橋梁施工風(fēng)險評估與實(shí)際應(yīng)用
2016-12-12
橋梁建設(shè)在道路建設(shè)中處于咽喉地位，橋梁的安全不僅關(guān)乎道路的通暢，甚至影響局部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速發(fā)展,我國公路建設(shè)發(fā)展迅速,橋梁建設(shè)在道路建設(shè)中處于咽喉地位也進(jìn)入了快速發(fā)展時期。但是由于橋梁建設(shè)過程中施工環(huán)境惡劣、施工工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高、施工難度大等特點(diǎn),橋梁施工一直屬于高風(fēng)險行業(yè)。如何進(jìn)行全面而完備的安全風(fēng)險評估，成為工程技術(shù)人員不得不面對的問題。
?。保O(shè)計(jì)、施工、水文、地質(zhì)、氣象等因素來對橋梁施工的影響
1.1設(shè)計(jì)條件
(l)橋梁施工單位對于某類工程或其主體結(jié)構(gòu)具備較好的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，表明該施工單位具有較高的施工能力。(2)對與橋梁施工單位的總體技術(shù)熟練程度可以通過該單位對規(guī)模較大、難度較高的相關(guān)的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來體現(xiàn)。(3)橋梁施工的結(jié)構(gòu)是否合理是橋梁施工單位是否具有較高能力的重要標(biāo)。
1.2施工條件
(1)橋梁施工的關(guān)鍵技術(shù)的復(fù)雜程度和熟練程度，尤其是施工單位對施工技術(shù)的掌握程度也是對施工中的風(fēng)險具有決定性作用。(2)類似橋梁施工項(xiàng)目，尤其是同類主體結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的操作能力。(3)橋梁施工單位的整體水平關(guān)鍵體現(xiàn)在對規(guī)模龐大、施工困難的相似的工程的施工水平上。(4)橋梁施工過程中主要采用的施工設(shè)備的現(xiàn)代化水平和功能是否齊全。
1.3水文條件
(1)施工期間河面的寬窄、水位的深淺、流速的大小等，會對施工期間的場地交通、材料、設(shè)備運(yùn)輸?shù)姆绞疆a(chǎn)生一定的影響，便橋或渡輪等不同的交通、運(yùn)輸方式，會對業(yè)務(wù)風(fēng)險帶來一定的影響。(2)是否在訊期進(jìn)行基礎(chǔ)施工，是否會出現(xiàn)突發(fā)洪水對基礎(chǔ)工程或施工便橋的襲擊。(3)河流上游水利工程對施工影響的可能性(如水庫潰壩等)。
1.4地質(zhì)條件
(1)橋梁施工的基礎(chǔ)形式是由其所處地質(zhì)條件決定的，這個條件對施工風(fēng)險影響很顯著?；拥拈_挖深度、地下水及坑壁支撐等可能會導(dǎo)致擴(kuò)大基礎(chǔ)的施工風(fēng)險，但是這類風(fēng)險比較小。(2)如果打入樁基礎(chǔ)不深，樁的數(shù)量比較多，施工中的風(fēng)險也不高。(3)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，除深度很淺的挖孔樁外，一般深度較大，易出現(xiàn)坍孔、卡鉆、斷樁等事故。在樁數(shù)很少時，處理程序相對很復(fù)雜，因此風(fēng)險也相應(yīng)地很局。
1.5氣象條件
(1)為了能夠有效地降低橋梁施工風(fēng)險，其主體施工應(yīng)該盡可能避開寒冬和大風(fēng)季節(jié)。(2)橋梁施工過程中一旦遭遇到了臺風(fēng)的襲擊，工程風(fēng)險會突然加大。這類風(fēng)險程度取決于臺風(fēng)的發(fā)生次數(shù)和強(qiáng)度以及施工單位是否采取了有效地應(yīng)對措施。
2.橋梁施工階段風(fēng)險的特點(diǎn)
在橋梁施工階段，風(fēng)險主要來源以下幾個方面:橋梁結(jié)構(gòu)本身的特性，橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，橋梁施工人員的技術(shù)水平，橋梁施工周邊的環(huán)境，設(shè)備操作熟練程度等
2.1橋梁本身的結(jié)構(gòu)特性
橋梁是一種大部分高懸在半空中，而只有端點(diǎn)用橋墩支撐的有一定跨度的。程結(jié)構(gòu)。如果在其施工過程中，任意的橋梁結(jié)構(gòu)中截面破壞，都會引起整個橋梁的破壞。橋梁的跨度越長，橋梁結(jié)構(gòu)中的截面越容易破壞，因此風(fēng)險帶來的損失也就越大。主要原因在這種情況下，橋梁的支撐點(diǎn)間的距離長，大部分結(jié)構(gòu)被懸在空中。橋梁施工階段由其自身的特殊性，其風(fēng)險因素明顯多于其他的土建工程項(xiàng)目。
2.2橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度
隨著橋梁施工技術(shù)水平的不斷提高，各種耗費(fèi)材料較少，跨越能力很強(qiáng)，結(jié)構(gòu)很復(fù)雜新型的橋梁結(jié)構(gòu)隨之而來。同時這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)給橋梁施工帶來了很大的困難。對于結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的橋梁，內(nèi)力分析很麻煩，而且很容易出錯，在計(jì)算過程中的一些簡化使的計(jì)算結(jié)果很難反映橋梁實(shí)際的受力情況，使理論分析與實(shí)際的受力情況相差很大，從而給橋梁施工過程中的風(fēng)險評估帶來了較大的難度。
2.3橋梁施工人員的技術(shù)成熟程度
橋梁施工人員的技術(shù)水平是決定風(fēng)險大小的決定性因素，技術(shù)的熟練程度。風(fēng)險的大小是成比的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前的橋梁在結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)上的發(fā)展是顯而易見的。保守起見，一些新的技術(shù)在開始應(yīng)用時只是在規(guī)模比較小的橋梁施工項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用，經(jīng)過不斷運(yùn)用，最后刁‘能越來越熟練，成熟了之后，才開始廣泛使用在大規(guī)模的橋梁施工項(xiàng)目中。
2.4橋梁施工周邊的自然環(huán)境
橋梁的施工過程一般是在比較惡劣的戶外環(huán)境中進(jìn)行的，對操作十分不利，因?yàn)楹芏鄻蛄旱氖┕ひ鶕?jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，所以一些實(shí)際的施工環(huán)境是施工單位無法自由選擇的，比如橋梁施工地點(diǎn)的地形地貌、河流分布和流向，氣候條件都是一定的，無法改變。
?。常畬哟畏治龇ā⒌聽柗品▽＜艺{(diào)查法,蒙特卡羅模擬法對橋梁施工的風(fēng)險評價
當(dāng)前的橋梁施工風(fēng)險評估方法主要有德爾菲法、層次分析法、蒙特卡羅模擬技術(shù)分析法以及模糊綜合評定法，本文將對這些風(fēng)險評價方法進(jìn)行闡述分析。
3.1德爾菲法德爾菲法
也可以稱為專家意見法，這種風(fēng)險評價方法的主要過程如下：（1）選取具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的專家4至8人，由這些人組成一個專門的專家小組。（2）舉行專家會議，在會議中專家要盡可能多地了解工程環(huán)境以及施工狀況，并且需要對項(xiàng)目的實(shí)施提出自己的構(gòu)想，最后歸納出大家的共識。（3）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在與專家合作的基礎(chǔ)上，定義施工中風(fēng)險因素的類別、風(fēng)險范圍，將這些風(fēng)險因素列出以作為下一步專家進(jìn)行討論的基礎(chǔ)。（4）每一個專家都要對各個風(fēng)險的影響程度提出自己的分析見解。（5）對所有專家的意見進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理，最后得出相關(guān)的評價結(jié)果。
3.2層次分析法可以簡稱為AHP
在橋梁施工階段，運(yùn)用層次分析法對橋施工風(fēng)險進(jìn)行評價，可以減少僅憑直覺與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評價而產(chǎn)生的的誤差，具體來說有以下步驟：第一，對項(xiàng)目的概念進(jìn)行界定，并且構(gòu)建出遞階層次結(jié)構(gòu)。第二，構(gòu)造出對風(fēng)險因素進(jìn)行判斷的矩陣。第三，構(gòu)建出對各風(fēng)險因素的嚴(yán)重程度進(jìn)行判斷的矩陣，并且對風(fēng)險嚴(yán)重程度進(jìn)行低、中、高的風(fēng)險指標(biāo)區(qū)分，以此作為橋梁施工項(xiàng)目風(fēng)險度的評價標(biāo)準(zhǔn)。
3.3蒙特卡羅模擬技術(shù)
是用于解決數(shù)學(xué)概率中隨機(jī)問題的數(shù)值方法，通常也可以稱為統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法。在實(shí)踐中，蒙特卡羅模擬技術(shù)主要的的應(yīng)用途徑有仿真和取樣。在橋梁施工風(fēng)險的評價中，可以運(yùn)用蒙特卡羅模擬技術(shù)對相關(guān)不確定風(fēng)險發(fā)生的概率進(jìn)行評估，通過隨機(jī)分布的方式來評價風(fēng)險。這種方法在實(shí)際操作中需要較大的樣本做統(tǒng)計(jì)分析，盡管有一定的運(yùn)算難度，大但是也是一種很好的定量分析的方法。
4.對提升橋梁施工安全提出建議
一般工程安全技術(shù)措施的編制主要考慮以下內(nèi)容：
4.1對深基坑、基槽的土方開挖，首先應(yīng)了解土壤種類，選擇土方開挖方法，放坡坡度或固壁支撐的具體做法。總的要求是；防坍塌。人工挖孔樁基礎(chǔ)工程還須有測毒設(shè)備和防中毒措施。
4.2 30m以上腳手架或設(shè)置的挑架，大型砼模板工程，還應(yīng)進(jìn)行架體和模板承重強(qiáng)度、荷載計(jì)算，以保證施工過程中的安全。同時這也是確保施工質(zhì)量的前提。
4.3安全平網(wǎng)、立網(wǎng)的架設(shè)要求，架設(shè)層次段落，如一般民用建筑工程的首層、固定層、隨層（操作層）安全網(wǎng)的安裝要求。事故的發(fā)生往往出在隨層，所以做好嚴(yán)密的隨層安全防護(hù)至關(guān)重要。
4.4龍門、并架等垂直運(yùn)輸設(shè)備的拉結(jié)、固定方法及防護(hù)措施，其安全與否，嚴(yán)重影響工期甚至造成群傷事故。
4.5注意對易燃易爆品的管理。
5.結(jié)語
論文簡略的介紹了橋梁施工的各項(xiàng)風(fēng)險，并相應(yīng)的提出了規(guī)避措施。真心希望我國橋梁建設(shè)事業(yè)安全而穩(wěn)定的發(fā)展。
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