基于指標(biāo)體系法的橋梁施工安全專項風(fēng)險評估

孫新民

摘 要：安全風(fēng)險評估能夠識別風(fēng)險源和估測嚴(yán)重程度，是預(yù)防和避免橋梁工程發(fā)生重大安全事故的有效手段。結(jié)合新建池州長江公路大橋CZQ-03合同段，采用LEC法對橋梁施工安全專項風(fēng)險進(jìn)行了識別和評估，并進(jìn)一步結(jié)合專家調(diào)查法和指標(biāo)體系法估測事故的可能性和嚴(yán)重程度，最終確定了該工程潛在的所有重大風(fēng)險源和相應(yīng)的風(fēng)險等級。

關(guān)鍵詞：橋梁;風(fēng)險評估;指標(biāo)體系法;重大風(fēng)險源

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）03-0100-02

橋梁工程是一項施工規(guī)模大、周期長、技術(shù)復(fù)雜的建設(shè)過程，同時也伴隨著高風(fēng)險性。橋梁施工引起的安全事故并不罕見，而且往往造成無法挽回的生命和財產(chǎn)損失[1-2]。因此，為了避免安全事故對生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅，在橋梁建設(shè)前對施工過程中的重大風(fēng)險源進(jìn)行識別、分析和估測是相當(dāng)必要的，同時針對不同安全風(fēng)險可以提出預(yù)防控制措施[3]。常用評估方法可分為定性分析和定量分析兩大類，包括專家調(diào)查法、肯特指數(shù)法、風(fēng)險矩陣法和指標(biāo)體系法等[4-6]。本文依托長江公路大橋某工程段，采用定性評估與定量評估相結(jié)合的方法對橋梁施工安全專項風(fēng)險進(jìn)行了識別和評估，同時通過對事故可能性和事故嚴(yán)重程度的評估來估測重大風(fēng)險源的等級，以期有效降低橋梁工程的安全事故發(fā)生率。

1 工程概況

池州長江公路大橋CZQ-03合同段的橋長1448m，結(jié)構(gòu)形式為不對稱混合梁斜拉橋，主梁采用雙向2%的橫坡。北塔位于灘涂區(qū)，墩位處覆蓋層厚42.9～44.3m，依次為填筑土、上部為軟塑～流塑狀的黏性土及軟土、砂層及薄層狀圓礫土，基巖為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、礫巖、砂巖等巖層及其風(fēng)化層。

塔高237m的Z4號北主塔為由下、中、上塔柱及上、下橫梁組成的花瓶形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其中，下塔柱、中塔柱和上塔柱的高度分別為34.8m、92.5m和109.7m，中、上塔柱截面為單箱單室，而下塔柱截面為單箱雙室。北主塔的基礎(chǔ)型式為由36根直徑2.5m、深84m鉆孔灌注樁組成的樁基礎(chǔ)。承臺呈尺寸為26.8m×59.5m×6.5m的圓端形，其上安置有2m高的塔座;Z0號～Z3號墩身采用雙柱式框架結(jié)構(gòu)，單個墩柱橫向長和縱向?qū)挿謩e為5m和3.5m?；A(chǔ)由8根直徑1.8m的鉆孔灌注樁構(gòu)成，啞鈴型承臺的順橋方向?qū)挾葹?.0m，橫橋方向長度為25.2m，厚度為4.0m。

2 專項風(fēng)險評估

專項風(fēng)險評估是將施工作業(yè)程序先分解為下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)和橋面系及附屬結(jié)構(gòu)三大分部工程，其中下部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分解為臨時碼頭施工、陸域群樁施工、承臺施工、主塔施工和墩柱施工等評估單元，上部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分解為架橋機(jī)安裝法施工、鋼箱梁安裝施工和斜拉索施工等評估單元，通過識別上述評估單元中的典型事故類型，建立風(fēng)險源數(shù)據(jù)庫，利用安全系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行風(fēng)險分析，最終確定重大風(fēng)險源。

將上述評估單元作為橋梁施工中的風(fēng)險源，本文采用K.J.Graham和G.F.Kinney提出的作業(yè)條件的危險性評價法（LEC法）進(jìn)行風(fēng)險初步估測。LEC法是工作人員在具有潛在危險性環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)時的一種危險性半定量評價方法，發(fā)現(xiàn)作業(yè)條件危險性的影響因素有三種，包括L（事故發(fā)生的可能性）、E（人員暴露于危險環(huán)境的頻繁程度）和C（發(fā)生事故可能造成的后果）。等級程度不同，三個參數(shù)的賦值也不同。最終，風(fēng)險值D可計算為D=L×E×C。一般情況下，三種因素中的任意一種因素越大，相應(yīng)的風(fēng)險也就越大。

依據(jù)上述風(fēng)險辨識和風(fēng)險分析，采用LEC法估測可以得到不同風(fēng)險源的風(fēng)險值D。最終，將風(fēng)險值D≥160的風(fēng)險源作為重大風(fēng)險源，包括承臺施工、索塔施工、墩柱施工、架橋機(jī)安裝法施工、鋼箱梁安裝施工、支架現(xiàn)澆施工、斜拉索施工等單元，并進(jìn)一步對其進(jìn)行估測。

3 重大風(fēng)險源估測

針對上述重大風(fēng)險源，本節(jié)以索塔施工為例，擬采用定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行估測。其中，事故可能性和事故嚴(yán)重程度的評估分別采用指標(biāo)體系法和專家調(diào)查法。

3.1 事故可能性評估

索塔施工的事故可能性評估主要考慮的事故類型包括臨時結(jié)構(gòu)坍塌和高處墜落等。表1列出了索塔高度、氣候環(huán)境條件、施工方法和臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計等4類事故可能性指標(biāo)。根據(jù)指標(biāo)體系法，評估專家對各個指標(biāo)的打分情況如表2所示。對照表3，可計算得到索塔施工的事故可能性（P=5）等級為II（偶然）。

3.2 事故嚴(yán)重程度評估

事故嚴(yán)重程度的評估主要依據(jù)表4所示的人員傷亡等級標(biāo)準(zhǔn)和表5所示的直接經(jīng)濟(jì)損失等級標(biāo)準(zhǔn)。通過專家調(diào)查法，索塔施工發(fā)生支架坍塌事故可能到達(dá)3級的人員傷亡和3級的經(jīng)濟(jì)損失。因此，索塔施工的事故嚴(yán)重程度為3級。

3.3 等級估測

綜合考慮上述索塔施工的事故可能性評估（偶然）和事故嚴(yán)重程度評估（3級），對照基于風(fēng)險矩陣法建立的風(fēng)險等級標(biāo)準(zhǔn)表6，可以發(fā)現(xiàn)本工程中索塔施工的風(fēng)險等級為“高度Ⅲ”。同理，最終可得到如表7所示的所有重大風(fēng)險源的風(fēng)險等級。

4 結(jié)語

本文結(jié)合新建池州長江公路大橋CZQ-03合同段，采用定性評估與定量評估相結(jié)合的方法對橋梁施工安全專項風(fēng)險進(jìn)行了辨識和評估，確定了該工程潛在的所有重大風(fēng)險源和相應(yīng)的風(fēng)險等級，有助于預(yù)防機(jī)制的建立，從而降低橋梁工程的安全事故發(fā)生率，為今后類似工程提供了有益的經(jīng)驗(yàn)參考。

參考文獻(xiàn)

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