彭智輝
(中國水利水電第七工程局,成都 610081)
大磨2號大橋全橋長436.66m。原設計孔跨布置為13-32m預制簡支箱梁,2~7號墩身均為雙線圓端型空心墩,1號墩為雙線圓端型實體墩;基礎均為鉆孔樁基礎,樁徑φ1.25m,其中1號、2號墩布置8根樁,3號墩布置10根樁,4~7均布置12根樁,樁長20~50m不等。大磨2號大橋4號墩因地質(zhì)原因,改為連續(xù)梁跨越,由原設計的13~32m簡支梁孔跨調(diào)整為1-32m+1-24m+(40+64+40)m連續(xù)梁+1-24m+6-32m簡支梁,孔跨調(diào)整后南臺、1號墩、7號墩中心里程不變,2-6號墩中心里程根據(jù)設計需要進行調(diào)整。連續(xù)梁全長145.2 m,計算跨度為40+64+40m。橋址范圍內(nèi)的水田分布有軟土、軟弱土,全風化粉砂巖,全風化粉砂巖中存在洞穴,填充物為松散飽和狀的細沙,含少量黏性土,弱風化花崗石中存在溶洞,多為空洞。
該連續(xù)梁混凝土2 050m3,鋼絞線重120t,鋼筋重380t,連續(xù)梁支架采用鋼管柱貝雷梁加碗扣式支架,支架及模板最大高度33m,其中鋼管柱最高24.5m,貝雷梁高度1.5m,碗扣式支架最高處4m,外模模板高度3m。
自墩身開始施工至連續(xù)梁壓漿封錨工期為176天,自2011年2月15日起至2011年8月10日止,其中支架安裝計劃完成時間為5月7日,混凝土澆筑計劃完成時間7月18日。
大磨2號大橋因地質(zhì)原因?qū)е略O計變更為連續(xù)梁,地質(zhì)條件較差、支架高、跨度大。參照公路橋梁工程風險評估標準,根據(jù)大磨2號大橋的建設規(guī)模、地質(zhì)條件、氣候環(huán)境條件、地形地貌條件、橋位特征及施工工藝成熟度等方面對橋梁整體風險進行評估,施工安全總體風險值屬Ⅲ級(高度風險)。為實現(xiàn)保證安全目的,需要應用安全系統(tǒng)工程原理和方法,辨識分析工程、系統(tǒng)、生產(chǎn)經(jīng)營活動中的危險、有害因素,預測發(fā)生安全事故或者造成職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度,對安全技術、施工過程、管理活動提出科學、合理、可行的安全對策措施建議,進行安全預評價,用以指導、實施施工過程的安全管理。
連續(xù)梁支架施工方案成熟,但發(fā)生事故的案例也非常多,如2010年1月3日昆明新機場高速滿堂支架連續(xù)梁施工造成7人死亡、8人重傷的事故。由于有類似的工程案例,使用直觀經(jīng)驗法和類比法,比較容易識別危險及有害因素。根據(jù)連續(xù)梁施工的特點和相關工程經(jīng)驗,主要從廠址、工藝、主要設備裝置、作業(yè)環(huán)境、安全管理措施等方面進行識別,其中廠址方面主要考慮因素有:連續(xù)梁所處地的工程地質(zhì)、水文氣象條件、自然災害、周邊環(huán)境。大磨2號連續(xù)梁所處位置地質(zhì)條件較差,要達到施工安全,需要對地基進行處理。從連續(xù)梁支架搭設完成至混凝土施工時段,均處于廣西雨季,降水量大,雷雨天氣多;周邊緊鄰七戶居民住宅,且連續(xù)梁下有當?shù)卮迕竦闹饕鲂型ǖ?,日通行人?shù)約為150人次,學生上學、放學時段較為集中。
從工藝過程方面識別危險有害因素主要有:基礎處理、鉆孔樁、樁基承臺、墩臺、后張預應力混凝土連續(xù)梁;典型分項工程有地基處理、支架、模板、鋼筋、混凝土、預應力等。連續(xù)梁施工中,由于地基處理不當,支架安裝過程中控制不嚴,導致支架在預壓、混凝土澆筑中失穩(wěn)倒塌的案例屢見不鮮。
生產(chǎn)設備及裝置主要有:塔吊、汽車吊、張拉千斤頂、施工臨時用電、電焊機設備。這些設備和裝置可能誘發(fā)物體打擊、機械傷害、起重傷害、觸電、灼燙等傷害。
存在危害職業(yè)健康作業(yè)環(huán)境有:高空作業(yè)、起重吊裝作業(yè)、支架安裝、連續(xù)梁模板安裝、鋼筋加工及安裝、混凝土澆筑、預應力筋張拉、支架拆除等;
安全管理措施方面,主要從安全生產(chǎn)管理組織機構(gòu)、安全生產(chǎn)管理制度、事故應急求援預案、特種作業(yè)人員培訓、日常安全管理方面進行危險及有害因素識別。
在危險有害因素分析的基礎上,為達到評價目標,便于評價方法的實施,對評價單元的劃分,主要依據(jù)自然條件、施工條件及施工方法等因素劃分,同時考慮根據(jù)危險有害因素類別和危險作業(yè)、事故隱患情況、發(fā)生事故的可能性、事故發(fā)生的嚴重程度及影響范圍等因素,要考慮評價單元相對獨立,有明顯的特征界限,可以按工序、結(jié)構(gòu)物劃分。
根據(jù)大磨2號連續(xù)梁工程實際情況以及工程的特點,按照評價單元劃分的原則,將工程劃分為基礎處理、鋼管樁及貝雷梁、碗扣式支架安裝、支架預壓、連續(xù)梁內(nèi)模、外模安裝、鋼筋安裝、連續(xù)梁混凝土施工、預應力張拉、模板及支架拆除十個評價單元。
根據(jù)危險有害因素的分析和評價單元的劃分,對大磨2號連續(xù)梁安全評價主要采用作業(yè)條件危險性評價法與安全檢查表法。
3.3.1 作業(yè)條件危險性評價法
作業(yè)條件危險性評價法(也稱為格雷厄姆-金尼法,DLEC法),即作業(yè)條件的危險性(D)與事故或危險事件發(fā)生的可能性(L)、暴露于危險環(huán)境的頻率(E)、發(fā)生事故或危險事件的可能結(jié)果(C)正相關,即D=L×E×C。該方法簡單,危險單元劃分醒目。對類似支架法連續(xù)梁施工這類較成熟的施工工藝,由于危險源、發(fā)生事故可能性及后果容易判斷,參考類似工程事故發(fā)生可能性、危險頻率以及發(fā)生事故可能性取值,對大磨2號連續(xù)梁各評價單元預評價見表1。
表1 各評價單元風險等級
3.3.2 安全檢查表法
對于施工中的其他作業(yè),根據(jù)鐵路工程施工安全技術規(guī)程,結(jié)合大磨2號連續(xù)梁施工管理實現(xiàn)情況,對涉及施工安全生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)進行分解,劃分為安全管理、高空作業(yè)、季節(jié)性施工、起重吊裝、施工用電、施工機械等子項目,對各子項目列表,擬定安全檢查表逐項全面檢查。
實踐工作中,安全檢查表評價法,結(jié)合模擬現(xiàn)場評價的方法,對安全檢查表的擬定不僅可以適用于安全預評價,還可以在施工過程中起到安全檢查的作用,對于安全日常檢查、專項檢查等都有較大的實踐意義。
根據(jù)安全預評價初步結(jié)論,結(jié)合管理過程中的實際情況,并對不同級別的風險源采取相應的管理措施,對風險等級較高的危險源編制專項安全措施,擬定每項危險作業(yè)活動的安全檢查計劃,包括檢查頻率、檢查人員、抽查人員等。風險度高的作業(yè)專人負責,專人專項對照安全檢查表檢查,并根據(jù)現(xiàn)場情況修訂檢查項目。
經(jīng)過評價,認為基礎處理、支架安裝、支架預壓、混凝土施工及支架拆除風險較大。需要采取措施,降低風險等級。對風險為1級的施工單元,從組織措施、技術措施方面予以保障。如基礎處理及支架進行專項設計驗算,確保地基承載力及支架的強度、剛度、穩(wěn)定性符合施工要求。地基處理采取施工措施,使用樁基和混凝土基礎提高基礎承載力,橋底地面硬化,周邊形成排水溝,避免浸濕,將地基承載風險降低。支架安裝分單元施工,加強支架安裝前的人員培訓,加強施工過程中勞動保護,如拴安全繩,安裝過程逐項、逐層檢查。支架預壓的施工安排減少作業(yè)人員,避免支架失穩(wěn)后果,同時加強支架預壓加載過程中支架的變形觀測,防止發(fā)生較大變形導致支架失穩(wěn)。連續(xù)梁混凝土施工順序嚴格按設計要求從一端開始澆筑,加強施工過程中的沉降觀測等。在整個施工過程中,加強交通導行,設置安全通行標志,在集中通行時間段內(nèi),專人指揮等。
(1)大磨2號連續(xù)梁施工安全評價屬于安全預評價,在專家的指導下進行,主要由項目管理人員實施,其評價過程既是內(nèi)部管理評審的過程,也是相關技術人員、安全管理人員對整個施工過程進行預演的過程,對施工管理十分有益。
(2)在評價中使用作業(yè)條件危險性評價法進行定性評價,在各個因素的取值上,需要根據(jù)企業(yè)、項目及類似工程經(jīng)驗細化取值標準,如發(fā)生事故或危險事件的可能結(jié)果取值分別為100、40、15,按既定值取值不符合實際情況,可以結(jié)合評價單元作業(yè)人數(shù)、類似工程事故傷亡人數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、傷亡事故等級劃分規(guī)定等因素,采用插值取值。同理,對事故或危險事件發(fā)生的可能性(L)、暴露于危險環(huán)境的頻率(E)取值也需要據(jù)實際情況細分取值標準,才能使評價結(jié)論與實際相符。
(3)為避免在評價過程中出現(xiàn)漏項,建筑施工安全預評價單元劃分既要考慮作業(yè)單元,又要考慮工藝、工序、結(jié)構(gòu)物單元。在本次評價中,由于施工工藝成熟,根據(jù)直觀經(jīng)驗法辨識危險有害因素后,施工重大危險源基本可以判斷,限于篇幅,沒有將工藝、工序等評價內(nèi)容全部列出。