地鐵施工工人不安全行為研究

本科生畢業(yè)本科生畢業(yè)設計設計 論文論文 地鐵施工工人不安全行為研究地鐵施工工人不安全行為研究 院 系 土木工程與力學學院 專業(yè)班級 工程管理 1301 班 姓 名 張淼 學 號 U201315837 指導教師 趙挺生 2017 年 6 月 3 日 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 學位論文原創(chuàng)性聲明學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的 研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包括任何其他個人或 集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 年 月 日 學位論文版權使用授權書學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保障、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保 留并向有關學位論文管理部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權省級優(yōu)秀學士論文評選機構將本學位論文的全部或部分內容 編入有關數據進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學 位論文。 本學位論文屬于 1、保密囗，在 年解密后適用本授權書 2、不保密囗 。 （請在以上相應方框內打“”） 作者簽名： 年 月 日 導師簽名： 年 月 日 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 摘摘 要要 近些年，我國地鐵建設不斷提速的同時，施工安全事故頻發(fā)。對近幾年我國 地鐵施工事故案例原因進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)人的不安全行為引發(fā)事故的重要原因。 因此，有必要深入探究地鐵施工工人的不安全行為的形成機理和關鍵影響因子。 研究其形成機理，首先需對地鐵施工工人不安全行為有一個全面、深入的理 解。本文首先梳理了地鐵施工的主要流程和涉及的主要工種，然后結合實地訪談 與觀察，獲取地鐵施工工人不安全行為的主要特征。最后，結合文獻研究，探究 地鐵施工工人不安全行為的形成機理和影響因子。 在此基礎上，結合問卷調查，利用探索性因子分析法（EFA）探究影響因子之 間的內在結構，提取了5個公共因子；進而利用結構方程模型（SEM）探究公共因 子與地鐵施工工人不安全行為的因果路徑關系，確定了關鍵影響因子。 本文的研究成果有助于加深對各影響因子和地鐵施工工人不安全行為之間因 果關系和作用路徑的理解。為地鐵建設相關單位采取針對性措施，減少地鐵施工 工人不安全行為的產生，提升安全績效提供一定的參考和決策支持。 關鍵詞：關鍵詞：地鐵施工工人；不安全行為；問卷調查；探索性因子分析； 結構方程模型 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） Abstract In recent years, Chinas metro construction has been speeding up. At the same time, metro construction safety accidents occur frequently. By combing the metro construction safety accidents in China in recent years, it is found that unsafe behavior is one of the main causes of the accident. Therefore, it is necessary to carry out in-depth study on the unsafe behavior of metro construction workers and determine the formation mechanism and key influencing factors of unsafe behavior of metro construction workers. This paper first combs the main link of the metro construction and the main types of workers involved, and then combines the field interviews and behavior observation to get the main features of the unsafe behavior of the metro construction workers, and then combined with the literature research to determine the formation mechanism and main influencing factors of unsafe behavior of the metro construction workers . On this basis, combining with the questionnaire survey, this paper uses the exploratory factor analysis (EFA) to explore the internal structure of the unsafe behavior influencing factors of the metro construction workers, and then extract the five common factors. And then use the structural equation model (SEM) to explore the impact of each common factor on the unsafe behavior of metro construction workers and determine the key influencing factors. Through the research results of this paper, we can deepen the understanding of the interaction between the factors affecting the unsafe behavior of the metro construction workers and the causal relationship between these factors and the unsafe behavior of the metro construction workers. It is hoped that this study will provide some decision support for the metro construction related units to take targeted measures to prevent and control the production of unsafe behavior of metro construction workers. Key Words：metro construction workers; unsafe behavior; EFA; SEM 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 目目 錄錄 摘要摘要 . Abstract 1 1 緒論緒論 . 1 1.1 選題背景與研究意義 1 1.1.1 選題背景 . 1 1.1.2 研究目的 . 3 1.1.3 研究意義 . 3 1.2 國內外研究現(xiàn)狀綜述 3 1.2.1 地鐵施工安全風險管理研究現(xiàn)狀 . 3 1.2.2 人的不安全行為研究現(xiàn)狀 . 4 1.2.3 EFA 和 SEM 研究現(xiàn)狀 6 1.3 研究內容與技術路線 6 1.3.1 研究內容 . 6 1.3.2 研究方法與技術路線 . 7 2 2 地鐵施工工人不安全行為機理地鐵施工工人不安全行為機理與影響因子與影響因子分析分析 . 9 2.1 引言 9 2.2 地鐵施工工人不安全行為特征分析 9 2.2.1 地鐵施工過程特征分析 . 9 2.2.2 地鐵施工工人不安全行為特征分析 . 12 2.3 地鐵施工工人不安全行為機理分析 14 2.4 地鐵施工工人不安全行為影響因子分析 16 2.4.1 影響因子分類 . 16 2.4.2 影響因子確定 . 17 2.5 問卷調查 18 2.5.1 問卷設計與發(fā)放 . 18 2.5.2 問卷結果描述性統(tǒng)計 . 19 2.6 本章小結 19 3 3 基于基于 EFAEFA 的地鐵施工工人不安全行為的地鐵施工工人不安全行為公共公共因因子識別子識別 21 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 3.1 引言 21 3.2 相關性檢驗 21 3.3 探索性因子提取與一致性檢驗 22 3.3.1 探索性因子提取與命名 . 22 3.3.2 一致性檢驗 . 23 3.4 本章小結 24 4 4 基于基于 SEMSEM 的地鐵施工工人不安全行為關鍵因子確定的地鐵施工工人不安全行為關鍵因子確定 25 4.1 引言 25 4.2 結構方程模型建立、評價與修正 25 4.2.1 模型假設與初始結構方程模型建立 . 25 4.2.2 假設檢驗與模型修正 . 26 4.2.3 擬合優(yōu)度檢驗 . 28 4.3 模型分析與關鍵因子確定 28 4.4 本章小結 30 5 結論結論與展望與展望 . 31 5.1 結論 31 5.2 展望 32 致謝致謝 33 參考文獻參考文獻 34 附錄附錄 1 地鐵施工工人不安全行為影響因素調查問卷地鐵施工工人不安全行為影響因素調查問卷 . 37 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 1 1 緒論緒論 1.1 選題背景與研究意義選題背景與研究意義 1.1.1 選題背景選題背景 交通擁堵是制約我國城市可持續(xù)發(fā)展的關鍵問題之一。 城市軌道交通具有能耗 低、用地省、運力大、全天候、污染小等特點，成為治理和緩解我國城市交通擁 堵的最優(yōu)途徑。除此之外，城市軌道交通建設還可以化解水泥、鋼鐵等過剩產能， 帶動相關產業(yè)發(fā)展以及城市土地和房地產的增值，給相關地區(qū)帶來巨大的經濟和 社會效益，是拉動地區(qū)經濟增長的有效方式。近些年，我國城市軌道交通建設不 斷提速，2016 年新增運營線路長度 535 公里，較 2015 年增長 20.2%（圖 1-1） ，創(chuàng) 歷史新高1。但相比于發(fā)達國家與城市，我國城市交通體系中的軌道交通占比仍處 于一個較低水平，尚有很大的增長空間。2017 年 2 月 3 日，國務院印發(fā)的 “十三 五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃提出，到 2020 年，城市軌道交通運營里程 要比 2015 年增長近一倍，表明我國仍處于軌道交通建設黃金時期。地鐵是城市軌 道交通的主要模式，占比超過 70%（圖 1-2） 。 圖 1-1 2011-2016 年城市軌道交通運營里程 圖 1-2 2015 年城市軌道交通類型 近年來，我國城市地鐵建設如火如荼的同時，地鐵施工安全事故頻發(fā)，造成 了嚴重的人員傷亡、財產損失，引起社會各界的廣泛關注。表 1-1 梳理了 2011 年 以來發(fā)生的造成人員傷亡的地鐵施工安全事故，僅以上事故就造成 51 人死亡、46 人受傷，造成的經濟損失更是難以估量。其中，典型事故有 2013 年 5 月 6 日凌晨 2 時 40 分左右，西安地鐵三號線胡家廟至通化門區(qū)間的盾構始發(fā)豎井塌方事故， 造成 5 人死亡（圖 1-3） 。2014 年 12 月 17 日 17 時 20 分左右，南京地鐵四號線蔣 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 2 王廟到王家灣區(qū)間施工工地發(fā)生鋼筋架垮塌事故，導致 4 人死亡，3 人受傷。2016 年 7 月 8 日 22：30，杭州地鐵 4 號線南段中醫(yī)藥大學站南基坑施工時，發(fā)生基坑 土體突涌事故，造成 4 人死亡（圖 1-4） 。 表 1-1 2011 年以來國內地鐵施工事故統(tǒng)計 時間 地點 類型 后果 2011.3.10 大連地鐵 2 號線大連交通大學路段 豎井塌方 1 人死亡 2011.4.4 深圳地鐵五號線上水徑站 物體打擊 1 死 4 傷 2011.5.8 深圳地鐵一號線續(xù)建工程大新地鐵站 沼氣中毒 2 死 4 傷 2011.6.1 北京地鐵 6 號線 豎井塌方 1 人死亡 2011.8.2 昆明地鐵二號線羊腸村車站 氣體中毒 1 死 2 傷 2012.3.27 北京地鐵 10 號線二期工程 豎井塌方 1 人死亡 2012.12.31 上海地鐵 12 號線金橋停車場地面檢修庫房 澆筑平臺坍塌 5 死 18 傷 2013.1.4 南寧地鐵 1 號線污水管線遷改工程 土方坍塌 2 死 1 傷 2013.5.6 西安地鐵 3 號線通胡區(qū)間 豎井塌方 5 人死亡 2013.6.13 長春地鐵 1 號線衛(wèi)星廣場車站工程 圍護樁支撐脫落 1 死 1 傷 2013.7.8 東莞地鐵 2 號線旗峰公園站 履帶吊側翻 3 人受傷 2013.7.25 鄭州地鐵 1 號線電力配套工程 施工井塌方 2 死 2 傷 2013.9.23 武漢地鐵 4 號線二期工程第十標段 觸電 2 人死亡 2014.3.7 青島地鐵 2 號線海啤區(qū)間 物體打擊 1 人死亡 2014.4.28 蘭州地鐵 1 號線 土方坍塌 2 人死亡 2014.10.7 南寧地鐵 1 號線 土方坍塌 3 人死亡 2014.10.25 鄭州地鐵一號線二期河工大站 基坑塌方 1 死 1 傷 2014.12.3 南京市地鐵三號線夫子廟站 吊車側翻 2 死 2 傷 2014.12.17 南京地鐵四號線玄武區(qū)蔣王廟段 鋼筋架坍塌 4 死 3 傷 2014.12.18 南寧地鐵 2 號線 龍門架倒塌 1 人受傷 2015.1.6 武漢地鐵 3 號線 燃氣爆炸 2 人死亡 2015.6.25 深圳地鐵 7 號線 路面坍塌 1 死 4 傷 2015.6.30 深圳地鐵 9 號線梅村站 高處墜落 1 人死亡 2016.7.8 杭州地鐵 4 號線南段中醫(yī)藥大學站 土體突涌 4 人死亡 2016.10.19 沈陽地鐵九號線第二十二合同段 隧道塌方 3 人死亡 2017.2.12 廈門地鐵 2 號線 減壓艙起火 3 人死亡 根據事故調查報告中對事故原因的分析， 以上地鐵施工安全事故的發(fā)生大多與 施工工人的不安全行為直接或間接相關。相比于一般的建筑工程項目，地鐵項目 施工具有工種多、周期長、環(huán)境差、技術復雜、不確定因素多等特點，施工工人 更容易產生不安全行為，其不安全行為造成的后果和影響相比于一般建筑工程項 目也更加嚴重，因此，有必要對地鐵施工工人不安全行為展開深入研究。 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 3 圖 1-3 西安地鐵 3 號線事故現(xiàn)場 圖 1-4 杭州地鐵 4 號線事故現(xiàn)場 1.1.2 研究目的研究目的 基于以上背景，本研究擬通過文獻整理、實地訪談和行為觀察，分析地鐵施 工工人不安全行為的主要特征和形成機理，確定其主要影響因子，進而結合問卷 調查，基于工人視角，通過數學統(tǒng)計分析方法，探究各影響因子與地鐵施工工人 不安全行為的因果關系和作用路徑，確定關鍵影響因子，為地鐵建設相關單位采 取針對性措施預防和控制安全事故的發(fā)生提供一定參考和決策支持。 1.1.3 研究意義研究意義 （1）在分析地鐵施工工人不安全行為的主要特征和形成機理的基礎上，結合 問卷調查，利用探索性因子分析法（EFA）和結構方程模型（SEM）構建一種新的 評價模型研究地鐵施工工人不安全行為影響因子，具有一定的創(chuàng)新性，豐富了地 鐵施工領域對工人不安全行為的理論研究體系。 （2）基于工人視角，探究各影響因子與地鐵施工工人不安全行為的因果關系 和作用路徑，確定地鐵施工工人不安全行為關鍵影響因子，為地鐵建設相關單位 采取針對性措施預防和控制事故發(fā)生，改善和提升安全績效提供一定的參考和決 策支持。 1.2 國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀 1.2.1 地鐵施工安全風險管理研究現(xiàn)狀地鐵施工安全風險管理研究現(xiàn)狀 地鐵項目建設投資大、周期長、工藝復雜、環(huán)境復雜、設備繁多、涉及專業(yè) 工種與人員眾多且相互交叉，因而施工過程中極易發(fā)生各類風險，安全風險管理 難度極大。該領域的研究方向主要包括地鐵施工過程中風險源辨識、風險評估以 及風險預防等。 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 4 2012 年 1 月 1 日開始執(zhí)行的城市軌道交通地下工程建設風險管理規(guī)范對 我國城市軌道交通地下工程風險管理內容及流程、風險管理階段劃分、工程風險 辨識、風險分析與評估等做了具體說明2。該規(guī)范將我國城市軌道交通地下工程建 設風險劃分為人員傷亡風險、經濟損失風險、社會影響風險、環(huán)境影響風險、工 期延誤風險五大類。 目前，國內外學者在該領域的研究也大多集中在地鐵施工安全風險的辨識和 風險評價方法的改進與優(yōu)化，試圖找到一種客觀、合理、高效的方法確定各風險 因子的權重及其敏感性。如張毅軍等（2010）采用羅比塔法則對 TOPSIS 法進行改 進，取代傳統(tǒng)權重法（層次分析法）用以獲取地鐵施工各風險衡量因子的權重3。 陳帆等（2012）采用因子分析法和 BP 神經網絡，構建了地鐵施工安全預警系統(tǒng)， 用以辨識地鐵施工過程中的風險因素4。 陳遠?。?014）采用作業(yè)條件危險評價法（LEC 法） ，分析得出地鐵施工風險 因素主要集中于五個方面，即施工用電、設備機具作業(yè)、消防安全、盾構施工和 高空作業(yè)5。 吳賢國等（2014）基于專家群決策等方法，將地鐵項目施工風險因素按風險 源劃分為環(huán)境、業(yè)主方、施工方、設計方、監(jiān)督單位五大類 20 個風險因素，采用 貝葉斯網絡構建拓撲結構模型，預測各風險的發(fā)生概率，并通過 MI 指數法進行敏 感度分析，確定了地鐵施工安全敏感致險因素6。 劉波等（2015）在 WBS-RBS 施工風險辨識的基礎上將地鐵施工風險因素劃 分為人-機-環(huán)-法-材五大類共 28 個二級指標；通過建立模糊層次評價模型得到各 指標權重，并對各指標權重靈敏度分析，提出了針對性的風險控制措施7。 Arsalan Khosravizade 等（2016）根據圖書館研究、文獻綜述和相關論文以及 專家訪談， 確定了隧道工程風險因子集， 結合調查問卷數據， 將層次分析法 （AHP） 與 TOPSIS 法相結合用以確定各風險因子的重要程度8。 吳賢國（2016）等將地鐵施工安全風險劃分為人為、設備、管理和環(huán)境四大 類，利用 N-K 模型研究了地鐵施工過程中多風險因素的耦合作用9。 1.2.2 人的不安全行為研究現(xiàn)狀人的不安全行為研究現(xiàn)狀 海因里希的研究表明引發(fā)大多數的安全事故的主要原因是工人的不安全行 為，許多事故調查統(tǒng)計報告數據和學者的研究成果也支持這一觀點。Fleming 等 （2002） 的研究認為 80%-90%的工作場所事故可歸因于不安全行為10。 Haslam R A 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 5 等（2005）對 100 起建筑施工安全事故的原因進行統(tǒng)計分析，得出 70%的安全事 故與工人和工作團隊有重要關聯(lián)11。傅貴等（2005）研究分析了瓦斯爆炸、醫(yī)療 事故、事故中毒事故等多起不同類型的事故，發(fā)現(xiàn)人的不安全行為是這些事故發(fā) 生的共有原因12?，F(xiàn)有人的不安全行為研究主要集中在工業(yè)、建筑業(yè)、采礦業(yè)等 領域，包括不安全行為的形成機理研究、不安全行為影響因子識別及其權重確定、 不安全行為預防和控制等；研究方法有問卷調查法、回歸分析法、因子分析法、 結構方程模型、決策試驗和評價實驗室方法等。 影響因子識別方面，Glendon 等（2001）研究了某道路工程施工組織中安全認 知和安全績效的關系，通過因子分析確定監(jiān)督和指導、員工隊伍穩(wěn)定性和勞資關 系為主要影響因子13。Mart nez-C orcoles 等（2011）在西班牙進行了一項涉及 566 名員工的研究，考慮了諸如安全管理系統(tǒng)、管理層承諾、激勵機制、同事的影響 等因素14。宋紅霞（2011）基于心理學視角認為不安全行為的“自我強化”因素 是很多工人屢次違規(guī)操作的主要行為動機15。 。Hsu 等（2012）的研究認為員工參 與、安全教育與培訓、現(xiàn)場監(jiān)管與指導、護具是影響臺灣工人安全行為的重要因 素16。Al-Refaie（2013）進行的實證研究將安全管理系統(tǒng)、管理層承諾、主管和 同事的影響考慮在內，結果顯示管理層承諾及和諧的相互關系是影響施工人員安 全行為的重要因素17。 研究方法方面，周全等（2009）利用回歸方程模型，探究了建筑業(yè)企業(yè)安全 氛圍對員工安全行為的作用方式和影響機理18；居婕等（2013）從個人、環(huán)境和 管理三個層面，提取了 13 個建筑工人不安全行為影響因子，采用決策實驗與評價 實驗室方法研究了各因子的影響度、被影響度、中心度，確定主要影響因子 19。 Han 等（2014）利用系統(tǒng)動力學（SD）模型研究生產壓力對施工作業(yè)安全績效的 影響，得出獎勵系統(tǒng)、工作壓力和強度是影響工人感知安全的重要因素20。左彩 霞（2015）整合學者對建筑施工企業(yè)管理者安全行為、工人安全行為和安全績效 的維度劃分和作用路徑,利用結構方程模型研究三者之間的因果路徑關系 21。 針對地鐵施工工人不安全行為的研究相對較少。王純（2014）基于認知理論 和行為主義理論分析了其產生機理，并提出相應控制措施22；陳偉珂等（2015） 從認知角度出發(fā)，采用 SEM 理論驗證了發(fā)現(xiàn)信息、理解信息、思考應對和選擇應 對四個潛變量對地鐵施工人員不安全行為的影響23。 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 6 1.2.3 EFA 與與 SEM 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 探索性因子分析法（EFA）基本思想是將屬性相似、關聯(lián)性較大的多個觀測變 量歸為同一類，集合成一個公共因子，進而實現(xiàn)數據的適當簡化和降維。 結構方程模型（SEM）是處理多變量的因果路徑關系模型，包含測量模型和 結構模型兩部分。測量模型主要檢驗觀測變量與潛變量的關系；結構模型主要檢 驗潛變量間的因果路徑關系。 探索性因子分析法可用于確定沒有先驗信息存在的各問卷項目之間的內在結 構，結構方程模型可以處理變量之間的復雜關系和估計模型中的所有參數。采用 探索性因子分析法獲得的因子結構在理論上各因子之間是相互獨立的，即不具有 相關性或相關性極低，符合結構方程模型潛變量間應避免多重共線性的要求。 近些年，探索性因子分析法和結構方程模型兩種統(tǒng)計分析方法，開始逐漸被 用于揭示和檢驗假設模型中存在的相互關系。董大曼等（2012）利用探索性因子 分析法提取了 6 個建筑業(yè)企業(yè)安全投入衡量因子，進而利用結構方程模型，探究 了 6 個因子與安全投入之間的相互作用和因果關系 24。Q.Z.Yu 等（2014）利用探 索性因子分析法和結構方程模型，研究了中國地鐵施工安全管理影響因素及各因 素的影響強度25。張靜（2016）利用探索性因子分析法和結構方程模型，研究了 建筑業(yè)企業(yè)安全氛圍、 安全行為與安全結果三者的因果路徑關系 26。 Limao Zhang 等（2016）利用探索性因子分析法和結構方程模型，從工人感知視角，探究建筑 工人不安全行為影響因子與安全管理目標之間的因果路徑關系27。 本文擬在前人研究基礎上，利用這兩種方法，探究各影響因子與地鐵施工工 人不安全行為之間的因果關系和作用路徑，分析確定關鍵影響因子。 1.3 研究內容與技術路線研究內容與技術路線 1.3.1 研究內容研究內容 本文以地鐵施工工人為研究對象，系統(tǒng)分析其不安全行為的主要特征、形成 機理和影響因子。在此基礎上，利用 EFA 和 SEM 構建一種新的評價模型，用以探 究各影響因子與地鐵施工工人不安全行為的因果關系和作用路徑，找出關鍵影響 因子。本文主要研究內容和論文框架結構如下： （1）緒論（第一章） ：介紹選題背景與意義、文獻綜述、研究內容，以及技 術方法路線。 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 7 （2）地鐵施工工人不安全行為機理分析與問卷設計（第二章） ：結合文獻研 究、實地訪談和行為觀察，分析確定地鐵施工工人不安全行為的主要特征、形成 機理和影響因子，據此進行調查問卷的設計、發(fā)放及回收。 （3）基于 EFA 的地鐵施工工人不安全行為公共因子識別（第三章） ：結合問 卷調查收集的原始數據，利用探索性因子分析法對這些數據進行適當簡化和降維， 提取公共因子，形成結構方程模型分析的主要結構框架。 （4）基于 SEM 的地鐵施工工人不安全行為關鍵因子確定（第四章） ：利用結 構方程模型，探究各公共因子與地鐵施工工人不安全行為的因果關系和作用路徑， 找出關鍵影響因子。 （5）結論與展望（第五章） ：總結評價論文的主要研究成果，指出本文研究 不足點與展望。 1.3.2 研究方法與技術路線研究方法與技術路線 本文采用的的研究方法主要有： （1）文獻研究法：通過閱讀整理國內外相關文獻，總結不安全行為的研究方 法和理論，結合實地訪談和行為觀察，分析地鐵施工工人不安全行為的主要特征、 形成機理和影響因子。 （2）問卷調查法：根據研究目的和地鐵施工工人不安全行為影響因子進行問 卷調查的設計、發(fā)放和回收，為地鐵施工工人不安全行為影響因子評價模型提供 原始數據支撐。 （3）統(tǒng)計分析法：利用兩種數學統(tǒng)計分析方法，即探索性因子分析法和結構 方程模型，構建地鐵施工工人不安全行為影響因子評價模型，用以探究各影響因 子與地鐵施工工人不安全行為的因果關系和作用路徑。 本文的技術路線圖如下： 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 8 研究方法研究方法研究目的 地鐵施工工人不安全行為研究 文獻研究法 觀察與訪談 問卷調查法 統(tǒng)計分析法 不安全行為 特征和機理分析 不安全行為 影響因子分析 調查問卷設計 不安全行為 公共因子識別 不安全行為 關鍵因子確定 理論概念分析 不安全行為 影響因子評價模型 結果分析與解釋 改善和提升地鐵施工單位安全績效 研究背景 EFA SEM 圖 1-4 技術路線圖 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 9 2 地鐵施工工人不安全行為機理地鐵施工工人不安全行為機理與影響因子分析與影響因子分析 2.1 引言引言 首先，本章結合地鐵施工過程實際，分析地鐵工程施工過程的主要特征，并 通過實地訪談、行為觀察等方式對地鐵施工工人的群體特征進行調查分析。其次， 本章結合文獻研究和地鐵施工過程特征，分析確定地鐵施工工人不安全行為形成 機理和影響因子。最后，基于地鐵施工工人不安全行為影響因子進行調查問卷設 計、發(fā)放、回收與統(tǒng)計，為后續(xù)定量分析各影響因子之間的相互作用以及各影響 因子與地鐵施工工人不安全行為的因果路徑關系提供基礎數據支撐。 2.2 地鐵施工工人不安全行為特征分析地鐵施工工人不安全行為特征分析 2.2.1 地鐵施工地鐵施工過程過程特征分析特征分析 研究地鐵施工工人的不安全行為，首先應對要充分了解地鐵施工全過程中的 主要工藝流程和技術環(huán)節(jié)，總結歸納地鐵施工過程的主要特征。地鐵工程主要由 土建工程和系統(tǒng)工程兩大部分構成，由于地鐵安全事故一般發(fā)生在土建施工階段， 因此本文的研究對象為地鐵土建施工過程中工人的不安全行為。地鐵工程土建施 工，主要包括車站施工和區(qū)間隧道施工兩部分，其中盾構法是城市地鐵施工中最 常用的方法28。通過實地調研武漢、南昌等地的地鐵施工工地，結合地鐵施工規(guī) 范和施工組織設計文件等，總結出的地鐵車站施工流程如圖 2-1 所示，區(qū)間隧道 施工流程如圖 2-2 所示。 上述流程圖只是對相應施工過程的一個粗略概括。流程圖中的每個環(huán)節(jié)都可 以細分為多個更小的環(huán)節(jié)，依此類推，直至無法繼續(xù)細分的工序環(huán)節(jié)。這些無法 繼續(xù)細分的工序環(huán)節(jié)，正是不安全行為的產生域和作用域。地鐵施工工人在某些 工序環(huán)節(jié)上違規(guī)操作，就屬于典型的不安全行為。因此，搞清楚整個地鐵施工過 程所涉及的全部工序環(huán)節(jié)，對理解地鐵施工工人的不安全行為具有至關重要的意 義。 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 10 征地、拆遷管線改排交通翻交場地圍擋 三通一平、臨時 設施搭建 圍護施工樁基施工加固施工 降水施工 圈梁及第一道砼 支撐施工 開挖條件驗收開挖及支撐 部分支撐拆除 中板施工 底板施工墊層澆筑接地網鋪設 部分支撐拆除 頂板支撐 頂板防水施工頂板覆土施工管線、交通復位 圖 2-1 地鐵車站施工流程（明挖順做法） 地鐵施工過程所涉及的工序眾多，不便于一一進行研究。過往研究一般是通 過現(xiàn)場觀察和施工日志整理得到地鐵施工工人常見的不安全行為，本章下一節(jié)會 對此詳細介紹。本節(jié)旨在通過對比地鐵工程和一般工程項目的施工過程，找出地 鐵施工過程的主要特征和風險源，為后續(xù)章節(jié)提供理論支撐。 首先，與一般建筑工程相比，地鐵工程最顯著的特征是其大多建于城市地下， 復雜的地質和水文情況、錯綜的地下管線等使得整個地鐵施工過程面臨更多的隨 機性、不確定性和不可預測性。對地下情況的了解只能依賴工程地質勘察，但以 點概面的地質勘查并不是萬能的，近年來發(fā)生的多起盾構掘進安全事故已經說明 了這一點，盾構機掘進過程中經常會遇到一些“攔路虎”，如孤石、地下溶洞、 上軟下硬地層、花崗巖殘積土、煤層瓦斯等，地鐵施工仍面臨巨大的地質風險。 其次，地鐵盾構施工另一個明顯的特征是人機交錯的工序眾多。從盾構施工 法的工藝流程分析，垂直運輸、水平運輸、管片拼裝等都是人機交錯、危險性高 的工序，且屬于長時間的連續(xù)作業(yè)，風險之大不言而喻。此外，由于在擁擠的城 市地下施工，一旦發(fā)生土方坍塌等安全事故，救援的難度大，造成的經濟損失也 遠高于一般建筑工程項目。同時，地鐵盾構施工時，除了要解決地下未知風險， 還要嚴格控制地表沉降，防止地上的建（構）筑物，如房屋、高架橋、鐵路等發(fā) 生沉降引發(fā)結構破壞。對近些年主要事故案例原因進行統(tǒng)計分析，得到地鐵施工 過程中的主要風險如表 2-1。 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 11 施工調查 盾構、泥水設備選 型與配置 施工場地 工作井施工 盾構下井 盾構安裝調試 負環(huán)掘進 始發(fā)段試掘進 正常掘進 （排渣、管片拼裝、注漿） 到達段掘進 盾構拆除吊出 盾構制造隧道洞口加固 洞門破除 洞門密封圈安裝泥水系統(tǒng)安裝 接收基座安裝 洞門破除隧道端頭加固 圖 2-2 區(qū)間隧道施工流程（泥水平衡盾構） 表 2-1 地鐵施工過程主要安全風險（基于事故整理） 階段 事故類型/安全風險 地鐵車站施工 （豎井施工） 基坑變形、坍塌 基坑管涌、流沙、積水 物體打擊、高處墜落、機械傷害、觸電 臨邊防護不到位或失效 氣體中毒、燃氣爆炸、火災及其他 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 12 區(qū)間隧道施工 （盾構法） 復雜地質（孤石、溶洞、軟硬不勻地層、黏土層、花崗巖殘積土、 煤層瓦斯） 盾構掘進過程中掌子面失穩(wěn) 地表沉降引起的塌陷或隆起 既有建筑（構）物傾斜、開裂、倒塌 涌水涌砂 氣體中毒及其他 綜上可知，相比于一般建筑工程，地鐵施工過程技術更加復雜、控制標準更 加嚴格、不可預測因素更多，一旦發(fā)生事故造成的經濟損失和社會影響也更大。 因此更需要控制地鐵施工工人的不安全行為。 2.2.2 地鐵施工地鐵施工工人不安全行為工人不安全行為特征分析特征分析 通過分析地鐵施工全過程的主要特征，對地鐵施工工人的工作內容和高風險 工作環(huán)境有了一個更加深入的了解。為深入理解地鐵施工工人的不安全行為，本 節(jié)主要分析其主要特征。在此之前，應首先確定地鐵施工工人的概念范圍，即地 鐵施工工人主要工種。 地鐵工程施工是一項涉及多專業(yè)、多施工單位、多工種的復雜系統(tǒng)過程。以 地鐵車站為例，在施工總承包模式下，一般涉及圍護、樁基、加固、降水、開挖、 支撐、砼鑿除、結構、防水、檢測等諸多分包商，不同分包商往往存在交叉作業(yè) 行為，組織協(xié)調和管理難度極大。地鐵工地現(xiàn)場人員一般可分為管理人員和作業(yè) 人員兩大類，本文的研究對象為地鐵施工工人，即地鐵工地的一線作業(yè)人員。參 考過往文獻和國內多個地鐵項目的施工組織設計文件，將地鐵施工工人劃分為綜 合作業(yè)施工隊和盾構專業(yè)施工隊兩大類。其中，綜合作業(yè)施工隊主要負責地鐵車 站（豎井）的施工以及區(qū)間隧道施工的前期準備工作，專業(yè)性較弱；盾構專業(yè)施 工隊則負責區(qū)間隧道盾構機掘進過程中的各個流程環(huán)節(jié)，專業(yè)性較強。整個地鐵 施工過程中涉及的主要工種見表 2-3。 在此基礎上，本文通過實地訪談和觀察等方式，獲取地鐵施工工人不安全行 為的主要特征。具體來講，筆者在 2017 年 1 月-3 月期間（寒假期間除外），每周 去一次武漢地鐵工地進行實地調研，現(xiàn)場觀察地鐵施工各流程環(huán)節(jié)中工人的操作， 記錄其不安全行為，并以恰當方式與工人進行溝通交流，了解他們對自身不安全 行為的真實想法。同時，筆者也和現(xiàn)場的監(jiān)理人員積極交流，了解地鐵施工工人 的作業(yè)特點、生活習慣和常見的不安全行為等。筆者在地鐵工地現(xiàn)場觀察到的不 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 13 安全行為如表 2-2 所示。 綜合作業(yè)施工工人 降 水 作 業(yè) 工 土 方 開 挖 工 測 量 監(jiān) 測 工 降 水 作 業(yè) 工 混 凝 土 作 業(yè) 工 降 水 作 業(yè) 工 鋼 筋 作 業(yè) 工 支 撐 架 設 工 模 板 作 業(yè) 工 土 體 加 固 工 樁 基 作 業(yè) 工 機 電 作 業(yè) 工 焊 接 作 業(yè) 工 起 重 作 業(yè) 工 防 水 作 業(yè) 工 盾構專業(yè)施工工人 管 片 拼 裝 工 盾 構 司 機 機 電 維 修 工 電 瓶 車 司 機 龍 門 吊 司 機 注 漿 工 螺 桿 工 雙 軌 梁 工 司 索 工 軌 線 工 機 電 工 拌 合 站 工 圖 2-3 地鐵施工工人主要工種 表 2-2 地鐵工地現(xiàn)場觀察到的不安全行為 序號 現(xiàn)場觀察到的不安全行為 可能的事故類型 1 工人在挖掘機工作半徑內隨意走動 機械傷害 2 工人在龍門吊起吊物下方作業(yè)或停留 物體打擊 3 洞門腳手架留有未拆除的懸空模板 物體打擊 4 混凝土支撐上有懸空的鋼筋等物料 物體打擊 5 工人在工作過程將常用工具隨手亂放 物體打擊/機械傷害 6 工人在進行鑿除洞門作業(yè)時未佩戴安全帽 物體打擊 7 腳手架工人高處作業(yè)時未正確佩戴安全帶 高處墜落 8 振動器電線外皮破損，在鋼筋上亂拉硬拖 觸電 9 工人在鋼支撐或混凝土支撐上隨意行走 高處墜落 10 二級配電箱未關門上鎖 觸電 11 工人在作業(yè)區(qū)域吸煙 火災 12 電瓶車司機在啟動車輛前未打鈴 擠壓傷害 13 管片拼裝時螺栓緊固不充分 土方坍塌 綜合文獻研究、行為觀察和實地訪談的結果綜合分析，地鐵施工工人的不安 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 14 全行為主要存在以下特征： （1）大多是基于經驗和習慣形成。經驗豐富的地鐵施工工人由于過度依賴經 驗，安全防護意識降低，可能更易導致不安全行為。 （2）地鐵施工工人出于省事、僥幸心理，通常會模仿身邊工友的操作，特別 是能夠提高作業(yè)效率的操作，即使其知道該操作行為不符合安全規(guī)章制度。同時， 此類不安全行為如果沒有被及時制止，工人由于享受到其帶來的“便利”，會在 以后的工作過程中更加頻繁地做出此類不安全行為，即不安全行為的“自我強化” 現(xiàn)象。 （3）受“不和諧”工作環(huán)境的影響較大。這種“不和諧”既可以來自臟亂差 的工地環(huán)境，也可以是班組內部氛圍的不和諧。長期處于某種“不和諧”工作環(huán) 境會對地鐵施工工人的生理和心理狀態(tài)產生消極影響，使其更容易做出不安全行 為。一方面，地鐵工程大多位于地下，施工環(huán)境本來就相對惡劣，如果現(xiàn)場環(huán)境 長期處于一種臟亂差的狀態(tài)，難免會影響施工工人的工作狀態(tài)和積極性，誘發(fā)不 安全行為的產生。另一方面，地鐵施工工期相對較長，如果班組內部氛圍長期處 于一種緊張狀態(tài)，勢必會影響工人的工作情緒和專注度，促使其做出無意識或有 意識的不安全行為。 （4） 地鐵施工工人長時間的連續(xù)、 重復工作是造成其不安全行為的重要原因。 區(qū)間隧道施工階段，盾構機一旦啟動，一般 24 小時連續(xù)運轉施工，每時每刻都需 要工人監(jiān)測和作業(yè)。而垂直運輸、水平運輸、管片拼裝均屬于重復性的作業(yè)環(huán)節(jié)， 長時間的連續(xù)、重復工作難免使工人產生生理上的疲勞和心理上的厭倦，安全防 護意識降低，特別是當工人情緒狀態(tài)不佳時，極易做出不安全操作行為。 總的來看，由于地鐵施工過程及環(huán)境的獨特性，地鐵施工工人的不安全行為 具有自身的特征，特別是在區(qū)間隧道施工環(huán)節(jié)。同時，地鐵施工工人不安全行為 可能造成的后果和影響相比于一般建筑工程也更加嚴重。根據海因里希事故法則， 不安全行為的累積必然導致事故的發(fā)生，針對地鐵施工工人亦是如此。因此，做 好其不安全行為的預防和控制是極有必要的。 2.3 地鐵施工工人不安全行為地鐵施工工人不安全行為機理分析機理分析 目前，對人的不安全行為形成機理的研究，主要基于行為主義理論、認知理論、 心理學等理論。本小節(jié)在對以上理論做簡要梳理的基礎上，結合地鐵施工工人不 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 15 安全行為的主要特征，探究其形成機理。 傳統(tǒng)行為主義理論， 將人的復雜行為歸納為 “S-R” 模式， 即 “刺激 （stimulus） -反應（response）”模式。該理論單純強調外部刺激，而完全忽略了人的主觀能 動性。伴隨著心理學的發(fā)展，新行為主義心理學派認為，應在刺激與反應之間加 入一個中介變量（Organism），形成新的行為主義模式“S-O-R”，即“刺激-個 體生理、心理-反應”（圖 2-4）。 刺激 (Stimulus) 個人生理心理變化 (Organism) 做出反應 (Response) 圖 2-4 S-O-R 模型 認知理論主要用以描述人的認知過程和學習過程29。該理論認為人的行為是 認知的產物，可以理解為一個信息處理的過程。該過程主要包括信息感知、信息 識別、思考應對、行為輸出四個環(huán)節(jié)（圖 2-5）。 信息感知信息識別思考應對行為輸出 圖 2-5 認知（行為）模型 根據該理論模型，地鐵施工工人在主動或被動感受到刺激信息后，會根據自 身經驗、學識等對信息進行判斷識別和思考應對，通過行為輸出對外界刺激做出 反應。地鐵施工工人不安全行為的產生則是由于“信息識別”環(huán)節(jié)、“思考應對” 環(huán)節(jié)或兩個環(huán)節(jié)同時發(fā)生失誤或失效而導致的結果。這種失誤或失效可能是由于 地鐵施工工人自身經驗和學識不足，或外界刺激過于強烈導致地鐵施工工人沒有 足夠的時間信息識別和思考應對，進而做出無意識的不安全行為。也有可能是地 鐵施工工人在“思考應對”環(huán)節(jié)故意作出錯誤的決策，導致有意識的不安全行為 輸出。 考慮地鐵施工惡劣和復雜的工作環(huán)境，本研究認為可將刺激進一步劃分為內 部刺激和外部刺激。其中內部刺激是由生理因素和心理因素引起的刺激，例如地 鐵施工工人可能由于工作壓力過大而產生不安全行為的動機；外部刺激是由物質 因素、環(huán)境因素和其他因素引起的刺激，例如地鐵施工工人可能由于現(xiàn)場光線較 暗而產生不安全行為的動機。此外，地鐵施工工人在產生不安全行為動機后，不 會立即執(zhí)行，而是會進行一番思想斗爭，即其動機會受到一定的約束。這種約束 可以按來源可劃分為內部和外部約束。內部約束主要指個人的安全認知、意識、 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 16 能力等；外部約束主要包括單位的安全監(jiān)督、檢查和懲罰等。一名工人在產生不 安全行為動機后，會首先考慮這樣做的后果，如果該工人覺得風險過大，超出了 自己的能力控制范圍，或者近一段時間安全檢查非常嚴格，他可能會放棄這種不 安全行為動機。反之，如果該工人安全意識淡薄，自認為這種不安全行為不會對 自己造成什么傷害，或者該工地的安全檢查形同虛設，則他會大膽地作出這種不 安全行為?？梢?，內部約束和外部約束對控制地鐵施工工人的不安全行為具有至 關重要的意義，一旦該約束失效，地鐵施工工人極易做為不安全操作行為，造成 事故隱患。綜合以上分析，本文構建的地鐵施工工人不安全行為機理模型如下圖 所示（圖 2-6）。 物質因素 環(huán)境因素外部刺激 行為動機思考應對 內部約束 外部約束 安全行為 不安全行為 安全認知 安全意識 安全能力 安全監(jiān)督 安全檢查 安全懲罰 約束成功 約束失效 其他因素 生理因素 心理因素 內部刺激 圖 2-6 地鐵施工工人不安全行為機理模型 2.4 地鐵施工工人不安全行為地鐵施工工人不安全行為影響因影響因子子分析分析 2.4.1 影響因子影響因子分類分類 影響地鐵施工工人不安全行為的因子很多，本節(jié)結合上節(jié)提出的機理模型和 文獻整理，對其影響因子進行詳細和深入探究。首先應確定研究角度。根據上節(jié) 提出的機理模型，可將影響因子做以下兩種分類。 第一種分類方式，是按影響因子的作用形式，將其劃分為刺激不安全行為產 生的因子和約束不安全行為產生的因子兩大類，可簡稱為刺激因子和約束因子， 這兩種因子共同影響和決定地鐵施工工人不安全行為的產生與否。當刺激因子的 作用強度大于約束因子的作用強度時，就會產生不安全行為；反之，則不會產生 不安全行為。 另一種分類方式，是按影響因子的來源，將其劃分為內部影響因子和外部影 響因子兩大類，可簡稱為內部因子和外部因子。內部因子即來源于工人自身的影 華 中 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 17 響因子，如工作壓力等；外部因子即來源于工人自身以外的影響因子，包括組織 與自然環(huán)境等。事實上，考慮人的主觀能動性，可將每個地鐵施工工人單獨視為 一個內部系統(tǒng)，該工人以外的物質與環(huán)境視為一個外部系統(tǒng)。在此基礎上，該工 人的行為可以視為是內部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)相互影響和相互作用的產物，不安全行 為的產生則是由于內部系統(tǒng)、外部系統(tǒng)或兩系統(tǒng)同時發(fā)生“故障”導致內、外部 系統(tǒng)交互異常而引起的。 本研究擬從作用形式和來源兩個維度，研究這些影響因子，以加深對地鐵施 工工人不安全行為影響因子的理解。 2.4.2 影響因子確定影響因子確定 影響施工工人不安全行為的因子很多，不同地區(qū)、行業(yè)、領域均會有所差異。 即使是同一領域，學者得出的結論也不盡相同，尚未能達成共識。目前國內外針 對建筑工人不安全行為影響因子的研究較多，地鐵施工的很多工序與一般的建筑 工程相同或類似，因而地鐵施工工人不安全行為影響因子的確定可借鑒建筑施工 領域的既有研究成果。 具體來講，本文首先通過大量整理相關文獻、標準規(guī)范，確定了 20 余個影響 因子。同時，考慮到地鐵施工工人作為行為主體，其自身所感知到的影響其行為 的重要因素應該被給予優(yōu)先考慮。通過與地鐵現(xiàn)場施工工人交流溝通，整理他們 的意見和建議后，進行相應修改，最終確定了 20 個地鐵施工工人不安全行為影響 因子，并將 20 個影響因子從作用形式和來源兩個維度進行了分類（表 2-3）。 通過表 2-3 可以更加清晰地理解各個因子對地鐵施工工人不安全行為的影響。 如工作強度來自于單位組織施加，因而屬于外部因子；同時，工作強度越大，地 鐵施工工人越容易做出不安全行為，因而