(中鐵二十三局集團(tuán)軌道交通工程有限公司,上海 201399)
目前我國(guó)建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估多數(shù)都是邀請(qǐng)第三方安全咨詢?cè)u(píng)價(jià)公司,但第三方欠缺施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)了解不深入,評(píng)估方法、過(guò)程和現(xiàn)場(chǎng)脫節(jié),風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)不深入,評(píng)估結(jié)論難以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。本文評(píng)估系桿拱橋上部結(jié)構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn),構(gòu)建系桿拱橋的專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系,為施工安全提供有力保障。
京杭運(yùn)河二通道320國(guó)道大橋?yàn)楝F(xiàn)有路改橋工程,主線橋長(zhǎng)968.2 m,采用鋼管混凝土拱橋,跨徑161 m,計(jì)算跨徑157 m,計(jì)算矢高31.4 m,矢跨比1/5,橋?qū)?8.5~44.35 m。拱肋為鋼管混凝土結(jié)構(gòu),吊桿為環(huán)氧涂層平行鋼絲拉索,縱、橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),橋面板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)采用“先梁后拱”,橫梁、系梁采用現(xiàn)澆法施工,拱肋、風(fēng)撐現(xiàn)場(chǎng)支架上拼裝焊接,壓注混凝土工藝。
根據(jù)交通運(yùn)輸部施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理辦法,該橋施工安全總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為Ⅲ級(jí)高度風(fēng)險(xiǎn),需開(kāi)展專項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為群樁加柱式墩,下部結(jié)構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較小,專項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。同時(shí)該橋址地處浙北平原區(qū),地形平坦,施工范圍內(nèi)各條管線,均采用先遷改后施工,周邊環(huán)境、季節(jié)性變化對(duì)施工的影響不在此次評(píng)估考慮范圍內(nèi)。
專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本程序包括:風(fēng)險(xiǎn)源普查、辨識(shí)、分析,并針對(duì)較大風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行估測(cè)、控制。(1)分解施工作業(yè)程序,形成評(píng)估單元;(2)辨識(shí)評(píng)估單元的典型事故類型;(3)通過(guò)作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法,辨識(shí)一般風(fēng)險(xiǎn)源和較大危險(xiǎn)源;(4)利用指標(biāo)體系法、風(fēng)險(xiǎn)陣法對(duì)較大風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行估測(cè);(5)針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源提出相應(yīng)的控制措施和建議。
風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ),主要包括施工作業(yè)程序分解、施工作業(yè)可能發(fā)生的安全事故辨識(shí)。本橋梁工程上部結(jié)構(gòu)包括梁板施工、拱架施工、橋面系施工3個(gè)子分部工程,每個(gè)分部工程又細(xì)分為不同的分項(xiàng)工程(主要工序):(1)梁板工程:地基處理、支架搭設(shè)和預(yù)壓、模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、預(yù)應(yīng)力工程等。(2)拱架施工:支架搭設(shè)、安裝拱勒和焊接、混凝土壓注、安裝風(fēng)撐、吊桿安裝與張拉等。(3)橋面系及附屬工程:橋面欄桿、伸縮縫、防排水、路面工程等。施工作業(yè)程序分解后,通過(guò)評(píng)估小組討論、咨詢等方式,結(jié)合以往施工中發(fā)生的典型事故及《企業(yè)職工傷亡施工分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 6441—86)等,得出本施工過(guò)程中可能發(fā)生的典型事故類型有物體打擊、高處墜落、觸電、起重傷害、坍塌、機(jī)械傷害、火災(zāi)、其他傷害等。
梁板施工過(guò)程中,支架失穩(wěn)、鋼筋、模板、混凝土、預(yù)應(yīng)力工程是常見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)。拱圈結(jié)構(gòu)施工主要涉及大型構(gòu)件吊裝和混凝土壓注過(guò)程中的失穩(wěn)、焊接、高處作業(yè)等施工風(fēng)險(xiǎn)。
(1)起重傷害。上部拱勒設(shè)計(jì)節(jié)段最大重量為148.7 t,起重風(fēng)險(xiǎn)較大。原因包括方案設(shè)計(jì)不合理、吊車起重能力不夠、地基承載力不足、吊點(diǎn)設(shè)置不合理、作業(yè)人員違章作業(yè)、環(huán)境影響、提升速度較快等造成的吊車傾覆;吊物脫鉤、鋼絲繩斷裂;指揮信號(hào)不清楚發(fā)生誤撞、脫鉤、彈繩等傷人事故;因設(shè)備操作不當(dāng)、安全設(shè)施(限位器、安全卡等)不可靠、安全防護(hù)不到位等。
(2)支架坍塌。主要有支架坍塌和鋼拱架坍塌風(fēng)險(xiǎn),施工方案設(shè)計(jì)不合理、驗(yàn)算不符合要求;地基承載力不足,排水不暢;支架材料強(qiáng)度不足、受力不均衡,搭設(shè)不符合方案要求,支架集中堆載;作業(yè)人員違規(guī)操作、上部結(jié)構(gòu)齡期未到強(qiáng)度不足拆除架體;鋼拱架臨時(shí)支撐固結(jié)不穩(wěn)、受力不均、惡劣天氣(大風(fēng))施工、鋼管質(zhì)量焊接工藝不合格;混凝土壓注方式錯(cuò)誤等引發(fā)支架垮塌。
(3)高處墜落。上下橋梁未搭設(shè)安全通道;作業(yè)人員違規(guī)攀爬架體;橋面臨邊防護(hù)缺失;高空作業(yè)人員未穿戴安全帶、防滑鞋;特種作業(yè)人員未持證上崗;雨雪天、大風(fēng)等惡劣天氣違規(guī)作業(yè);夜間施工照明不足等。
(4)物體打擊。各種手持小工具、混凝土塊、其他小型材料掉落砸傷人員;作業(yè)人員高空拋物;起重過(guò)程中捆綁不牢固;違規(guī)操作、防護(hù)不到位墜落傷人。
(5)觸電。電氣線路老化、破損;非專業(yè)人員操作電氣設(shè)備;電氣線路設(shè)置不合理、未設(shè)置接地線、保險(xiǎn)裝置失靈;檢修作業(yè)過(guò)程中意外合閘,用電設(shè)備漏電等。
(6)機(jī)械傷害。預(yù)應(yīng)力筋、錨具、夾片性能損傷引發(fā)夾片或預(yù)應(yīng)力筋飛出傷人;油泵管路爆裂引發(fā)噴濺傷人;張拉設(shè)備故障;預(yù)應(yīng)力筋的質(zhì)量不合格;張拉機(jī)具、鋼筋加工等機(jī)械安全設(shè)施失效;惡劣天氣施工等造成的機(jī)械傷害。
(7)火災(zāi)。鋼管混凝土焊接作業(yè)量大,容易引燃安全網(wǎng)、方木、模板、油漆等易燃物。焊接過(guò)程中,防火安全距離不足,電焊工未持證上崗,未配置滅火器等。
風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)采用作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法,對(duì)可能發(fā)生的事故類型進(jìn)行評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)如表1所示。
表1 風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)
通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)估測(cè),該系桿拱橋上部結(jié)構(gòu)施工容易發(fā)生支架垮塌、起重傷害事故,屬于高度危險(xiǎn)。對(duì)高度危險(xiǎn)的施工作業(yè)活動(dòng),按照要求,納入較大風(fēng)險(xiǎn)源估測(cè)。
較大風(fēng)險(xiǎn)源估測(cè)采用定性與定量相結(jié)合的方法。事故嚴(yán)重程度采用專家調(diào)查法,事故可能性采用指標(biāo)體系法,參照風(fēng)險(xiǎn)矩證,確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。系桿拱橋施工易發(fā)垮塌、起重傷害等事故類型,通過(guò)專家評(píng)議法建立系桿拱橋施工事故可能性評(píng)估指標(biāo)體系。
因施工單位的管理、經(jīng)驗(yàn)、資質(zhì)等對(duì)工程施工安全起關(guān)鍵性作用,在安全管理過(guò)程中起到增加或抵消作用,同樣的施工內(nèi)容,不同作業(yè)人員、不同環(huán)境差異都很大。專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示,評(píng)估指標(biāo)體系如表3所示。
表2 專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
表3 系桿拱橋施工事故可能性評(píng)估指標(biāo)體系
參照《公路工程評(píng)估指南》中人的因素及施工管理引發(fā)的事故可能性評(píng)估指標(biāo)體系,得出本項(xiàng)目橋梁工程安全管理折減系數(shù)γ=0.9。
根據(jù)公式計(jì)算系桿拱橋事故可能性P=γ×R=15×0.9=13.5,參照《典型重大風(fēng)險(xiǎn)源事故可能性等級(jí)劃分》得出事故可能性等級(jí)為3級(jí)。
從直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡兩個(gè)方面,采用專家法分析系桿拱橋施工事故嚴(yán)重程度。
系桿拱橋施工過(guò)程中可能造成3≤死亡(失蹤)<10或10≤重傷<50規(guī)模的事故,屬于2等級(jí),即較大事故。
系桿拱橋施工設(shè)備、設(shè)施投入量大,發(fā)生事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失(Z值)較大,1 000萬(wàn)元≤Z<5 000萬(wàn)元,為2等級(jí),損失較大。
根據(jù)人員傷亡情況和直接經(jīng)濟(jì)損失大小,確定系桿拱橋施工事故嚴(yán)重程度為2等級(jí)。
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)矩證表,確定系桿拱橋施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為:Ⅲ級(jí)高度風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則,提出風(fēng)險(xiǎn)控制措施。風(fēng)險(xiǎn)控制根據(jù)工程特點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,選擇合適的控制措施。
系桿拱橋上部結(jié)構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)防控措施:
(1)系桿拱橋施工應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案,組織專家評(píng)審,嚴(yán)格按審批后的方案執(zhí)行。
(2)施工前,項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)逐級(jí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員、作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)、安全交底,告知施工中的重難點(diǎn)和注意事項(xiàng)。針對(duì)橫系梁、風(fēng)撐弦桿、拱肋、吊桿等重點(diǎn)施工部位,編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。
(3)鋼管加工、起重吊裝選取有資質(zhì)的專業(yè)單位;鋼管拱進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有鋼材的質(zhì)量證明書(shū)及抽樣檢驗(yàn)報(bào)告、焊接材料質(zhì)量證明書(shū)、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、焊縫質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告、內(nèi)部探傷報(bào)告等。
(4)起重機(jī)械必須具有合格證,進(jìn)場(chǎng)設(shè)備必須進(jìn)行驗(yàn)收;地基承載力必須滿足使用要求;吊裝使用的鋼絲繩、器具必須進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算,同時(shí)有產(chǎn)品合格證明。
(5)多機(jī)抬吊時(shí),需要統(tǒng)一指揮、相互協(xié)調(diào)配合,重量分配合理。在起吊時(shí)需要在吊車附近拉警戒線,禁止非相關(guān)的人員進(jìn)入施工的現(xiàn)場(chǎng)。
(6)選取的支架應(yīng)具有材質(zhì)合格報(bào)告,現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取架管做外觀、強(qiáng)度試驗(yàn),支架搭設(shè)嚴(yán)格按照專項(xiàng)方案執(zhí)行,地基必須經(jīng)過(guò)專門(mén)處理,確保施工安全。
(7)鋼管混凝土的壓注嚴(yán)格按照施工方案的順序進(jìn)行,控制壓力,防止傾覆。
(8)大風(fēng)、暴雨、大雪等惡劣天氣嚴(yán)禁進(jìn)行吊裝和高處作業(yè)。
通過(guò)本次風(fēng)險(xiǎn)專項(xiàng)評(píng)估,可知系桿拱橋施工屬于較大以上安全風(fēng)險(xiǎn)管控部位,存在坍塌、起重傷害等事故風(fēng)險(xiǎn)。專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在項(xiàng)目開(kāi)工之前,基于施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)等文件,預(yù)測(cè)施工過(guò)程中可能存在設(shè)計(jì)變更、工藝轉(zhuǎn)換。工程實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目具體情況,完善安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施。