橋梁施工安全風險評估

高俊峰

駐馬店市公路工程開發(fā)有限公司

京港澳高速公路改擴建土建工程No.2合同段K22+044.976處馬集大橋，跨徑120m，其余橋梁跨徑均小于100m。馬集大橋所跨河流是臻頭河的一條支流，主河道長16.5Km，河床平均縱坡2.37‰，橋位處河床縱坡1.6‰，匯水面積83平方公里，百年一遇設計流量1190m3/s，相應設計水位74.48m。橋位上游有支流匯入，河段彎曲，灘槽分明，河槽深約1.5m，河床為硬塑亞粘土或粘土。老橋橋型結(jié)構(gòu)為：6～20m預應力砼空心板，單排架雙柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎。新建拼寬橋梁結(jié)構(gòu)形式、跨徑、墩臺樁徑同老橋，空心板比原老橋空心板加厚5cm，新、老橋間空心板頂面設置35×25m2的濕接縫。

1 主要技術(shù)標準

公路等級：八車道高速公路。

設計速度：120Km/h。

路基設計寬度：42.0m。

荷載標準：公路-I級。

2 工程地質(zhì)、水文、氣象

路線位于黃淮河平原地區(qū)向大別山區(qū)過渡地段，該區(qū)域?qū)冱S淮河沖積平原區(qū)，地面較為平坦，略有起伏。地勢總體自西南向東北傾斜，地面標高一般70～90m（黃海高程系）。地形變化不大，巖土類型簡單穩(wěn)定，工程地質(zhì)條件屬簡單類型。黃淮河沖積平原存在沉積時代新，含水量高，壓縮性大的，軟塑至流塑性的軟弱地基土，其巖性一般為灰褐色、灰黑色、灰黃色，含腐植質(zhì)的粘土為主。項目所在區(qū)域?qū)儆谂瘻貛Т箨懶园霛駶櫚敫珊导撅L氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和。年半均氣溫14.8℃～15.4℃，多年極端最高氣溫41.9℃，極端最低氣溫-17.4℃。因受季風影響，降雨量年內(nèi)不均，一般6～9月份降雨量可達全年總降雨量的60%左右，年平均降水量924～1134mm左右。全年無霜期212～248天。沿線冬春多北風或偏北風，夏秋多南風或偏南風，多年平均風速2.4～4.5m/s。

京港澳駐信段高速公路是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃及河南省公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分，大流量的交通現(xiàn)狀要求該路段以“邊通車、邊施工”的方式實施改擴建工程建設，改擴建施工中既要確保高速公路營運的安全暢通，又要保證施工人員、機械的安全及工程質(zhì)量，其危險性和難度是新建項目無法比擬的。因此公司將其作為施工中的難點予以高度重視，成立以項目經(jīng)理為第一責任人的安保機構(gòu)、完善安保體系，以“安全原則”、“暢通原則”、“確保施工進度原則”、“效益最佳原則”為出發(fā)點進行施工交通組織，確保京港澳駐信段高速公路改擴建工程順利實施。

3 施工階段風險評估過程與評估方法

根據(jù)《關(guān)于開展公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估試行工作的通知（交質(zhì)監(jiān)發(fā)[2011]217號）》要求及《公路橋梁、隧道安全評估指南》、《橋梁隧道設計施工有關(guān)標準補充規(guī)定》有關(guān)內(nèi)容，結(jié)合本標段工程建設實際情況，本標段橋梁風險評估基本程序如下。

（1）對施工階段的初始風險進行評價，分別確定各風險因素發(fā)生的概率和可能造成的損失。

（2）分析各風險因素的影響程度，主要確定風險因素對施工安全的影響。

（3）提出各風險因素的等級及殘余風險等級，綜合確定本標段K22+044.976馬集大橋（跨徑120m）風險等級。

（4）根據(jù)評價結(jié)果制定相應的管理方案和措施并確定監(jiān)控責任。

（5）上級單位對風險評估報告進行審查，并提出修正意見。

（6）根據(jù)上級部門及專家的意見完善風險評估報告并執(zhí)行施工階段風險評估流程，如下圖。

圖 施工階段風險評估流程

3 施工階段風險評估方法

根據(jù)《公路橋梁安全評估指南》、《橋梁隧道設計施工有關(guān)標準補充規(guī)定》及《公路橋梁作業(yè)要點手冊》的有關(guān)內(nèi)容、及實施性施工組織設計，建立本標段橋梁工程風險指標體系。

（1）事故發(fā)生概率的等級分成五級，見表1。

表1 概率等級標準

（2）事故發(fā)生后果的等級分成五級。人員傷亡是指在參與施工活動過程中人員所發(fā)生的傷亡，依據(jù)人員傷亡的類別和嚴重程度進行分級，見表2。

表2 人員傷亡等級標準

（3）經(jīng)濟損失等級標準。經(jīng)濟損失是指風險事故發(fā)生后造成工程項目發(fā)生的各種費用的總和，包括直接費用和事故處理所需的各種費用，見表3。

表3 經(jīng)濟損失等級標準

（4）環(huán)境影響等級標準。環(huán)境影響是指隧道施工對周圍建（構(gòu)）筑物破壞或損害、環(huán)境污染等，根據(jù)其影響程度進行分級，見表4。

表4 環(huán)境影響等級標準

（5）風險接受準則與采取的風險處理措施，見表5。根據(jù)事故發(fā)生的概率和后果等級，將風險等級分為四級：極高、高度、中度和低度。

表5 風險接受準則與采取的風險處理措施表

4 橋梁工程風險分析

4.1 各項基本風險、引起風險的因素

根據(jù)現(xiàn)場勘察資料和給定的計圖紙對馬集大橋危險單元劃分及風險分析：

（1）橋梁上部施工屬于高空施工，存在人員高空墜落和高空墜物等危險因素。

（2）起重機具等特種設備存在使用過程中出現(xiàn)故障的危險因素。

（3）在上部結(jié)構(gòu)風雨天施工（小風雨），存在人員跌落等危險因素。

（4）改擴建施工中既要確保高速公路營運的安全暢通，又要保證施工人員、機械的安全及工程質(zhì)量，極易發(fā)生交通事故。

4.2 建立風險指標體系

評分依據(jù)橋梁工程事故安全風險評估指南。橋梁工程施工安全總體風險評估主要考慮橋梁工程地質(zhì)條件、建設規(guī)模、氣候與地形條件等評估指標，具體見表6。

表6 馬集大橋橋梁工程總體風險評估指標體系

根據(jù)公式橋梁總體風險值R：

總體風險等級劃分，見表7

表7 總體風險等級劃分標準

根據(jù)總體風險劃分標準，本項目橋梁工程總體風險等級Ⅱ（中度風險）。需要對其做專項風險評估。

5 風險評估

本階段風險評估以定性、半定量為主，結(jié)合現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù)及現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定，通過工程類比進行。根據(jù)已掌握的勘測、設計資料和橋梁工程的施工情況分析確定各風險因素導致的風險事件可能發(fā)生的概率和可能產(chǎn)生的后果。初始風險評估結(jié)果，見表8。

表8 初始安全風險風險等級表

經(jīng)過橋梁風險評估，馬集大橋被評為高度風險等級；其中高度的風險事件有：人員高空墜落、高空吊裝墜落、起重機具事故；根據(jù)風險接受準則與采取的風險處理措施的規(guī)定，針對不同的風險事件、結(jié)合現(xiàn)場的實際情況擬采取如下技術(shù)對策。

由于采用了相應的風險對策措施，加強施工過程中風險動態(tài)管理，橋梁施工的風險會相應地降低，但不可能完全消除，結(jié)合初始風險評估結(jié)果和制定的對策措施，對橋梁殘留風險進行評估，殘留風險評估結(jié)果，見表9。

表9 橋梁殘留風險評估結(jié)果

項目部領導小組將根據(jù)審批后的風險評估方案進行日常工作的實施，有效的開展工程安全風險評估和管理工作，深入現(xiàn)場調(diào)查研究，制定合理安全保障措施，確保安全、按期完成承本標段高速公路的施工任務。

6 橋梁風險評估結(jié)論

在施工過程中可能發(fā)生交通事故、人員高空墜落、起重吊裝，這些風險事件均可能對橋梁建設的安全、工期、投資及第三方造成不利影響。本項目橋梁工程重大風險源存在Ⅲ級重大風險源，存在的部位為模版、支架安裝與拆除、鋼筋工程和上部結(jié)構(gòu)施工。主要存在的事故為高處墜落、物體打擊及交通事故。

本次風險源分析評估，經(jīng)過了評估小組嚴格的討論和分析，咨詢了橋梁施工經(jīng)驗豐富的專家，采用了科學合理的評估辦法，并查閱了大量的資料，在科學性、可行性、合理性上滿足了要求。