计方法研究[J].混凝土与水泥制品,
2006(2): 第57-60 页.
[2]赵磊.自承式钢筋桁架混凝土叠合板设计计算方法研究[D].长沙：中南大学，
2007.
[3]《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）.
[4]《组合楼板设计与施工规范》（CECS 273:2010）.
（上接第225 页）
征进行反映，学生对不同的需要对建筑模型进行多角度和多比例的观察和分析，
利用BIM 技术，将这样的情况进行具体的实现。但是，在进行教学实施的过程中，
要注意重点难点分析讲解，对方案的可实施性进行分析，进而提高学生的理解能
力，提高学生的综合素质。
4 BIM 技术应用案例
以广州华夏职业技术学院在建实训楼3 号楼为例，让学生参与到施工过程中，
完全模拟实际工程，在课堂上用BIM 技术，把实际工程可视化，提高学生的动手
能力。对进度进行模拟，因为施工模拟技术是建筑项目施工中的重要内容。施工
项目的进行，往往会受到天气等很多外界因素的影响，如多雨季节，施工材料质
量低下，施工进度与预期计划不相符合，施工方案存在问题等。而且在实际施工
的过程中，设计方案与实际操作往往会存在一定的偏差，对施工的进度与质量产
生一定的影响。利用BIM 技术，可以模拟4D 施工，对场地的布置信息和相应的
施工资源进行结合。实现4D 模型的具体形成，明确施工的顺序和一定的界面，能
够根据分包的情况，对管理工作进行协调，对劳动力进行配置，降低施工的风险，
提高施工质量。
成立BIM 技术工程造价专业建设委员会。BIM 技术应用已经是国家发展建筑
行业的一种趋势，学校结合工程造价实际情况，利用有利的条件，比如我校现在
有省级重点造价专业，资源和技术都是国内一流水平，与兄弟院校合作，到德国
或者美国访学，进行学术交流，提高BIM 技术在高校工程造价专业的地位。
参考文献
[1]周帮荣.刍议BIM 技术对工程造价咨询企业从业人员职业发展的影响[J].工
程造价管理,2017.04.
[2]胡北,刘戟.BIM 技术的应用对工程造价行业的影响[J].四川建筑.2017.10.
[3]中国建筑施工行业信息化发展报告(2014)BIM 应用与发展[M]. 北京:中国城
市出版社,2014.
[4]马智亮.如何衡量和提高BIM 的应用水平[J].中国建设信息,2012(2),23-25.
[5]何关培,葛清. BIM 的第一维度——项目不同阶段的BIM 应用[M]. 北京:中国
建筑工业出版社,2013.
[6]中国建设工程造价管理协会. 建设工程造价管理理论与实务(4)[M]. 北京:中
国计划出版社,2014.
[7]陆惠民.工程项目管理[M]. 南京:东南大学出版社,2002.
[8]韩宁,牟茗,等. BIM 技术及应用. 第六届国际绿色建筑与建筑节能大会论文
集[M].北京:中国城市科学研究会,2010:77-79.86.
（上接第272 页）
○ 5
员工禁止在身体状态不适或天气影响作业的情况下进行作业；
○ 6
员工要从规定的通道或安全区域内通过，不可在危险区域内停留；
○ 7
建筑施工现场的某些岗位需配备专业的操作人员。
（2）设备单元方面的措施
○ 1
所选用的设备材料必须合格，有足够的承载能力；
○ 2
与电有关的设备或结构应做好防漏电保护；
○ 3
工作平台上要划区域合理堆放物体，不可乱扔乱放物体，边缘处禁止堆放；
○ 4
临时照明或作业用电禁止乱拉乱扯，应有专业的电工按照要求作业；
○ 5
电闸箱、配电箱的设置要严格按照要求；
○ 6
用电设备单元的装置还要严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的
规定进行。
（3）其他方面的防护措施
○ 1
企业要建立健全的制度，包括生产劳动和安全管理制度等；
○ 2
企业可以制定奖惩制度，从而规范员工的作业行为；
○ 3
企业要定时对安全防护装置进行检查，及时发现问题，并且及时修补、更
换；
○ 4
企业应在易发生意外处，设置提醒警告的标志，并设立安全标语；
○ 5
企业应该加大安全投入，丰富企业安全文化，提高系统的本质安全；
○ 6
应该告诉员工哪些地方容易发生哪种类型事故，若发生危险应如何自救。
3 结论
建筑施工现场由于存在隐患较多，因此事故频发。本文通过文献查阅、事故
树分析得出了建筑施工现场常见的事故类型、导致事故的原因以及对建筑施工现
场的常见事故提出了的预防措施。只要企业能切实落实法律法规的要求，加大安
全投入，并且制定完善的安全管理制度，建筑施工现场的事故发生率就会呈下降
趋势，造成的事故损失也会不断减少。
参考文献
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[2]吴铭.模糊事故树分析及其在施工安全管理中的应用[D].北京大学.2004.
[3]田元福, 李慧民.我国建筑安全管理的现状及思考[J].中国安全科学学
报.2003,(12):12-15.
[4]郭豪收,张建设.建筑施工高处坠落伤亡的事故树安全研究[J].山西建筑,
2007,33(19)：197-199.
[5]樊运晓,罗云.系统安全工程[M].化学工业出版社，2008.

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