2021-4-13 | 橋梁工程論文
一、橋梁工程施工風(fēng)險綜合識別法
①結(jié)構(gòu)分析
橋梁結(jié)構(gòu)形式不同,施工方法不同,其在施工過程中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)大不相同。對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計算,可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)施工過程中的薄弱環(huán)節(jié),可全面識別施工風(fēng)險并針對性的提出風(fēng)險控制措施。
②現(xiàn)場調(diào)研
對橋梁工程施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、施工區(qū)域氣候條件以及施工單位現(xiàn)場施工情況等進(jìn)行現(xiàn)場實地勘察,總結(jié)風(fēng)險事件。并隨時了解施工現(xiàn)場工程進(jìn)度等情況變化,同時,通過對施工現(xiàn)場進(jìn)行跟蹤調(diào)查,隨時發(fā)現(xiàn)新的風(fēng)險事件。
③專家調(diào)查
專家調(diào)查法是風(fēng)險識別的主要方法,各領(lǐng)域的專家在專業(yè)方面具有豐富的理論知識和實踐經(jīng)驗,是獲取相關(guān)信息的重要對象,可較全面地識別出各類潛在的風(fēng)險。
二、橋梁施工風(fēng)險分級綜合評估法
橋梁工程包含多種橋型的多種施工方法,是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,采用單一的評估方法對橋梁工程施工過程進(jìn)行評估往往不夠精確。為此本文提出了基于分級評判的橋梁施工風(fēng)險綜合評估方法。
①一級評判
采用簡便的評判方法(如專家調(diào)查法、專家評議法等)對風(fēng)險源進(jìn)行評估,將風(fēng)險明顯較低的風(fēng)險源定義為低度風(fēng)險,其余風(fēng)險源進(jìn)入二級評判。
②二級評判
采用較高精度的評判方法(如LEC等)對風(fēng)險源進(jìn)行評估,將風(fēng)險較低的風(fēng)險源定義為中度風(fēng)險,其余風(fēng)險源進(jìn)入三級評判。
③三級評判
采用高精度的評判方法(如風(fēng)險矩陣法等)對風(fēng)險源進(jìn)行評估,將風(fēng)險較低的風(fēng)險源定義為高度風(fēng)險,風(fēng)險較高的風(fēng)險源定義為極度風(fēng)險。這種分級綜合評估方法能夠充分發(fā)揮各種評估方法的優(yōu)勢,在簡化評估繁瑣度的同時又能保證較高風(fēng)險源的評價精確度。這種方法的適用范圍包括各種橋型的各種施工方法,是一種實用性較強(qiáng)的風(fēng)險評估方法。
三、橋梁施工風(fēng)險評估實例
1.工程概況
湖南省某高速公路大橋,主橋長308.04m,主跨為(80+145+80)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,施工采用掛籃懸臂澆筑,箱梁單個“T”共分18段懸臂澆筑。懸臂澆筑施工藝流程為:澆筑0號段;拼裝掛籃;澆筑1號段;掛籃前移、調(diào)整、錨固;澆筑下一梁段;依次類推完成懸臂澆筑;掛籃拆除;合龍。
2.橋梁施工階段風(fēng)險識別
2.1事故總結(jié)
橋梁事故是橋梁風(fēng)險事件的主體,對橋梁事故資料的收集總結(jié)研究是風(fēng)險評估的基礎(chǔ)。本文主要針對連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工的特點,通過科技文獻(xiàn)、媒體報道及專家調(diào)查等途徑,收集整理連續(xù)梁橋施工相關(guān)事故,得出風(fēng)險事故類型,匯總于表1。同時采用事故致因理論對事故發(fā)生的原因和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了分析研究,對事故造成的損失等進(jìn)行了統(tǒng)計,為風(fēng)險事件的識別和風(fēng)險評估工作奠定了基礎(chǔ)。
2.2結(jié)構(gòu)分析
通過結(jié)構(gòu)分析可以獲得橋梁結(jié)構(gòu)詳細(xì)的受力狀態(tài),即可采取有針對性的措施改善結(jié)構(gòu)受力特性。本文對大橋施工過程進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)分析,對整個施工過程中的結(jié)構(gòu)受力有了全面的了解,為風(fēng)險事件的識別提供了有力的支持。如“預(yù)應(yīng)力筋張拉時底板崩裂”風(fēng)險事件,即是通過結(jié)構(gòu)分析結(jié)合橋梁事故識別得出。當(dāng)施工過程中底板脫模過早、混凝土強(qiáng)度不夠或預(yù)應(yīng)力管道偏位等意外事件,極有可能發(fā)生底板崩裂事故。
2.3現(xiàn)場調(diào)研
橋梁施工風(fēng)險識別現(xiàn)場調(diào)研主要對現(xiàn)場自然環(huán)境、技術(shù)條件和現(xiàn)場管理等進(jìn)行調(diào)查。
①自然環(huán)境
大橋位區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,春暖多雨,夏季干熱,秋涼冬冷。年平均氣溫17.7℃,極端最高氣溫40℃,極端最低氣溫-6.8℃,年平均降雨量1169mm,多集中在6~8月,是湖南省暴雨集中地,易發(fā)洪澇災(zāi)害。橋址地表水體水系發(fā)育,橫跨河流,河道內(nèi)有長期性流水,水量較大,水深最大可達(dá)31m。橋位區(qū)百年一遇的設(shè)計洪水位210.37m,通航水位205.00m,施工水位188.00m,低水位174.89m。橋址所在地形屬構(gòu)造侵蝕丘陵地貌,河谷呈“V”字形,切割較深。橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)有滑坡、巖溶及斷層構(gòu)造等不良地質(zhì)現(xiàn)象。
②技術(shù)條件
施工組織設(shè)計合理,施工機(jī)械設(shè)備齊全,施工單位長期從事橋梁施工,技術(shù)條件較好。
③現(xiàn)場管理
施工單位工程經(jīng)驗豐富,施工現(xiàn)場管理到位。通過對大橋施工現(xiàn)場多次的實地調(diào)研,得出的風(fēng)險事件,參見表1施工風(fēng)險事件列表。
2.4專家調(diào)查
專家調(diào)查是本文中采用的主要風(fēng)險識別方法。橋梁施工風(fēng)險評估邀請橋梁設(shè)計專家2位、施工方面專家2位、科研方面專家2位、管理方面專家3位,共9位從業(yè)時間長、經(jīng)驗豐富的專家,對風(fēng)險事件的識別提出了寶貴意見。向?qū)<医M提供了大橋詳細(xì)的勘察、設(shè)計、施工組織設(shè)計等資料,專家組根據(jù)自己的經(jīng)驗提出了許多的風(fēng)險事件。
3.施工風(fēng)險綜合評估
橋梁施工風(fēng)險識別后,進(jìn)行施工階段劃分,并采用表上作業(yè)法對各個施工階段進(jìn)行風(fēng)險事件的識別,確定風(fēng)險評估的主體?,F(xiàn)采用懸臂梁澆筑施工為例進(jìn)行風(fēng)險評估說明,該施工階段包括模板施工,鋼筋施工,混凝土澆筑,混凝土養(yǎng)生。
3.1二級評判
采用LEC法進(jìn)行二級風(fēng)險評判。該方法采用與系統(tǒng)風(fēng)險率相關(guān)的3種方面指標(biāo)值之積來評價系統(tǒng)中人員傷亡的風(fēng)險大小:L為事故發(fā)生可能性;E為人員暴露在危險環(huán)境中的頻繁程度;C為事故發(fā)生會造成的后果。風(fēng)險分值D=LEC,D值越大說明風(fēng)險越大。
3.2三級評判
三級風(fēng)險事件評判采用風(fēng)險矩陣法進(jìn)行動態(tài)估測,具體評價標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)。根據(jù)指標(biāo)體系法對事故嚴(yán)重程度和事故發(fā)生的可能性進(jìn)行分析計算,再對照風(fēng)險等級標(biāo)準(zhǔn)表得出風(fēng)險事件等級。
四、結(jié)論
本文結(jié)合連續(xù)梁橋施工特點,開展了橋梁工程施工風(fēng)險識別與評估研究。通過綜合運用多種施工風(fēng)險評估方法,提出了事故總結(jié)、結(jié)構(gòu)分析、現(xiàn)場調(diào)研和專家調(diào)查四種方法相結(jié)合的橋梁施工風(fēng)險綜合識別方法,提出了基于分級評判的橋梁施工風(fēng)險分級綜合評估方法。通過工程實例分析表明,本文提出的橋梁工程施工風(fēng)險綜合識別與評估方法具有較強(qiáng)的實用性和合理性,可推廣應(yīng)用于各類橋梁工程施工風(fēng)險評估中。
作者:歐陽心和 李志勇 鄭祖恩 吳欣 單位:湖南省張花高速公路公司 湖南省交通科學(xué)研究院