城市的快速發展以及新型城鎮化建設的不斷推進,為建筑業的發展帶來諸多契機,然而施工人員危險行為、現場安全隱患等因素也給建筑工程的施工安全管理帶來了挑戰。
黨的十九大報告提出,要樹立安全發展理念,弘揚生命至上、安全第一的思想,堅決遏制重特大安全事故。新形勢下,如何提高建筑工程的安全管理水平已成為行業急需解決的問題。建筑工程的施工安全管理重點在施工現場,加強施工現場管理,不斷提高施工現場管理水平,科學管理是確保建筑工程質量和安全文明施工的關鍵。
根據施工安全事故致因統計,人的不安全行為、物的不安全狀態以及不安全的作業環境是導致施工事故發生的直接原因,同時不健全的安全管理方法與制度也促使了施工事故的發生。通過施工安全管理要素的預警與管控,可以有效預防現場安全事故的發生,提高施工安全管理的水平,從而保證施工從業人員的生命安全和行業可持續健康發展。

具體而言,施工安全管理要素預警是針對施工現場工人的作業行為、作業環境、建筑或臨時設施的安全狀態進行即時識別與分析,并對相關主體進行即時預警;施工安全管理要素管控則是針對現場安全管理要素存在的安全隱患進行系統、快速、有效地排查,并給出必要的管控措施。
施工安全管理要素的有效預警與管控需要大量現場相關數據的支持,包括工人不安全行為數據、工人現場空間數據、工人安全記錄數據、工人作業環境數據以及施工事故相關的其他數據等。這些數據可以通過施工安全事故歷史數據統計分析、現場監測與記錄、工人信息統計、問卷調查或訪談等方式獲取,進而采用數據統計、聚類分析、關聯分析、深度學習、BIM技術等手段對工人不安全行為、結構不安全狀態和不安全的環境進行識別與預警,對施工安全進行有效管控。
建筑業作為高危行業,是國家安全生產監督的重點領域。根據全國房屋市政工程生產安全事故信息報送及統計分析系統統計數據顯示,2018年11月,全國共發生房屋市政工程生產安全事故40起、死亡43人。安全形勢不容樂觀。
實際上,建筑業安全事故有很多由于現場工人的不安全行為導致。由于施工現場建筑工人不安全行為非常普遍,不僅工人遵守安全規定的水平低,而且存在各種各樣的違反安全規定的行為。根據安全事故的調查分析,超過80%的施工安全事故是由人的不安全行為導致,工人的不安全行為是安全事故發生的重要因素之一。一方面,工人由于心存僥幸或者冒險心理,低估了危險發生的可能性;另一方面,工人因為經驗、知識、技能的差異,未能及時注意到異常情況而進行一些不安全行為。
近年來隨著工程項目規模加大、建設速度加快,項目建設過程中的安全管控不斷增強,但有經驗的安全管理人員有限,同時施工現場作業人員工種多,用工方式呈零星化、臨時化,人員流動性較大,一些企業也沒有針對現場施工人員進行安全培訓,作業人員安全意識淡薄,施工現場工人危險行為頻現,進而導致施工安全事故的發生。
針對施工現場工人危險行為,基于施工現場收集的大量作業數據,采用適用的數據分析方法對現場工人常見的危險作業行為進行有效識別并做出即時預警,可以有效預防因危險行為而導致的安全事故的發生。
施工現場環境風險也是可能引起現場安全事故的因素之一。典型施工事故分類包括高處墜落、物體打擊、機械傷害、坍塌和觸電傷害;在這其中,發生事故最多的是高處墜落,超過了總事故數量的一半以上,其次是物體打擊、起重傷害以及坍塌等。
對于施工現場環境風險,通過收集施工現場的大量作業數據(空間信息、環境信息)以及工人的特征信息等,可以對現場危險源或危險環境進行有效識別,并在工人接近現場危險源或危險環境時進行風險判別與預警,從而預防由危險環境導致的安全事故的發生。
以人機空間沖突為例,通過收集施工現場的定位數據和圖像及視頻數據,包括工作人員和機械設備的屬性、坐標定位信息;工作人員在施工現場的行為數據,以及與現場環境的交互數據等。對現場收集到的數據進行初步處理,提取出工作人員和機械設備的屬性信息、坐標位置信息以及工作人員安全裝備的佩戴情況等信息。同時對歷史采集的數據進行大數據分析,得出位于危險區域不同位置時安全事故發生的概率。針對施工人員,分析不安全行為類型、工人施工任務、工人的工種崗位之間的對應關系,從而實現工人行為的個性化矯正,最終提高預警的精準程度。再將歷史數據分析結果與現場實時收集數據相結合,根據位于危險區域不同位置時安全事故發生的概率,做出相應預警級別判斷,引入顏色預警規則;以藍色、黃色、橙色和紅色分別代表一般警告、較重警告、嚴重警告和危險警告。確定預警等級后,利用人機交互技術將預警信息輸出到施工現場的一線工作人員及安全管理人員。一線工作人員可隨身佩戴接受反饋信號的接收芯片,能夠隨時接收反饋或者預警信號;遠程監督安全管理人員則可以通過PC端的顯示界面接收反饋的預警信號,作出對施工進度情況和施工現場安全狀況的判斷,及時采取下一步措施。


目前,施工企業的安全質量管理水平能力參差不齊,往往不能夠全面排查施工生產過程中各個環節、各個方位的安全隱患,從而導致各類安全事故的發生。安全隱患是指可以導致事故發生的物的危險狀態、人的不安全行為和管理漏洞,工程建設項目安全質量隱患具有涉及專業多、類型多、數量大、原因復雜、隱患突出等特點。
對于工程建設項目而言,安全事故隱患排查治理目前缺乏系統全面的管理規定和分級標準,政府監管重點不突出,參建各方排查責任不明確,使隱患排查不到位,導致施工安全事故時有發生。以某線路軌道交通項目為例,該項目全線共30多公里,共計20多個車站。項目地處沿海地區,區域內特殊類巖土(人工填土、淤泥質土)等較多。人工填土具有不均勻、欠固結、濕陷、性質不穩定等特點,易使圍護結構發生不均勻豎向或側向變形,導致支撐卸載,圍護結構變形過大、開裂等危害。同時項目周邊環境較為復雜,下穿房屋、河流等。為了全面加強該線路的安全管控,實現事故隱患排查全面徹底、治理及時閉合、各方積極主動參與,該線路安全事故隱患排查治理工作采用信息化技術輔助開展隱患排查治理管控工作,為該線路建設安全保駕護航。
該項目隱患排查治理系統采用三層功能結構,將“綜合信息、隱患排查、隱患評估、隱患治理、隱患態勢分析、隱患統計、工程隱患管理報告”等工作轉移到網絡平臺。施工過程中,建設單位、安全風險咨詢單位、監理單位、施工單位對現場定期的隱患排查,對現場存在的問題及時在平臺上進行發布隱患,施工單位及時響應,監理單位督促其在規定時間內整改。
平臺于2017年9月初正式上線,截止2018年1月,各單位共在平臺上上傳了450條隱患。從平臺上的綜合統計可以看出,發現隱患21處,安全防護隱患最多,占19.23%;施工臨時用電安全隱患次之,占18.10%;其次是消防安全隱患,占16.52%。這幾類的隱患易造成高空墜落、觸電、火災等安全事故,通過現場隱患排查將事故遏制在萌芽階段。該項目通過大數據的分類統計反饋,有益于各參建單位對現場情況更加明確,明確重點關注對象。
隱患排查治理工作作為施工現場安全管理的重要任務,在過程中能夠積累大量的隱患信息。這些海量的隱患信息除了應用于公示、進行統計分析等傳統工作外,基本處于閑置狀態,并未在后續的隱患排查治理工作中發揮應有的作用。利用積累的海量隱患排查治理歷史數據,可以大數據技術為依托,建立安全隱患排查治理信息庫,從而有效提升隱患排查治理能力及隱患排查治理閉合流程效率。使隱患排查從經驗判斷走向科學的量化預測,對隱患未來發生的可能性從概率和時間范圍進行預報、預警,為提前預防、整改工作提供數據決策依據,最終減少施工安全事故的發生。