建筑坍塌事故原因分析及其对策研究

树叶 王书明 胡阳

摘要：指出了我国目前建筑业的坍塌事故发生率较高.每年都有大量伤亡事故发生。坍塌事故的危害性很高.有效防治坍塌事故对预防建筑施工安全事故有着十分重要的意义。因此.对建筑施工常见坍塌事故进行了分析，采用系统安全工程的事故树分析方法，针对建筑施工的过程中频频发生的坍塌事故建立事故树图，从最小割集、最小径集、结构重要度3方面分析了坍塌引起人员伤亡的主要原因，找出了事故预防的关键途径，提出了相应的对策。

关键词：坍塌事故;事故树分析法;最小割集;最小径集;结构重要度

中图分类号：TU712 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）14-0190-03

1引言

我国经济正处于突飞猛进的阶段，建筑业是我国国民经济支柱产业之一，也当仁不让地不断飞速发展着。各种事物的发展总是伴随着进步和危机，建筑业作为一项复杂的独特行业，有着工作强度高、工作人员密集劳作、多种工序工种交叉并行以及存在高危险性等各种特有的行业特点，这些原因导致建筑行业的安全问题存在着众多的隐患。在最近这经济高速发展的十几年，建筑坍塌事故在我国屡屡发生，并且每一次的坍塌事故都会造成较为惨重的伤亡。以往很多的事故报告、论文分析等对这类坍塌事故的探索，往往只是局限于某一方面或者某个单一的环节，这样就会造成对于建筑坍塌事故问题的分析不够全面、不够系统，对建筑坍塌事故的原因探索也就依旧流于表面，不能够做到从多方面、多角度、系统全局的分析事故发生的各种原因，因此也使得无法避免相同原因事故的再次发生。正因如此，在发生这样的不幸事故时，就应该善于带着更加系统、更加综合的观点，运用科学正确的事故树分析法对这一类的建筑坍塌事故进行系统、安全的分析，将视线放在事故的全局，从各方面着眼分析事故发生的根本原因。

建筑施工中经常发生的坍塌事故大致有：基坑坍塌、脚手架坍塌、模板坍塌、拆除工程的坍塌等，坍塌事故一旦发生，对于施工单位以及施工工人来说都会造成无法估量的损失。2016年建筑业的42次较大事故中，仅坍塌事故就发生了30次;伤亡的423名人员中，因坍塌伤亡的人员占到了84%。本文将着重对模板坍塌的典型案例运用事故树分析法进行分析，找到预防事故的关键，并给出相应的应对措施。

2模板坍塌事故分析

2.1某开发区“5.13”模板坍塌事故概况及事故经过

2008年5月13日，某经济技术开发区某通信公司新建厂房工程，在施工过程中发生了模板坍塌事故，造成3人死亡、1人重伤。发生事故的厂房东西长151.6m。南北宽18.75m，建筑面积33074.8m²，为钢筋混凝土框架结构.地下1层，地上3层，局部4层，层高6m，檐高23m。_T程于2007年12月18日开工，2008年5月7日已先后完成桩基施工、地下室、首层和二层主体结构。在模板坍塌事故发生的当天，建筑施工过程中在对第3层6～10轴段的柱和顶部梁、板进行混凝土浇筑作业时，已浇筑完的8～10轴段的3层顶部突然坍塌（坍塌面积约为700m²），并且在此位置进行模板的观察和加固工作的4名木工被埋压，最终导致了3人死亡、1人重伤的惨痛后果。

2.2事故发生的直接原因

（1）该厂房工程的施工组织设计方案以及施工技术交底中曾经有过明确的规定，要求严格按照先柱然后梁、板的前后作业顺序进行浇筑作业，而在施工的过程中，施工单位的现场施工人员，在进行厂房第三层的6～11轴之间的混凝土浇筑作业过程中，擅自改动了施工组织设计方案，对柱、梁、板同时进行浇筑工作，使得原本应当在8～10轴区域间的6根起刚性支撑作用的柱子失去了原有的效用，最终导致了天津市开发区“05.13”模板坍塌事故的不幸发生。

（2）架件之間的搭设间距，原先在专项施工方案以及脚手架的施工方案中也提出过特别的要求，要求指出架件之间的间距必须保持一致，并且水平杆的步距也应该按照规定设置，不可以出现随意加大或减小的行为，然而该施工单位在施工过程中并未按照要求进行施工作业。除此之外，纵、横向扫地杆的设置未按照具体的规定，剪力撑、水平支撑和横向水平杆在搭设过程中也相继出现了违规操作的现象，这些违规行为最终使得这项工程的支撑系统的承载力不断降低，继而酿成模板坍塌、人员伤亡的悲剧。

2.3事故树的确立

从事故机理分析，模板坍塌发生与逃生失败是事故引起人员伤亡的主要因素。但是多个因素综合联系和影响才是导致建筑工程施工过程中模板坍塌事故发生以及逃生失败的原因，所以在对事故分析的时候，应当从上而下、追根溯源对于各个可能造成事故发生的直接原因、根本原因等多方面进行综合考量。因此根据前面的基本原理，可以作出“5.13”模板坍塌伤亡事故树，如图1所示。

2.3.1求出最小割集

从图中的事故树可以清晰地看出，这起建筑模板坍塌事件之所以会发生，其存在的初始原因一共有9个，在这里分别用y1，y2，…，y9代表这些初始原因，这9个原因就是日常生活中所谓的事故隐患。在日常作业下，并不是所有的9个初始原因都会如此恰巧的在同一时刻发生。只有在发生一些初始条件之时，从而可能导致顶上事件的发生，而这些集合则称之为割集，即导致顶上事件的集合。假如割级内所涵盖的基本事件对于引起顶事件发生不但充分而且必要，则该割级称为最小割集。在这里可以使用布尔代数法进行简化计算，从而能够得出最小割集，计算过程如下：

完成简化之后，可以十分轻松地得到10组割级，整理的详细结果可见表1。显而易见，这10组割级均为最小割集，并且也可以据此求得事故树的4个最小径集。

2.4结果分析

（1）由最小割集的分析可得，如果在一个事故树中最小割集越多，那么系统就会越不安全。每一个最小割集就对应着一个初始原因，所以可以从最小割集着手，有效地进行事故的分析，并且可以依据最小割集提出或改进事先计划好的预防措施。

（2）从最小径集的角度来看，它是使事故不发生的各基本事件的排列组合，因此它代表了系统的安全性，可以从中选取出确保系统安全的方案，从而有效地规避事故的发生。

（3）事故树上有许多的基本事件，从事故树的结构人手，并对这些基本事件的重要程度进行具体的分析了解，即所谓的结构重要度分析。也就是说，在分析各项基本事件的时候，需要忽略其自身的发生概率，在这样的前提条件下，才可以分析基本事件对事故发生的真实影响情况。事故的影响会随着基本事件的结构重要度的增大而增大，随着基本事件的结构重要度的减小而减小，即基本事件的结构重要度与事故的影响之间存在线性关系。

2.5应对措施

（1）加强教育培训，提高从业人员素质。首先要加强对作业人员的教育培训。作业人员是工作在一线的人员，他们是最容易发生安全生产事故的人员，提高作业人员的安全意识和工作能力可以很大程度地降低安全事故发生几率。其次要加强对管理人员的教育培训。对于在现场对各种施工进行管理的技术工作人员，应该要求其不断加强自身的学习，同时保持着较高的业务素质，并且对工作具有责任心，要求对现场工程的施工应该不断加强控制，可在现场加强巡视，最大程度降低安全生产事故发生的几率。

（2）在建筑行业，难免会出现各种各样的安全事故，对于此，在开始施工之前就应该由专业人员提前建立好完整的、妥善的应急救援措施系统，并且应该时常在施工工地对现场的施工人员进行应急救援的教育和培训，从而可以防患于未然。除此之外，在施工现场施工单位也应该准备好所有应急所需要的医疗设备等，以防对于受伤人员的救助过晚造成悲剧。并且应定时且不定人负责进行实操性强的应急事件演练，让现场的负责人能够熟练于心所有可能出现的突发状况，训练现场所有工作人员都能具备一定的应急反应经验和能力，防止当真正的建筑坍塌事件发生之时，现场工作人员会手忙脚乱、措手不及，最终需要做到“联得上、拉得出、能施救”。

（3）监理单位应在施工现场加大检查监督的力度，安排监理人员在现场定时巡查检验，一旦发现有可能引起事故发生的苗头，应立即采用相应的应对措施，防范事故发生。

（4）在施工过程中要时刻确保现场施工人员按照合理设计的施工组织设计方案进行施工，确保施工顺序的正确性以及剪力撑、水平拉杆、立杆等专业防护设施能够被正确设置。在施工过程中，也应当要做好各项安全措施，例如安全帽应当检测合格并且被正确佩戴，安全带和安全网也应当按照安全要求进行合理设置，这样就可以保证即使发生了建筑坍塌事故也能对现场施工人员进行有效的防护。

3结论

在日常的建筑建设生产活动中应贯彻落实国家的相关法律法规以及建筑行业的一系列施工标准与规范，对建筑坍塌事故需要保留有一定的重视，控制好一些较有可能发生坍塌事故的关键节点、关键施工步骤。参与建设的各方团体，在进行施_丁之前就应当运用事故树分析法提前做好相应的预案，并且在施工的过程中时刻保持警惕，在发现建筑坍塌事故发生的时候，现场的各相关负责人要确保能够在第一时间采取正确的处理方案。

本文中采取的事故树分析法也应当大范围地运用于建设施工工作中，可以组织相关负责人了解、学习事故树分析法，它不仅可以在事故发生后有效地表述出各种坍塌事故发生的具体原因以及它们之间的各种相关逻辑关系，同时也可以一定程度上针对在事故发生前预测到各种可能出现的危险方面起到很大帮助，并针对原因选取好各项应对措施，从而降低建筑坍塌事故的發生率。