【正文】 相應(yīng)的國家規(guī)范，選擇合理的方法給予評價，然后將相應(yīng)屬性值輸入神經(jīng)網(wǎng) 第 17 頁 絡(luò)模型就能得到預(yù)測結(jié)果。當要對某些方案進行評判時，就將待評方案的屬性值輸入到網(wǎng)絡(luò)中進行運算，得到的輸出即為評判結(jié)果。其中用的最多的是利用有監(jiān)督學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，簡而言之，就是先用已有標準樣本訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，即把樣本中的各相關(guān)的屬性值輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，同時輸入期望的輸出值。當再次用來評 價類似問題時，網(wǎng)絡(luò)就能再現(xiàn)學(xué)到的經(jīng)驗、知識和直覺思維，對問題做出合理的 評判，因此，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對高大模板支撐體系施工安全性進行預(yù)測是完全可行 和合理的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強的非線性處理問題的能力，一般的評價方法在信息含糊、信息缺失、信息相互矛盾等復(fù)雜的 環(huán)境中通常會失效，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)卻絲毫不受影響；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力將 知識的獲取過程轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)自身的變結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)過程，從而為知識的獲取和記憶提 供了便利；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過學(xué)習(xí)，可以從大量的典型案例中提取其中所包含的一般 原則，從而學(xué)會處理相應(yīng)的具體問題，還能補全不完整的信息。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ Artificial Neural Network，簡寫為 ANN）也可稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （ NN）或稱作連接模型（ Connectionist Model），它是一種模擬動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征，以此進行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型，它是由大量處理單元互聯(lián)組成的非線性、自適應(yīng)的信息處理系統(tǒng)。在時序上， FTA 遵循從結(jié)果找原因的原則，采取逆時序的分析方法，即從結(jié)果出發(fā)，逆時序向上尋求結(jié)果事件（頂上事件）。 （ 4）事故樹分析法 事故樹分析法，簡稱 FTA（ Fault Tree Analysis），為美國貝爾電報公司的電話實驗室 1961 年開發(fā)，是系統(tǒng)工程中一種比較重要的分析方法。幕景分析法能夠促使使用者思考未來可能會面對的各種情況，便于真實情景發(fā)生時他們在思想上能有充分的準備。其分析結(jié)果就是描述其發(fā)展的過程或者說是對風(fēng)險未來狀況的一種描述，甚至是指在這種狀況下未 來一系列的變化。一個幕景就是對某一事件未來某種狀態(tài)的描述，就像是電影劇本里面的一幕。但是，安全檢查表只能對已經(jīng)存在的對象進行分析，另外還受到項目可比性的限制。我國建設(shè)部于 1999 年 5 月 1 日正式實施《建筑施工安全檢查標準》（ JGJ591999），目前已更新到最新版《建筑施工安全檢查標準》（ JGJ592021）。 （ 2）安全檢查表法 安全檢查表法（ Safety Check List），是采用事先設(shè)計好安全檢查表直接到現(xiàn)場進行檢查，對照檢查表發(fā)現(xiàn)是否存在安全隱患時及時記錄和分析，據(jù)此獲取風(fēng)險資料。無論是頭腦風(fēng)暴法還是德爾菲法，采用專家調(diào)查法均不需要足夠的統(tǒng)計資料或者數(shù)據(jù)便可以實施，因此十分 簡單易行。 頭腦風(fēng)暴法，又叫做集思廣益法，是指通過營造一個無批評的、可以自由發(fā)表言論的氛圍，專家們可以暢所欲言，不斷地互相啟迪，從而產(chǎn)生出大量的富有創(chuàng)造性意見的一個過程。 德爾菲法，其本質(zhì)上是一種反饋匿名函詢法，匿名征求專家的意見，在征詢過程中， 專家只可以與調(diào)查人員進行聯(lián)系，最后經(jīng)過反復(fù)多次的征詢、修改和歸納，最終匯總得出專家們基本一致的看法，并以此作為匿名征詢的最終結(jié)果。一般情況下由項目建設(shè)各方面的專家們來完成，專家們根據(jù)各自領(lǐng)域的專業(yè)知識以及自己的實踐經(jīng)驗，綜合對問題做出判斷，最終找出在工程施工過程中各項潛在的風(fēng)險因素并對后果做出分析。 高大模板支撐體系施工安全性預(yù)測 高支模體系施工是一個系統(tǒng)性工程，其涉及原材料狀況、方案設(shè)計、施工管理、施工組織等諸多方面，是一個系統(tǒng)多、層次多的綜合性問題，在進行風(fēng)險預(yù)測和安全評價時，有很多影響因素，既有確 定性因素，又有不確定性因素，因此需要采用現(xiàn)場實測、專家打分等多種方法結(jié)合起來進行評判。為降低風(fēng)險，需要根據(jù)其特點，在施工過程中同時進行風(fēng)險的識別、分析和控制。 第 14 頁 第 5章 高支模體系施工安全風(fēng)險管理 模板支撐體系施工安 全風(fēng)險管理是一個系統(tǒng)工程，施工安全風(fēng)險貫穿于設(shè)計和施工環(huán)節(jié)。 m 為合格，其它的則進行隸屬度計算。因此，必須高度重視掃地桿的設(shè)置，考慮到掃地桿離地面較低不便于搭設(shè)，建議掃地桿高度小于 米。掃地桿的不正 確設(shè)置為模板支架的安全性埋下了安全隱患。 掃地桿高度 掃地桿的設(shè)置對整個高支模體系的穩(wěn)定性起非常重要的作用，若漏設(shè)掃地桿或設(shè)置不合格都將會使其極限穩(wěn)定承載力大大降低，因此，要重視掃地桿的設(shè)置。 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（ JGJ1302021）關(guān)于垂直度的 第 13 頁 規(guī)定比較籠統(tǒng)，沒有對垂直度偏差做出具體規(guī)定，施工人員對此不加重視，加上扣件式模板支撐體系采用扣件連接，本身已存在 55mm的偏心，再加上垂直度偏差，在偏心受力后，進一步加大了立桿的垂 直偏斜，嚴重降低了立桿抗壓能力，極易發(fā)生局部失穩(wěn)。因此，要做好立桿垂直度的測量，嚴格控制立桿 垂直度?，F(xiàn)場實測發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場 加設(shè)可調(diào)支托主要是為了調(diào)節(jié)立桿的支撐高度，其工作長度基本都在 200mm 以內(nèi)，基本沒有超出規(guī)定限值的情況，如圖 為施工現(xiàn)場頂托的設(shè)置。在搭設(shè)模板支架時，要在架體沿外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向每隔 5m～ 8m（一般為 4 跨 ），設(shè)置由底至頂?shù)倪B續(xù)豎向剪刀撐，在模板支架頂部和底部設(shè)掃地桿處，以及豎向剪刀撐頂部交點處平面設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐，一般每隔 4～ 6 米設(shè)置一道，且水平剪刀撐距架體底面或相鄰兩層水平剪刀撐的間距不得超過 8 米。 m，為半剛性連接，這使得剪刀撐成為加強扣件式鋼管模板支架剛度的極為重要的保障。 由于扣件的約束能力較弱，很難達到剛性連接的要求，扣件的擰緊程度與施工人員的素質(zhì)息息相關(guān)，目前工人素質(zhì)參差不齊，有待提高。 斜桿及剪刀撐搭設(shè) 在對高支模體系施工現(xiàn)場實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，對于橫向和縱向豎向剪刀撐，都能按規(guī)范要求從頂端到底部進行連續(xù)設(shè)置，但是只有一個工地搭設(shè)了水平剪刀撐，僅搭設(shè)了一層且搭設(shè)非常隨意。在支架搭設(shè)至頂端時，由于有時剩余高度不足 一步，為了省時省力，施工人員往往不再繼續(xù)搭設(shè)，而是將立桿頂端直接支撐在支撐點上，不另外加設(shè)橫桿，造成立桿超出頂層水平桿中心線至支撐點的長度偏大。如果立桿超出頂層水平桿中心線至支撐點的長度過大，在力的作用下，變形增大，產(chǎn)生附加彎矩，對模板支架的穩(wěn)定承載力影響很大，因此有必要進行深入分析。 m。在實際計算中建議修改為 24N另外，在建模計算穩(wěn)定承載能力時對于立桿與橫桿的節(jié)點的彈簧剛度值的選定進行修正，取 40N天津大學(xué)陸征然由有限元分析結(jié)果得到，扣件的扭轉(zhuǎn)剛度與扣件螺栓的擰緊力矩有關(guān)，擰緊程度越大，則扣件表現(xiàn)出的剛性越強，其承載能力也就越高。用扣件嚴格擰緊的模板支架試驗得出的計算公式去計算擰緊力矩為 24N m 約降低 20%左右，而 JGJ130 規(guī)范制訂時所做試驗使用的都是足尺寸的標準扣件和鋼管，擰緊力矩為 50N通過對比試驗表明，擰緊扭力矩 30N特別在冬季，由于天氣及工人體力原因，工人很難將扣 件擰緊。 m以下。經(jīng)大量實踐調(diào)查表明，扣件擰緊力矩均值為 24N m，且不應(yīng)大于 65N 構(gòu)造因素 扣件螺栓擰緊力矩 扣件是連接橫桿與立桿，立桿與立桿，以及斜桿與橫桿、立桿的構(gòu)件，扣件螺栓擰緊力矩直接關(guān)系到高大模板支撐體系的剛性程 度，對模板支架的穩(wěn)定承載力具有很大影響。有關(guān)施工用鋼管的國家標準規(guī)定：外徑為 10mm～ 48mm 的鋼管的允許偏差為 。 規(guī)格 /mm Φ 48 Φ 48 Φ 48 Φ 48 截面面積 /mm2 424 398 357 317 強度降低率 13% 18% 27% 35% 表 鋼管壁厚與立桿抗壓強度的關(guān)系 鋼管直徑 鋼管直徑是材料幾何參數(shù)，對高支模體系穩(wěn)定承載能力具有直接影響。然而，在進行模板支撐體系承載能力計算時通常取鋼管的壁厚為 ，據(jù)此計算出的承載能力往往偏大，有較大安全隱患。 原材料因素 鋼管壁厚 我國《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（ JGJ1302021）規(guī)定：鋼管的尺寸采用 Φ 48 鋼管。 本文在對模板支架坍塌事故進行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場試驗，將影響模板支架穩(wěn)定的因素分為三類：原材料因素，構(gòu)造因素，其它因素。盡管，近幾年來施工技術(shù)日新月異，但并沒有阻止高支模體系坍塌事故的頻繁發(fā)生。要充分認識到管理的重要性，好的管理能顯著提高施工質(zhì)量，鄭州富田太陽城工程中庭模板支架垮坍事故 (圖 第 8 頁 ）就是由于監(jiān)理單位等管理人員監(jiān)管不力原因造成的。施工現(xiàn)場工人 支架坍塌事故 工程理論不足，對施工技術(shù)理解不到位，管理人員交底不徹底，工人施工隨意性很大，這對工程質(zhì)量有較大影響。 施工和管理缺陷 方案是施工的基礎(chǔ)，而施工和管理決定施工主體的質(zhì)量。在當前規(guī)范不完善，計算理論不清晰的條件下，構(gòu)造措施往往是保障模板支架穩(wěn)定性的最后一根稻草，因此，需重視構(gòu)造措施的設(shè)置，構(gòu)造因素對于加強模板支架安全性具有重要作用。南京某演播中心工程模板支架坍塌事故（圖 ）就是由于設(shè)計缺陷原因引發(fā)的，該工程的高大模板支架，沒有進行方案設(shè)計，憑工人隨意搭設(shè)，有的梁底搭設(shè)三排立桿，有的搭設(shè)兩排，導(dǎo)致立桿之間受力不均，某些部位立桿步距竟超過 ，這是規(guī)范不 允許的，因此，其出現(xiàn)坍塌事故是必然的。設(shè)計缺陷包含三個方面：一個方面是因為設(shè)計計算錯誤或未進行設(shè)計計算使得模板支架承載能力不足，在正常施工過程中，施工荷載隨時都會達到支架臨界荷載或變形極限，引發(fā)坍塌事故；另一個方面是在設(shè)計過程中對一些可能出現(xiàn)的荷載和偶然原因估計不足，造成模板支架承載能力富裕度不足，在實際施工中一旦出現(xiàn)過大偶然荷載，就 會從局部引發(fā)，導(dǎo)致整個支架坍塌；第三個方面是未合理設(shè)計混凝土澆筑方案，普遍采用從一側(cè)向另一側(cè)推進的澆筑工藝，使得施工過程中荷載分布不均勻，產(chǎn)生的誘發(fā)荷載導(dǎo)致模板支架坍塌。 第 6 頁 設(shè)計方案缺陷 工程施工 是將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為實體的行為活動，在這個過程中設(shè)計方案是基礎(chǔ)和根本，設(shè)計方案的重要性是不言而喻的，如果設(shè)計方案存在缺陷，施工項目質(zhì)量和安全性便無從談起。因此，在當前條件下，在模板支架施工前，首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。這些原材料大多存在初始缺陷，例如鋼管壁厚不足、銹蝕嚴重、鋼管出現(xiàn)彎曲和變形、由于多次切割造成的端面嚴重不平整、扣件螺栓滑絲等。規(guī)范規(guī)定腳手架用鋼管采用Φ 48 焊接鋼管或無縫鋼管，但由于目前監(jiān)管缺失，鋼管、扣件生產(chǎn)不規(guī)范，普遍存在質(zhì)量問題，而由于一些地方租賃市場混亂和項目管理者把關(guān)不嚴，使得質(zhì)量不合格的鋼管、扣件等流入施工現(xiàn)場，致使施工現(xiàn)場使用的鋼管和扣 件普遍達不到規(guī)范要求。 原材料缺陷 原材料是組成結(jié)構(gòu)主體的基礎(chǔ)，如果原材料質(zhì)量不過關(guān)，再完美的方案和精致的施工都是徒勞的?？奂戒摴苣０逯误w系坍塌事故之所以發(fā)生，是計算理論不規(guī)范、設(shè)計方案不得當、搭設(shè)材料質(zhì)量缺陷、現(xiàn)場搭設(shè)隨意性大、支架構(gòu)造因素缺陷、施工管理和監(jiān)管不善等原因造成的或者綜合作用的結(jié)果。通過對模板支架坍塌事故進行分析，本文認為在建筑領(lǐng)域引發(fā)模板支架坍塌事故的環(huán)境、條件、因素和隱患長期存在，而且同類事故重復(fù)發(fā)生?？奂戒摴芨咧ｓw系由于作業(yè)高度較高，施工作業(yè)人數(shù)較多，一旦發(fā)生坍塌事故，往往需要人們付出沉重的代價。并采用層次分析法設(shè)計 了一套扣件式鋼管模板支架現(xiàn)場施工安全評價系統(tǒng)，對扣件式鋼管高大模板支撐體系的施工風(fēng)險進行識別 ,針對風(fēng)險情況提出了相應(yīng)的安全措施，并結(jié)合實際工程對監(jiān)測方案的制定提出了合理化的建議。 河南理工大學(xué)副教授劉建民通過對我國發(fā)生的典型模板坍塌事故進行分析和總結(jié)，得出模板支架穩(wěn)定性的主要影響因素，然后利用層次分析法確定各影響因素的權(quán)重值，用模糊綜合評判法對模板支撐體系施工安全性進行判斷。國內(nèi)學(xué)者主要運用模糊數(shù)學(xué)理論、層次分析法等風(fēng)險分析方法對模板支架的安 全性進行評價。近幾年來，建筑結(jié)構(gòu)在施工期間的安全風(fēng)險的評估研究也日益受到人們的關(guān)注。 不僅國外如此，近幾年來，我國很多工程項目都采用了安全風(fēng)險管理，尤其 是在地鐵建設(shè) 方面，廣州、上海、北京等地的新建地鐵項目大都采用了風(fēng)險管理 與評估。 風(fēng)險分析方法最早出現(xiàn)在 20 世紀歐美對核電廠的安全性評估中。 西安建筑科技大學(xué)土木工程施工與管理教研室主任 胡長明等結(jié)合壓桿穩(wěn)定理論通過現(xiàn)場試驗和實測探討了高大模板支撐體系的計算理論、節(jié)點的半剛性、各構(gòu)造因素對支架極限穩(wěn)定承載力的影響，得出了各影響因素對模板支架穩(wěn)定承載 力的影響關(guān)系，并提出了考慮初始缺陷的模架穩(wěn)定承載力計算方法。 中國建筑工程總公司科技信息中心站 副站長 杜榮軍還闡述了扣件式鋼管模板高支撐架穩(wěn)定性計算方法，從“幾何不可變桿系結(jié)構(gòu)”和“非幾何不可變桿系結(jié)構(gòu)”兩個方面提出了支架穩(wěn)定承載能力和穩(wěn)定性的計算方法，并提出了施工搭設(shè)和使用要求。當前，我國工程施工中常用的模板支撐體系為扣件式鋼管模板支架。加尼福利亞大學(xué)的 Oliveto 和 Lightfoot 分別采用塑性分析及彈性屈曲分析方法對模板支架的極限穩(wěn)定承載力進行計算。