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1.1中國土木工程建設的安全現狀
土木工程建設是多工種、多環節的聯合作業,具有生產的流動性、產品的單件性、類型的多樣性以及過程的復雜性等特點,致使土木工程建設具有比一般生產活動更大的不確定性和不安全性,因而容易發生安全生產事故,是世界公認的高風險行業之一。歷年來,在各行業中,我國土木工程領域事故傷亡人數僅低于道路交通事故和煤礦事故,居第三位。根據國家安全生產監督管理總局的統計,近年來我國土木工程建設領域因安全事故導致的死亡人數均在2000人以上,重特大安全事故時有發生,甚至造成重大人員傷亡。
1.2中國土木工程建設安全事故原因分析
通過對中國工程院重大咨詢項目“中國土木工程建設安全風險管理體系的戰略與對策”項目組收集到的64起房建工程事故案例、50起橋梁工程事故案例、55起礦山法隧道事故案例、40起盾構/TBM隧道事故案例、68起淺埋暗挖法隧道事故案例、102起明挖法安全事故案例的事故原因進行分析可以發現,造成安全事故的客觀原因主要是環境和氣象,特別是在地下工程建設領域,工程地質環境、水文地質環境復雜是第一主因。所有主觀原因可以歸為責任事故和人為因素,通過工程事故的直接主觀原因,可以分析出如下幾個深層次主觀原因:
(1)建筑業快速發展和用工制度造成人員技術水平低。當前我國建筑業快速發展,土木工程建設持續擴張,需要大量的一線熟練操作人員和優秀施工技術與管理人員、監理人員、安全管理人員等各類人才,但在實際工程建設中,上述各類人才資源嚴重不足。特別是我國土木工程建設用工制度中,一線操作人員很多是以農民工為主的流動人員,缺乏技術和安全培訓,安全意識普遍較低,甚至出現野蠻施工現象,進而導致安全事故發生。
(2)趕工期。在我國土木工程建設中,趕工期的問題非常突出,尤其是一些重大工程,政府、業主為了獻禮或追求政績,不尊重科學規律和相關法規,任意規定工期,或者不合理地縮短工期,造成設計方勘察資料不全,設計方案不完善,邊設計邊施工;造成施工方忽視安全,甚至任意刪減施工方案中的安全步驟和措施,釀成重大責任事故。
(3)惡性競爭導致安全投入缺乏。從上世紀末開始,我國部分省市和地區的土木工程建設采用“最低價中標法”,這一國際上通行的評標方式在實際工程中容易走向另一極端,一些投標單位為了謀取項目中標,將投標報價壓到最低極限。一旦中標,為了完成項目,而又不要虧本,安全往往就成為了第一犧牲目標,造成安全投入缺乏,安全防護措施不足。
(4)層層轉包、以包代管是造成安全事故的重大誘因之一。業主方在工程招投標過程中存在違規現象,違規發包,層層轉包,將工程發包給不符合相應資質條件的單位,且分包商為從中謀取利益不得不偷工減料或采用非法手段,給工程留下重大的安全隱患。另一方面,層層轉包后導致安全管理上的嚴重缺失,形成以包代管、以罰代管的現象。
2中國土木工程建設安全風險監控的現狀
2.1土木工程建設安全風險監控相關方面的理論研究工作
20世紀90年代,為解決土木工程建設領域安全事故高發問題,國內學者開始將風險管理理論引入土木工程界,開展了諸多有價值的安全風險監控方面的研究工作。丁士昭教授對我國廣州地鐵首期工程、上海地鐵1號線等地鐵建設過程中的安全風險和保險模式進行了研究。白峰青將可靠性因子分析方法應用于隧道穩定性的風險決策模型中,完成了隧道工程風險設計和風險決策。孫鈞主持了“城市地下工程施工安全的智能控制預測與控制及其三維仿真模擬系統研究”。李元海和朱合華開發的“巖土工程施工監測信息系統”。許鐸分析了橋梁工程施工過程中的事故環境的風險特征,給出了各類因素的施工風險水平排序。蔣曉靜對工程項目風險管理與風險監控進行了研究。鞏春領對大跨度斜拉橋施工期間的風險進行了風險分析和對策研究,采用定性和定量相結合的層次分析法對橋梁施工風險進行了識別和評價。2005~2006年,黃宏偉等在地下工程安全風險研究方面開展了大量的工作。在這些工作基礎上,2005年中國土木工程學會召開了中國第一次全國范圍的地下工程安全風險分析研討會,推動了地下工程安全風險研究的全面開展。近年來,土木工程風險管理研究的重心逐步向全局管理和動態管理方面過渡,黃宏偉、陳龍等出版了專著,系統探討了隧道及地下工程建設和營運的全壽命風險管理的基本理念、基本原理和特點規律,闡述了隧道及地下工程風險決策與控制的方法手段。
2.2中國政府相繼制定并頒發了相應的一些法規和標準
2003年,原建設部等九部委聯合印發了《關于進一步加強地鐵安全管理工作的意見》,對做好地鐵規劃、設計、施工、運營的安全工作提出了具體要求。2007年,原建設部編發了《地鐵與地下工程建設技術風險控制導則》、《地鐵及地下工程建設風險管理指南》,對指導中國地鐵及地下工程安全風險管理的標準化、程序化和規范化具有促進作用。2007年,原鐵道部了《鐵路隧道風險評估與管理暫行規定》,規范了鐵路隧道風險管理與評估工作,明確鐵路隧道建設須循序漸進地建立風險評估與管理體系。2008年,交通運輸部將“建立橋隧工程設計和施工安全風險評估制度”納入該年的工作計劃中,為此專門組織有關設計、施工、科研單位開展風險評估管理辦法、評估指南、規范等的研究和編制。2009年,交通運輸部了《公路隧道建設安全風險評估指南》(試用本),并于2009年2月在山西省太古高速西山隧道、北京市六環路臥龍崗隧道開始了公路隧道風險評估的試點工作。2010年,交通運輸部了《關于在初步設計階段實行公路橋梁和隧道工程安全風險評估制度的通知》,并配套有《公路橋梁和隧道工程設計安全風險評價指南》,對安全風險應對與管理、初步設計與施工圖設計階段安全風險評估等內容均作了詳細規定。2011年,交通運輸部專門頒布了《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南》,明確規定了公路橋梁、隧道工程施工安全風險評估的方法和程序,建立了風險評估指標體系,列出了重大風險控制措施建議。2011年,住房和城鄉建設部與國家質量監督檢驗檢疫總局聯合了《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》,突出了全過程風險管理理念,明確了規劃階段、可行性階段、勘察與設計階段、招投標與合同簽訂階段、施工階段風險等各階段風險管理辦法。為加強土木工程建設風險監控與防范,各地政府相繼研究和出臺了一系列有關土木工程重大危險源管理辦法或安全監控技術規程,如:2005年,香港特區政府的《土木風險管理指導方針》;2006年,河南省建設廳頒布了《河南省建設工程重大危險源安全監控管理暫行辦法》;2006年,湖南省建設廳頒布了《湖南省建設工程項目施工安全重大危險源識別和控制管理暫行辦法》;2007年,福建省建設廳頒布了《福建省建設工程施工重大危險源辨識與監控技術規程》,并獲得了原建設部備案批復。
2.3土木工程建設安全風險監控的實質性應用
在地鐵及地下工程建設領域,北京、上海、南京、深圳、武漢等新建地鐵項目大都進行了風險評估與監控。北京市軌道交通建設管理有限公司等單位聯合開發了“北京地鐵工程建設安全風險控制及信息化管理平臺”,建立了一整套包含環境評估、風險分級與設計及施工風險監控預警等地鐵工程風險管控關鍵技術和標準,已在北京11條地鐵線路中應用,并在南昌等國內多個地鐵建設城市得到推廣。上海同是工程科技有限公司依托同濟大學開發的“安程地鐵工程遠程監控管理系統”,基于網絡傳輸、無線通訊、網絡數據庫、數據分析以及自動預測預警等技術,綜合了施工、監理、監測、管理以及多媒體等多種信息,已在上海地鐵工程中得到應用。2007年以來,解放軍理工大學與意大利Geodata公司合作,借鑒意大利先進的風險管理經驗和風險管理信息系統,開展了南京地鐵建設的安全風險管理與監控的實際工作。深圳地鐵5號線在施工過程中通過全面引入遠程監控管理系統,動態采集各項監測數據并進行分析處理,建立完整的超前風險評估體系,構建有效的風險預警和監控指揮系統。武漢地鐵運用虛擬器、無線網絡及遠程監控技術等,實時采集監測數據,構建適用于武漢地鐵建設環境安全監測及預警系統。在其它土木工程建設領域也有一些典型應用。在大型隧道建設,如上海滬祟長江隧道、錢塘江隧道等項目中也進行了風險分析與評估研究,并取得了實際成果。以同濟大學為主進行的滬崇長江隧道的風險評估項目共提交了17個專題報告,涉及工程建設的各個方面,包括前期選線、施工風險管理、環境保護、運營事故控制以及財務分析等,可以說是國內風險分析與監控技術應用在隧道工程上的第一個大型項目。在大型公共建筑建設,如南京國際展覽中心、佳木斯鐵路分局籃排球館、國家體育場“鳥巢”、奧運會羽毛球館等項目中,采用機、電、光等相結合的監測技術手段對施工過程中的風險因素進行了監控,確保了施工安全。在大型橋梁工程建設,如武漢市二七長江大橋、蘇通大橋等工程中對項目總體安全風險進行評價,并制定了相應的安全風險應對措施,最后對評價得出的重大安全風險因素制定監控措施。
3中國土木工程建設安全風險監控存在的問題
總體而言,中國土木工程建設安全風險監控的研究與應用取得初步成果,但目前國內許多單位對于風險監控在認識上仍存在許多誤區,在實施中仍有許多不完善、不規范的地方。通過對收集到的安全事故案例進行分析,可以發現我國土木工程建設安全風險監控主要存在以下六個方面的問題。
3.1安全風險監控基礎研究與應用缺乏系統性
目前,我國土木工程建設安全風險監控基礎理論研究尚屬于起步階段,主要是通過引進、消化吸收國外和金融、保險等其他領域的安全風險理論和研究成果,處于相對分散和自發狀態,缺乏統籌協調和系統整合。盡管安全風險監控是安全風險管理關鍵和最后目標,但有關安全風險管理研究和應用更多地偏重于風險辨識、風險分析和風險評價,而風險監控的研究相對較弱。對土木工程建設安全風險監控的基本內涵、基本理論和基本框架等尚在探索過程中,沒有形成普遍共識,總體上呈現專業化程度不高、規范性不強的狀態。實際應用中開發的大部分安全風險監控系統,對安全風險的預警和控制關鍵參數缺乏系統的科學論證,重“監”輕“控”,僅實現監測功能,而對安全風險“如何控”研究不夠,尤其對安全風險控制的前置條件和參數閾值研究較少,因而還難以回答和解決安全風險監控“如何控”的核心訴求。
3.2尚未建立科學高效的安全風險監控體系
通過事故案例分析發現,發生工程事故的現場管理普遍不重視安全風險監測,監測工作處于失效狀態,除盾構地下工程外,施工管理與技術人員監管不力和不善引起事故的直接原因比例均在20%以上,尤其房建工程中的比例接近40%。土木工程建設安全風險監控實踐大多停留在“人工作業”狀態,對安全風險控制的認識不夠,而且注重“事后控制”。如:針對土木工程建設中實行了強制性工程保險,許多業主、承包人和施工方就片面認為買了保險就安全了。而事實上,購買保險只是轉嫁安全風險的一種方式,無法從根本上抑制風險事故的發生,只是提供了經濟損失上的補償手段,并不是安全風險控制的技術措施。土木工程安全風險采用保險合同進行安全風險轉移也并不一定是最佳選擇,而應該通過科學的安全風險監控,采取合理的安全風險應對策略。又如,例行的安全檢查或突發的“事故處理”往往成為工程建設安全風險控制的重心,這種被動的安全風險控制模式無法應對現代大型土木工程建設的安全風險監控要求,缺乏安全風險的事前、事中的過程監控,安全監測結果不能實時反應工程項目的安全風險態勢,沒有建立有效的安全風險預警、報警機制。
3.3安全風險監控信息化能力建設不足
沒有建立統一、規范和權威的土木工程重大危險源數據庫及安全風險監控信息系統。對重大安全風險缺乏有效的信息化監控技術與手段,安全風險的度量、監控標準、預警參數等風險監控的關鍵指標尚待科學論證和優化完善,有關土木工程領域重大危險源的申報、登記、評價、分級等基本上處于分散和自發狀態,有關數據標準、接口不一,而且采用傳統的“金字塔式”信息傳遞、交換模式,層次多、效率低。可以說,針對土木工程重大安全風險尚未建立系統有效的信息化監控技術與手段,信息化監控能力建設有待加強。針對具體工程項目開發的諸多安全風險監控應用系統,大多側重對監控數據本身的存儲、分析和對比,沒有建立基于現代信息化技術的全過程、實時的安全風險動態識別、分析、評估、預警、監控、反饋一體化的安全風險監控體系。
3.4安全風險監控相關的法規、技術規范與標準滯后
國家和地方制訂、頒發的施工規范、標準是開展土木工程安全風險識別、評估和監控的基本依據。雖然,國內已經了一些指導性文件,但是目前國家對土木工程建設安全風險監控還沒有合適的操作性較強的、具有一定強制意義的法規體系,因而安全風險監控在項目建設中的地位沒有明確。同時,目前相關的技術控制規范不夠全面、具體,一些規范落后于時展,對實際工程建設已經失去或部分失去指導意義。例如:按照現有規范要求地下工程施工地面沉降控制標準不大于30mm,實踐中,某些風險等級高的工程,該取值偏松,但對有些工程來說,該取值偏嚴。因此,針對土木工程的不同工法,編制相應的技術規范,應研制適應不同地區工程地質、水文地質和環境條件的風險閾值數據庫系統。又如,各省市近年來頒發實施的“建設工程重大危險源管理辦法”比較籠統,原則性強,缺乏可操作性,實際推行過程中往往流于形式,效果有限。福建省2007年頒發全國首個《建設工程施工重大危險源辨識與監控技術規程》地方性技術規范,仍處在執行的探索階段,并未形成最佳做法。
3.5安全風險監控責任主體過于集中在施工企業
雖然《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國建筑法》、《建設工程安全生產管理條例》、《建筑施工企業安全生產許可證管理規定》、《生產安全事故報告和調查處理條例》等對有關土木工程項目的各級安全生產職責做出了原則規定,但在實際執行過程中,施工單位幾乎承擔了全部的安全責任。常常出現“把規劃風險壓成勘察風險—把勘察風險壓成設計風險—把設計風險轉嫁為施工風險”的現象,最終造成建設工程安全事故集中在施工階段爆發,并主要由施工企業承擔的局面。實際上,任何土木工程項目的不同建設階段,政府主管部門、建設單位、勘察單位、設計單位、施工單位、監理單位等都應負有各自的安全風險監控責任,施工方作為工程安全唯一責任主體無法根本避免事故的發生。因此,在土木工程建設過程中必須在理論和實踐中重構風險安全監控責任體系,進一步科學區分安全風險監控的責任主體,增加各方對安全問題的重視程度。
3.6安全風險監控隊伍不規范,專業水平參差不齊
安全風險監控作為安全風險管理的重要手段,是預防安全事故的重要屏障。在工程建設中加強安全風險監測,進行必要的安全風險評估咨詢工作是規避工程風險的重要手段。如果在工程建設中加強工程監測及安全風險評估咨詢工作,可以最大程度的保證施工安全。但目前,國內對于監測單位資質、監測人員技術素質沒有相應的管理和評價體系,使得監測隊伍不夠規范;土木工程建設項目開發速度、規模日益加大,專業規范的監測隊伍緊缺,使得國內工程監測市場魚龍混雜。當前國內很多地方對實行“第三方監測”進行了探索和實踐,實踐表明,實施“第三方監測”是保證施工安全和工程質量十分重要的舉措,有效地避免了施工過程中可能發生的事故。對收集到的房建工程、橋梁工程、地下工程事故案例的原因分析發現,幾乎所有發生安全事故的工程都沒有實行“第三方監測”制度。但目前針對“第三方監測”既沒有國家性的法規進行明確規范和管理,也無監測內容、責任主體、監測指標和數據標準要求,作為安全監控重要舉措的“第三方監測”,實際上處于無序工作狀態。
4中國土木工程建設安全風險監控對策
4.1系統開展土木工程建設安全風險監控基礎理論研究,建立健全相關法律法規和技術規范
當前迫切需要在安全風險辨識、安全風險分析和安全風險評價相關研究基礎上,開展土木工程建設安全風險監控的基本理論、基本內涵、基本框架和指標體系研究,在安全風險監控基礎理論方面形成共識,解決安全風險“如何控”的理論與技術問題。土木工程建設安全風險監控需要政府部門以及行業強有力的法規作指導和規范。國內在這方面的法規還很不健全,亟待加強。應梳理完善現有的《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國安全生產法》、《建設工程安全生產管理條例》等法律法規關于安全風險監控等方面的條款內容,在法律法規方面重視和完善安全風險監控,明確項目參建各方安全風險監控責任。同時,針對土木工程建設不同類型、不同工法,編制相應的安全風險監控技術規范,研制適應不同地區工程地質、水文地質和環境條件的風險閾值數據庫系統。
4.2轉變土木工程建設安全風險監控理念,構建安全風險監控工作體系
從國內外土木工程安全風險監控的理論與實踐分析來看,土木工程建設安全風險均顯示出可控性的特點,即絕大部分工程事故是可以通過技術和管理手段來避免的。同時,業內已普遍認識到,必須轉變安全風險監控理念,創新發展安全風險監控工作體系。在安全風險監控理念方面,應變被動控制為主動控制,事后控制為預防控制和過程控制。在安全風險監控工作體系方面,應構建包含安全風險監控法、安全風險動態管理機制、安全風險持續改進機制、安全風險系統評價機制等方面的土木工程建設安全風險監控工作體系。各級安監、質檢等部門應對本地區土木工程建設安全生產的運行狀況包括安全風險監控工作體系推行等情況進行持續評價與督查。
4.3構建科學高效的土木工程安全風險監控信息系統,提高安全風險監控信息化能力
隨著現代信息技術、計算機技術、通信和網絡傳感技術等的進步,開發建立基于WEB、GPS和GIS等的安全風險監控信息系統已成為提高土木工程安全風險監控能力與水平的基本方向。安全風險監控信息系統對土木工程重大安全風險源應具有自動識別、分析評估、動態監控(自動巡檢和實時監控)、反饋閉合、空間分布管理等主要功能,自動分析事故臨界狀態轉化的各種參數的變化趨勢,及時發現事故征兆,發出預警信息或應急控制指令,實現土木工程安全風險監控的信息化跨越。
4.4推行土木工程建設安全風險監控制度,規范安全風險監控專業隊伍管理和評價體系
應大力推行土木工程建設安全風險“第三方監控”制度,賦予“第三方監控”相應的責權主體,改變目前工程監測“走過場”局面,切實有效避免施工過程中可能發生的事故。推行與“注冊結構工程師”、“注冊巖土工程師”、“注冊建造工程師”、“注冊安全工程師”等類似的“注冊風險監控師”執業資格考試制度,培養安全風險監控專業人才。推行安全風險監控誠信制度,對于篡改監測數據等行為實行一票否決,切實提高監測數據的準確性。建立包含“注冊風險監控師”數量、安全風險監控設備與軟件、監控業績與用戶評價等指標體系在內的監控單位資質考評制度和管理制度,提高安全風險監控專業隊伍水平。
5結語
從統計數據來看,目前我國土木工程建設面臨的安全形勢仍然十分嚴峻,安全事故的頻發既有環境和氣象條件復雜等客觀原因,也存在用工制度、趕工期、惡性競爭、層層分包、以包代管等深層次主觀原因。安全風險監控技術已普遍應用于我國土木工程建設領域,研究與應用也取得初步成果,但在實踐過程中仍然存在安全風險監控基礎研究與應用缺乏系統性、安全風險監控信息化能力建設不足等六個方面問題。安全風險監控作為遏制安全事故的有效手段,其重要性和必要性已為業界所共識,針對我國土木工程安全風險監控實踐中的問題,為進一步提高中國土木工程建設安全風險監控水平,應系統開展安全風險監控基礎理論研究,建立健全相關法律法規和技術規范;轉變安全風險監控理念,構建安全風險監控工作體系;構建科學高效的安全風險監控信息系統,提高安全風險監控信息化能力;推行安全風險監控制度,規范安全風險監控專業隊伍管理和評價體系。
作者:李二兵王源譚躍虎施毅段建立濮仕坤單位:解放軍理工大學國防工程學院蘇州市軌道交通集團有限公司