橋梁施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)評估探究

趙紅軍

（民太安財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)公估股份有限公司甘肅分公司,甘肅 蘭州730030）

1 施工風(fēng)險(xiǎn)評估方法

1.1 橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評估常用方法

1983年在哥本哈根召開的“船只與橋梁和離岸結(jié)構(gòu)的撞擊”會(huì)議上，相關(guān)學(xué)者第一次提出將風(fēng)險(xiǎn)評估和橋梁二者聯(lián)系起來[1]。目前，在橋梁工程正式施工前和實(shí)際的施工過程中，結(jié)合不同橋梁自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所采用的施工方法的差異性，對整個(gè)項(xiàng)目的全過程進(jìn)行安全評估是不可或缺的工作之一。進(jìn)行施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)評估，不僅可以保證整各施工過程中的安全生產(chǎn)和施工質(zhì)量，同時(shí)還可以為項(xiàng)目管理方案的合理制定提供參考依據(jù)，并為減少事故成本以提高項(xiàng)目各參與方的利益創(chuàng)造了有利條件。另外，作為現(xiàn)在申報(bào)項(xiàng)目監(jiān)督手續(xù)所需要的資料之一，橋梁施工安全評估報(bào)告成為必不可少的資料之一。

目前，常用的風(fēng)險(xiǎn)評估方法主要可以分為四大類，即：①定性分析法，主要包括專家打分法；②半定量分析法，主要包括事故樹法、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)矩陣法等；③定量分析法，主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、層次分析法、蒙特卡洛法等；④綜合分析法，主要包括模糊層次綜合評估法和模糊事故樹分析法等[2,3]。

1.2 常用風(fēng)險(xiǎn)評估方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍

表1為較為常用的若干種評估方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍比較。

在風(fēng)險(xiǎn)評估過程中，由于定性分析的原理及操作簡單，且評估結(jié)果相對直觀，因此使用頻率較高，但是其適用范圍較窄。大型復(fù)雜系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評估中，半定量分析法被廣泛使用，但是不可避免的會(huì)出現(xiàn)遺漏和錯(cuò)誤。在對評估精度有較高要求時(shí)，常用到定量分析法，量化后的風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果更加直觀。綜合分析是一種量與性同步的分析方法，同時(shí)可行性較強(qiáng)。各種分析方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)以及一定的局限性，在對具體工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行具體選擇某一種方法或者某幾種方法聯(lián)合使用。

2 施工風(fēng)險(xiǎn)評估一般流程及原則

2.1 橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評估一般流程

根據(jù)具體工程實(shí)例以及所采用評估方法的差異，對橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估的具體實(shí)施步驟有所差異，但從整個(gè)分析流程來了，主要可分為五大步驟。一般的評估流程如圖1所示。

圖1 風(fēng)險(xiǎn)評估流程圖

表1 常用安全風(fēng)險(xiǎn)評估方法對比

其中第一階段為風(fēng)險(xiǎn)評估的計(jì)劃和準(zhǔn)備階段，主要進(jìn)行與評估相關(guān)的評估對象相關(guān)資料的搜集工作。第二、三階段依次根據(jù)具體工程特點(diǎn)確定合適的評估方法并確定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。第四階段為根據(jù)已搜集的資料和確定的評估方法得到待評價(jià)對象的風(fēng)險(xiǎn)等級。最后一個(gè)階段則基于確定的風(fēng)險(xiǎn)等級提出與之對應(yīng)的保護(hù)措施。

2.2 橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)的評估原則

1）評估方法選擇的合理性。要根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目情況和各評估方法的適用范圍，在對個(gè)評估科學(xué)的進(jìn)行對比和考察的基礎(chǔ)上，合理且客觀的選擇合適的評估方法；

2）評估過程合法且合理。橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評估的結(jié)果直接關(guān)系到項(xiàng)目各參與方的切身利益，因此整個(gè)評估過程首先要公平、公正、客觀，以現(xiàn)有的規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）以及相關(guān)法律作為基礎(chǔ)，遵循相關(guān)的合同約定，不以某一方的利益為基準(zhǔn)，要做到統(tǒng)籌全局；

3）評估對象的唯一性。評估對象可以是一個(gè)項(xiàng)目所采用的整體施工方案的安全性評估，也可以是某一個(gè)施工工序的評估，再或者是某一個(gè)關(guān)鍵施工階段的評估，因此在進(jìn)行評估方法的確定以及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等前期準(zhǔn)備階段，就要確保評估對象的唯一性。

3 基于總體指標(biāo)體系法的簡支梁橋施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)評估

3.1 評價(jià)體系的建立

從橋梁施工的全過程出發(fā)建立施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)評估體系，參考《公路橋梁和隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》[4]，基于總體指標(biāo)體系法的簡支梁橋總體施工安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)選擇6個(gè)方面建立評價(jià)體系，即：（1）建設(shè)規(guī)模（Q1）；（2）地質(zhì)條件（Q2）；（3）氣候環(huán)境條件（Q3）；（4）地形地貌條件（Q4）；（5）橋址特征（Q5）；（6）施工工藝成熟度（Q6）。各指標(biāo)評分等級采用百分制，具體等級劃分可參考指南規(guī)定，指標(biāo)得分基于專家調(diào)查法得到。

3.2 基于層次分析法的指標(biāo)權(quán)重優(yōu)化

上述3.1節(jié)所建立的評估體系中的各風(fēng)險(xiǎn)因素對于總體風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的影響是不同的，因此選用層次分析法計(jì)算得到各指標(biāo)的權(quán)重。

層次分析法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重可分為以下4個(gè)步驟；（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型；（2）構(gòu)造判斷（成對比較）矩陣；（3）各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算；（4）層次單（總）排序一致性檢驗(yàn)。具體計(jì)算流程可參考相關(guān)文獻(xiàn)[5,6]。

3.3 某大橋施工安全總體風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

以某高速雙線鐵路簡支梁橋?yàn)楣こ瘫尘斑M(jìn)行施工總體風(fēng)險(xiǎn)評估。表2為評估專家對指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較后得到的總體施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)總準(zhǔn)則層判斷表。

表2 評價(jià)指標(biāo)總準(zhǔn)則層判斷表

由上表2所構(gòu)造的判斷矩陣為：

依次求得各指標(biāo)Qi的特征向量wi為0.0523、0.1396、0.1396、0.2215、0.3548、0.0922； 由此得到判斷矩陣A的最大特征值λmax=6.1006。

根據(jù)下式（2）對特征值進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：

上式中，n=6；RI根據(jù)CI的計(jì)算結(jié)果查表可得，根據(jù)本文計(jì)算結(jié)果取為1.24。

最終計(jì)算得到的一致性比率CR=0.0162＜0.1，則表示計(jì)算結(jié)果通過一致性檢驗(yàn)。因此各指標(biāo)的權(quán)重 Υi依次為 0.0523、0.1396、0.1396、0.2215、0.3548、0.0922。可知地質(zhì)條件對施工風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)最大，其次為氣候環(huán)境條件，施工工藝的成熟度對施工風(fēng)險(xiǎn)的影響最小。

以評估指標(biāo)中的氣候環(huán)境為例說明評估分值Xi的計(jì)算依據(jù)。根據(jù)指南規(guī)定，在極端氣候（洪水、強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)暴風(fēng)雪、臺(tái)風(fēng)等）區(qū)域，氣候環(huán)境分值在67～100之間；對于氣候條件一般，可能影響施工安全、但不顯著的情況，分值在34～66之間；對于氣候條件良好、基本不影響工程施工的情況，分值在0～33之間。根據(jù)該橋?qū)嶋H情況，專家對該項(xiàng)指標(biāo)的打分為60，則考慮0.2215的權(quán)重系數(shù)后，該項(xiàng)指標(biāo)的評估分值X3=13.29。

根據(jù)以上示例，計(jì)算得到的各項(xiàng)指標(biāo)的評估分值依次為：X1=3.138、X2=19.514、X3=13.290、X4=9.772、X5=4.886、X6=2.305。最終評估總分X為52.905。

表3為根據(jù)《高速公路路塹高邊坡工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》[7]中的相關(guān)規(guī)定所擬定風(fēng)險(xiǎn)分級標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合上述計(jì)算結(jié)果可知，該工程總體風(fēng)險(xiǎn)可劃為III級，屬高度風(fēng)險(xiǎn)，需進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)專項(xiàng)評估。

表3 風(fēng)險(xiǎn)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

4 總結(jié)

我國橋梁建造事業(yè)在近些年取得了舉止矚目的成就，但在施工過程中不可避免的出現(xiàn)了一些安全事故，不僅對施工人員的生命安全帶來威脅，同時(shí)造成了一定程度的經(jīng)濟(jì)損失。目前我國橋梁結(jié)構(gòu)向著跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大的方向發(fā)展，施工過程中安全事故發(fā)生的可能性也越來越大。因此結(jié)合具體工程實(shí)例，選擇合適的風(fēng)險(xiǎn)評估方法對橋梁施工過程進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評估成為不可或缺的工作內(nèi)容之一。