橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)研究

王鷥怡　楊寧

【摘要】在橋梁施工過(guò)程中需要設(shè)置臨時(shí)結(jié)構(gòu)，從而保證橋梁施工能安全有序的進(jìn)行。目前臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全評(píng)價(jià)體系尚不成熟，臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題未能引起重視。本文對(duì)橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)的重要性進(jìn)行介紹，并對(duì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，結(jié)合掛籃安全評(píng)價(jià)實(shí)例為我國(guó)橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)提供參考，對(duì)保證橋梁的施工質(zhì)量和施工安全具有重大意義。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工;臨時(shí)結(jié)構(gòu);安全評(píng)價(jià)

一、橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)的重要性

橋梁在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)需要搭建臨時(shí)結(jié)構(gòu)，臨時(shí)結(jié)構(gòu)指的是在橋梁施工過(guò)程中臨時(shí)搭建，主要作用是輔助橋梁主體結(jié)構(gòu)施工，在橋梁施工完成后需要拆卸且具有一定的重復(fù)利用率的結(jié)構(gòu)。橋梁施工工程量大，一般需要搭建大量的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，主要可以分為以下幾種：（1）水上施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)，如：便橋、船舶、平臺(tái)、擋水（土）的圍堰等;（2）支撐結(jié)構(gòu)。主要有橋墩和橋梁施工時(shí)搭建的支架和模板;（3）懸吊結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，根據(jù)施工工藝需要用到的懸臂掛籃、懸拼吊機(jī)等;（4）起吊結(jié)構(gòu)。主要有在進(jìn)行材料或構(gòu)件吊裝時(shí)用到的起重吊機(jī)、門吊、浮吊、纜索吊等。

臨時(shí)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量會(huì)對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，對(duì)橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量應(yīng)予以重視。臨時(shí)結(jié)構(gòu)的重要性體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（一）方便施工進(jìn)行

搭建臨時(shí)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)闃蛄菏┕ぬ峁┓奖?。臨時(shí)結(jié)構(gòu)方便施工主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）臨時(shí)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)楣と耸┕ず筒牧隙逊盘峁┦┕?chǎng)地，例如懸臂掛籃;（2）臨時(shí)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)闃蛄菏┕ぬ峁┦┕きh(huán)境，主要是指在水上施工和基坑開(kāi)挖時(shí)，擋水結(jié)構(gòu)和排水設(shè)施能排出施工場(chǎng)地的水，制造良好的施工環(huán)境。

（二）保證施工安全

橋梁施工中搭建臨時(shí)結(jié)構(gòu)還能避免發(fā)生安全事故，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）臨時(shí)結(jié)構(gòu)能夠保證施工安全。在進(jìn)行基坑開(kāi)挖和架模時(shí)需要設(shè)置支撐和支護(hù)，防止在施工過(guò)程中發(fā)生坍塌，保證施工人員的安全;（2）在橋梁施工中涉及到大型構(gòu)件和材料的運(yùn)輸，機(jī)械運(yùn)輸能減輕人工搬運(yùn)的工作量，還能提高效率。

二、橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)方法

橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)制定質(zhì)量保證措施時(shí)需要綜合考慮臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)和經(jīng)濟(jì)性，因此對(duì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，確定安全等級(jí)是制定臨時(shí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證措施的前提，本文擬采用模糊層次分析法對(duì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)進(jìn)行分析。

（一）模糊層次分析法定義

模糊層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，是傳統(tǒng)的分層分析法和模糊分析法的結(jié)合。運(yùn)用模糊層次分析法，能兼顧模糊分析法和層次分析法的特點(diǎn)，通過(guò)將復(fù)雜系統(tǒng)分解為不同的目標(biāo)和準(zhǔn)則，將各目標(biāo)的定性評(píng)價(jià)運(yùn)用隸屬度理論轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，然后根據(jù)不同的權(quán)重將定量評(píng)價(jià)指標(biāo)疊加，通過(guò)最后的評(píng)價(jià)指標(biāo)給出分析結(jié)果。模糊層次分析法能有效將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換成定量指標(biāo)，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能適用于臨時(shí)結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)分析。

（二）模糊層次分析法步驟

模糊層次分析法大致可以分為以下幾個(gè)步驟：（1）確定因素集。在對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，首先需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解，并分析可能對(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)目標(biāo)產(chǎn)生影響的因素，從而建立因素集。（2）確定評(píng)價(jià)集。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，需要分解為不同的評(píng)價(jià)目標(biāo)進(jìn)行分析，因此應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)特點(diǎn)合理進(jìn)行系統(tǒng)分解，并確定需要考慮的評(píng)價(jià)目標(biāo)，從而組成評(píng)價(jià)集。（3）確定隸屬度，構(gòu)造評(píng)價(jià)矩陣。模糊層次分析法主要是利用隸屬度理論將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換為定量指標(biāo)，因此隸屬度的確定是模糊層次分析的關(guān)鍵。隸屬度表示的是因素集中不同定性評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度，從而可以將不同的定性評(píng)價(jià)等級(jí)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。隸屬度函數(shù)的確定應(yīng)該采用模糊數(shù)學(xué)理論進(jìn)行確定，并應(yīng)該與評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)際情況相符。（4）確定因素的不同事項(xiàng)的權(quán)重值。對(duì)于某一個(gè)影響因素可以再度進(jìn)行細(xì)分為不同的事項(xiàng)。不同的事項(xiàng)對(duì)于該因素的影響程度并不相同，因此應(yīng)該通過(guò)分析確定不同的具體事項(xiàng)在單個(gè)因素評(píng)價(jià)指標(biāo)中所占的權(quán)重值，影響程度大的權(quán)重值相應(yīng)取大。（5）進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)。首先要對(duì)一個(gè)因素進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，即考慮一個(gè)因素的不同事項(xiàng)的權(quán)重可以計(jì)算得出一個(gè)因素的模糊矩陣。（6）確定因素權(quán)重集。不同因素對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的影響程度也不同，因此需要確定不同因素在系統(tǒng)整體評(píng)價(jià)中的權(quán)重，并建立因素權(quán)重集。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)影響因素賦予權(quán)重值時(shí)應(yīng)該由對(duì)系統(tǒng)了解較深的專家進(jìn)行確定。（7）根據(jù)不同因素的模糊矩陣和不同因素的權(quán)重可以進(jìn)行二次模糊計(jì)算，從而得出系統(tǒng)整體的模糊矩陣，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值可以確定系統(tǒng)的評(píng)價(jià)等級(jí)，達(dá)到模糊層次分析的目的。

三、橋梁施工掛籃安全評(píng)價(jià)實(shí)例

本文主要以橋梁施工掛籃為例進(jìn)行安全評(píng)價(jià)方法介紹。（1）因素集。掛籃是橋梁懸臂施工的主要臨時(shí)構(gòu)件，根據(jù)掛籃不同的施工部分可以分為：掛籃施工、鋼筋安裝、模板施工、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件等預(yù)埋件安裝、混凝土澆筑、安全文明施工。可以將上述六個(gè)施工部分分別定義為“u1，u2，u3，u4，u5，u6”，則構(gòu)成了掛籃的因素集U。（2）評(píng)價(jià)集。評(píng)價(jià)集采用百分制：90分以上為優(yōu)，80～89分為良，60～79為中，60以下為不合格。存在的四個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)構(gòu)成評(píng)價(jià)集V。（3）確定某一個(gè)因素內(nèi)具體事項(xiàng)的權(quán)重值。以掛籃施工為例，可以分為掛籃設(shè)計(jì)、掛籃生產(chǎn)、掛籃安裝、掛籃移機(jī)、掛籃拆除，分別定義為u11，u12，u13，u14，u15。在確定權(quán)重值時(shí)，應(yīng)該結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)或數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，科學(xué)的賦予不同事項(xiàng)合理的權(quán)重值。權(quán)重集為A1=（α1，α2，α3，α4，α5）。（4）根據(jù)隸屬度理論求出各個(gè)因素的評(píng)價(jià)矩陣R，例如對(duì)應(yīng)u1的評(píng)價(jià)矩陣為R1（5×5）。通常按照1～9的標(biāo)度用層次分析法確定。（5）單個(gè)元素模糊評(píng)價(jià)。根據(jù)已知的各個(gè)因素的評(píng)價(jià)矩陣和對(duì)應(yīng)具體事項(xiàng)的權(quán)重值，可以得出單個(gè)因素模糊評(píng)價(jià)指標(biāo)，即：B1=A1·R1。（6）確定不同因素對(duì)掛籃整體的影響權(quán)重值。在賦予權(quán)重值時(shí)應(yīng)該由專家根據(jù)具體施工單位歷年掛籃施工情況進(jìn)行分配，對(duì)于技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)取大值。因素權(quán)重為W=（ω1，ω2，ω3，ω4，ω5，ω6）。（7）二次模糊計(jì)算。根據(jù)不同因素的模糊指標(biāo)和對(duì)應(yīng)的權(quán)重值可以計(jì)算出系統(tǒng)的模糊指標(biāo)F。則F=B·W。最后利用F·VT可以計(jì)算出最終值的大小，對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)集的范圍可以得出安全等級(jí)。

四、總結(jié)

橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)橋梁施工產(chǎn)生很大影響，采用適當(dāng)?shù)陌踩u(píng)價(jià)方法對(duì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)結(jié)果制定相應(yīng)的質(zhì)量保證措施，對(duì)保證橋梁施工質(zhì)量具有巨大作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]代華.橋梁施工中臨時(shí)結(jié)構(gòu)的可靠度分析與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)水運(yùn)，2015（6）：219-220.