大型組合梁斜拉橋施工期安全評價技術與管理策略分析

張宏偉

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810000）

組合梁斜拉橋發(fā)展前景較好，是橋梁領域中最具潛力的橋型[1]。由于橋梁結(jié)構較為特殊，并且索力張拉中存在較大偏差，導致施工中產(chǎn)生的荷載值未能與設定值達成一致，埋下了橋梁安全隱患，因此如何降低施工安全風險成為當前需要重點解決的問題[2]，其中，索塔施工是工程質(zhì)量提升的關鍵，需要著重探究其施工安全技術及管理問題[3-4]。文章通過構建施工安全評價體系對其進行分析，并提出了管理策略。

1 大型組合梁斜拉橋索塔施工工程概況

中山至開平高速公路是江門市和中山市與其他發(fā)達城市連接的重要通道，對改善高速公路網(wǎng)結(jié)構至關重要。大型組合梁斜拉橋是各條公路連接的關鍵點，其施工技術安全性備受人們重視。文章以索塔施工為重點分析對象，進行施工技術安全風險評估研究。

該工程索塔采用"A"形設計，外觀以水滴形加以裝飾，總高度為203m，施工混凝土材料規(guī)格為C50。按照結(jié)構的不同，將索塔劃分為上、中、下三部分塔柱。其中，上塔柱兩側(cè)沿著中軸方向靠攏，通過在中間添加橫梁來提高索塔結(jié)構穩(wěn)定性；中塔柱以六邊形斷面結(jié)構布設，具有較好的抗風性能；下塔柱采用單箱雙室布設，穩(wěn)定性較強。為了保證施工安全，該項目在施工期間通過計算橫梁受力情況，為其配備了預應力鋼絞線。

索塔施工共分為35個節(jié)段，每一個節(jié)段設置的標準高度參數(shù)為6m。其中，上塔柱節(jié)段數(shù)量為9節(jié)，選取特制鋼模和液壓爬模作為施工方法，分別完成橫梁和塔冠施工；中塔柱節(jié)段數(shù)量為19節(jié)，該位置施工方法與上塔柱節(jié)點施工方法相似，將特制鋼模替換為定型鋼模；下塔柱節(jié)段數(shù)量為7節(jié)，分別在塔座和其他節(jié)段完成施工。

2 索塔施工技術安全風險評估

2.1 施工風險分類及權重

文章采用層次分析法劃分施工風險指標權重值，通過估算各項風險因素可能發(fā)生的概率，制訂防控可靠性較強的風險管理策略。按照風險類別的不同，將索塔施工安全風險類別劃分為兩類，分別是混凝土控制和施工輔具。該研究采用專家調(diào)查法選取風險因素，并采用層次分析法劃分因素層次，通過運行AHP程序獲取各項因素對應的權重值，以此構建風險評價體系。關于風險因素的詳細劃分及權重設置如表1所示。

表1 風險因素的詳細劃分及權重設置

2.2 模糊綜合評價模型的構建

第一步：采用層次分析法，劃分因素層次。依據(jù)風險因素的詳細劃分因素結(jié)構，確定各個層次評價因素集，即混凝土控制因素集和施工輔具因素集。

第二步：采用統(tǒng)一評價法，設定兩個因素集的評語集，評價等級設定為5個，即優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格，每個等級打分標準分別為90分、80分、70分、60分、50分。

第三步：利用單層次指標評價一致性檢驗方法，設定各項評價指標的權重值，從而構建評價指標體系。關于索塔安全性評估的研究，文章設定兩個層次指標體系，第一層為Q，第二層由Q1和Q2組成，即。

第四步：按照層次劃分情況，分別計算各個層次的影響因素隸屬度，將評價打分結(jié)果代入其中，從而得到模糊評價矩陣：

將矩陣R與權重值代入以下公式中計算，得到二級因素安全風險評價結(jié)果：

將公式（2）中計算結(jié)果作為一級因素安全風險評價數(shù)據(jù)支撐，同樣運用公式（2）完成一級安全風險評價，最后將等級評估結(jié)果與分值M做乘積運算，從而得到整個項目的安全風險評估情況。如果該工程整體施工安全性較低，則需要修改施工方案，經(jīng)過多次審核后再確定是否應用。反之，假如該工程施工安全評價較高，那么只需要對打分較低的施工因素相關施工方案做出調(diào)整，并加強重點因素施工安全監(jiān)督。安全風險評價標準如表2所示。

表2安全風險評價標準

2.3 評價結(jié)果分析

文章采用專家評價法為各項風險因素指標進行打分，結(jié)果如表3所示。

表3 評價結(jié)果

將表3中打分結(jié)果代入R矩陣中，形成R1和R2兩個因素打分矩陣：

而后計算S=QR，由評估計算公式W=MS可以計算得到索塔施工項目安全風險評估結(jié)果。S=(0.1385 0.305 0.39975 0.15675 0.00625)，計算W數(shù)值為74.565。

依據(jù)最終計算結(jié)果可知，文章研究的索塔施工項目安全風險等級為一般，雖然存在施工安全風險，但是可以通過加強風險管理來降低安全事故發(fā)生頻率。

3 索塔施工安全風險管理策略

文章以各項安全風險因素單項打分結(jié)果為依據(jù)，從環(huán)境現(xiàn)場、設備運行管理、人員調(diào)配及專業(yè)培訓三個角度出發(fā)，分別擬定風險管理策略，通過實施此管理策略來解決索塔施工安全風險問題。

3.1 基于環(huán)境現(xiàn)場的施工安全風險管理

依據(jù)評估打分結(jié)果可知，施工環(huán)境現(xiàn)場“高空作業(yè)”與“安全防護設施布設”兩項打分較低，影響了索塔施工整體安全系數(shù)。因此，在施工過程中，必須加強現(xiàn)場施工指揮，做好溝通工作，加強各作業(yè)區(qū)吊車及其他空中作業(yè)設備的實施秩序管控，避免空中作業(yè)發(fā)生沖突，造成安全事故。另外，安全防護設施的布設應該根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境需求做出相應調(diào)整，以確保防護措施能夠充分發(fā)揮作用。為了加強環(huán)境現(xiàn)場秩序管理，設置3～5個管理崗位，負責現(xiàn)場安全設備及高空作業(yè)等施工安全監(jiān)管，如果發(fā)現(xiàn)異常，立即上報調(diào)整作業(yè)方案，使現(xiàn)場施工風險得以控制到最低。

3.2 基于設備運行情況的施工安全風險管理

對于設備運行安全風險管理，需要調(diào)整澆筑設備作業(yè)速度。從打分結(jié)果來看，雖然兩位專家給出了“優(yōu)秀”等級評價，但是5名專家認為當前速度調(diào)配處于“中等”控制等級，速度控制不佳，存在較大風險。因此，在施工期間合理調(diào)整澆筑設備作業(yè)速度尤為重要。按照施工階段的不同，分別計算索塔各澆筑點承受的壓彎組合受力情況，調(diào)整澆筑速度，以提高混凝土穩(wěn)定性。另外，施工輔助設備中，關于設備的安裝、拆除、連接等一系列操作評價較低，不利于設備正常作業(yè)，在下一步的調(diào)整中，需要嚴格按照設備操作標準，檢查每一個施工細節(jié)是否符合標準，以此降低設備施工風險。

3.3 基于人員調(diào)配及專業(yè)培訓的施工安全風險管理

索塔結(jié)構較為復雜，對施工人員專業(yè)技能及人員調(diào)配管理要求較高，而從當前關于混凝土控制和施工輔助工具的管控各項因素打分結(jié)果來看，整體分值不是很高，并且存在“不及格”因素，部分因素打分“及格”等級人數(shù)占比達到了0.3。因此，加強施工人員調(diào)配，組織專業(yè)培訓學習活動，對改善索塔施工安全風險問題幫助較大。關于施工人員調(diào)配，除了按照崗位工作任務部署情況設置人員調(diào)配方案，還應該根據(jù)索塔施工現(xiàn)場情況進行臨時調(diào)配。例如，爬模提升作業(yè)施工遇到了困難，需要增加施工人員，那么就要巡查哪些崗位人員處于待命狀態(tài)，調(diào)動這部分人員臨時參加爬模提升作業(yè)。關于人員專業(yè)技能的培訓，則是為各技術崗位人員安排培訓學習活動，除了施工前的安全培訓學習，還要在施工期間及時進行技術指導，使人員索塔施工技術水平不斷提升。

4 總結(jié)

文章圍繞組合梁斜拉橋施工期間的安全問題展開研究，為了盡可能降低施工安全風險，文章引入了模糊評價方法和層次分析法，構建施工安全風險評估體系。并以大型施工作業(yè)項目中索塔施工子項目為例，對項目施工安全進行評估，依據(jù)評估結(jié)果提出了控制安全風險的索塔施工管理策略。