摘要 作為懸索橋錨體的一個(gè)分項(xiàng)工程,散索鞍支墩的施工過(guò)程中會(huì)存在大體積混凝土施工和支架模板等方面的施工風(fēng)險(xiǎn)。文章依托張靖皋長(zhǎng)江大橋北航道橋南錨碇工程,對(duì)散索鞍支墩施工開(kāi)展安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,采用LC法評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性,結(jié)合實(shí)際選取指標(biāo)評(píng)估作業(yè)活動(dòng)事故的嚴(yán)重程度,并針對(duì)性地提出風(fēng)險(xiǎn)控制方法,為散索鞍支墩的施工提供風(fēng)險(xiǎn)控制依據(jù)。
關(guān)鍵詞 懸索橋;散索鞍支墩;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;LC法
中圖分類號(hào) U698 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2024)04-0141-03
0 引言
懸索橋的錨體結(jié)構(gòu)從功能、受力、施工等方面可分為后錨塊,散索鞍支墩,前、后錨室等部分。散索鞍支墩作為主要承受由散索鞍傳遞的主纜壓力的部分,是錨體結(jié)構(gòu)的重要組成部分。
施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是為保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全設(shè)置的施工前的必要論證過(guò)程。通過(guò)資料搜集和專家論證,評(píng)估小組對(duì)施工工序進(jìn)行詳細(xì)了解和反復(fù)論證,詳述各種施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)源,并通過(guò)定性和定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定施工過(guò)程中的重大風(fēng)險(xiǎn)事件,提前做好各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。
施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展后已日漸成熟,評(píng)估過(guò)程也越顯細(xì)致。但在具體的施工方案基礎(chǔ)上開(kāi)展的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,不同的施工方案、施工環(huán)境和場(chǎng)地都會(huì)帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn),針對(duì)具體情況選擇的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法也各有千秋,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估始終在實(shí)踐中補(bǔ)充和修正。散索鞍支墩作為錨體的一個(gè)細(xì)部結(jié)構(gòu),重要性和復(fù)雜性雖不及錨體基礎(chǔ)和索塔索鞍,但在施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)普查和過(guò)程分析步驟并不能簡(jiǎn)略。
1 散索鞍支墩施工情況簡(jiǎn)介
1.1 工程概況
張靖皋長(zhǎng)江大橋是國(guó)家發(fā)改委《長(zhǎng)江干線過(guò)江通道布局規(guī)劃》中規(guī)劃的公路過(guò)江通道之一,采用高速公路標(biāo)準(zhǔn),自北向南分為北引橋、北航道橋、中引橋、南航道橋、南引橋五部分,北航道橋?yàn)橹骺? 208 m雙塔單跨吊懸索橋,北錨錠采用沉井基礎(chǔ),南錨碇采用深層地基加固的復(fù)合地基圓形地連墻基礎(chǔ)。南、北錨碇錨體均采用框架式混凝土錨體結(jié)構(gòu)。
張靖皋長(zhǎng)江大橋北航道橋南錨碇的散索鞍支墩采用單箱雙室空心墩,支墩頂面到主纜IP點(diǎn)距離為5.162 m,墩高42.225 m,墩頂順橋向?qū)?.682 m,橫橋向?qū)?7 m,墩頂設(shè)6 m實(shí)心段,墩底順橋向?qū)?4.09 m,橫橋向?qū)?7 m,墩底設(shè)6 m實(shí)心段,墩身壁厚及中隔板厚均為1.5 m。
1.2 散索鞍支墩及前錨室側(cè)墻總體施工工藝
分項(xiàng)工程具體施工內(nèi)容為:鋼筋及冷卻水管施工、散索鞍支墩側(cè)面模板施工、混凝土施工和操作平臺(tái)與安全措施。施工分層圖如圖1所示。
散索鞍支墩高約42 m,分10層澆筑,單次最高澆筑高度為4.5 m,鋼筋采用筋性骨架支撐及定位,施工時(shí)鋼管型鋼斜面支架支撐。頂部、底部為大體積混凝土結(jié)構(gòu),采用大體積混凝土溫控措施。
前錨室底板施工分5層,側(cè)墻施工共分7層,標(biāo)準(zhǔn)分層高度4.5 m,分層高度與散索鞍支墩層高位于同一高程以便同步澆筑,其中ST1—ST4與散索鞍支墩同步澆筑,ST5在DT10施工完成后,單獨(dú)澆筑,側(cè)墻ST6、ST7節(jié)段預(yù)留暫不施工,待主索安裝完成后與前墻同時(shí)施工,最后施工頂板。
因前錨室側(cè)墻和散索鞍支墩在施工工序上有一定的關(guān)聯(lián),因此在施工工藝部分合并說(shuō)明。
2 散索鞍支墩施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.1 施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估思路
在進(jìn)行施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估前,應(yīng)成立由有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的人員組成的評(píng)估小組,對(duì)分項(xiàng)工程的具體施工作業(yè)情況拆解施工作業(yè)程序,建立分項(xiàng)工程的作業(yè)活動(dòng)清單。并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和同類型施工安全事件的搜集整理,以及專家咨詢等方法,形成風(fēng)險(xiǎn)事件清單。
其次,運(yùn)用LC法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)。LC評(píng)價(jià)法是根據(jù)《公路水路行業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估管控基本規(guī)范(試行)》,對(duì)具有潛在危險(xiǎn)性作業(yè)環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行半定量的安全評(píng)價(jià)[1]。該方法采用與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)率相關(guān)的兩個(gè)方面指標(biāo)值之積來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)大小,L為風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性、C為后果嚴(yán)重程度。由風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性(L)和后果嚴(yán)重程度(C)共同決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)大小(D),即D=L·C。
運(yùn)用LC法識(shí)別出施工過(guò)程中存在的較大風(fēng)險(xiǎn)事件后,將其作為重大作業(yè)活動(dòng),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)。估測(cè)中采用定量的指標(biāo)體系法估測(cè)事故發(fā)生的可能性,采用專家調(diào)查法評(píng)估后果嚴(yán)重程度,最后確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),并提出風(fēng)險(xiǎn)控制建議。
2.2 施工風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別
對(duì)北航道橋南錨碇的施工方案進(jìn)行研究后,對(duì)散鞍索支墩和前錨室側(cè)墻這一分項(xiàng)工程的作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行拆解,共拆解子分項(xiàng)工程20項(xiàng),通過(guò)調(diào)研同類型安全事件和咨詢專家,對(duì)子分項(xiàng)工程逐項(xiàng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)事件識(shí)別,共整理風(fēng)險(xiǎn)事件76個(gè)。
從人、設(shè)備、環(huán)境和管理因素幾大角度細(xì)分相關(guān)致險(xiǎn)因素,對(duì)應(yīng)各風(fēng)險(xiǎn)事件評(píng)估可能存在的致險(xiǎn)因素,判定人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失,并形成風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)分析表。
2.3 LC法風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)
該次分項(xiàng)工程具體賦值方法如下:
風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性(L):根據(jù)最新辨識(shí)的主要致險(xiǎn)因素,結(jié)合行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生可能性評(píng)價(jià),并通過(guò)可能性判斷標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行突發(fā)事件發(fā)生可能性評(píng)分[1]??赡苄越y(tǒng)一劃分為五個(gè)級(jí)別并分別取值,分別是極高、高、中等、低、極低。
后果嚴(yán)重程度(C):分析風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生后可能造成的最大人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染、社會(huì)影響,綜合參考?xì)v史上類似事件后果損失,根據(jù)后果嚴(yán)重程度判斷標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行后果嚴(yán)重程度指標(biāo)評(píng)分[1]。后果嚴(yán)重程度統(tǒng)一劃分為四個(gè)級(jí)別并分項(xiàng)取值:特別嚴(yán)重、嚴(yán)重、較嚴(yán)重、不嚴(yán)重。
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)大?。―)由高到低劃分為四級(jí)并按照嚴(yán)重程度分別取值為重大、較大、一般、較小。
通過(guò)搜集近年來(lái)突發(fā)事件發(fā)生情況的頻次數(shù)據(jù),結(jié)合行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并根據(jù)最新辨識(shí)到的主要致險(xiǎn)因素,逐項(xiàng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)分[1]。最終通過(guò)LC法識(shí)別出散索鞍支墩施工過(guò)程中存在兩個(gè)較大風(fēng)險(xiǎn)事件:散索鞍支墩混凝土澆筑的坍塌風(fēng)險(xiǎn)和前錨室混凝土澆筑坍塌風(fēng)險(xiǎn)。
2.4 散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.4.1 事故發(fā)生的可能性
散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故可能性指標(biāo)體系,共選取8個(gè)一級(jí)指標(biāo):安全與應(yīng)急技能Y1、安全行為或狀態(tài)Y2、基礎(chǔ)設(shè)施Y3、工作場(chǎng)所Y4、氣候環(huán)境條件Y5、管理機(jī)構(gòu)與機(jī)制Y6、安全生產(chǎn)管理機(jī)制Y7、施工技術(shù)Y8;12個(gè)二級(jí)指標(biāo):應(yīng)急演練Y11、現(xiàn)場(chǎng)安全員配備比例Y21、應(yīng)急設(shè)施設(shè)備Y31、作業(yè)條件Y41、作業(yè)高度Y51、安全組織機(jī)構(gòu)Y61、制度體系Y71、支架高度Y81、支架跨度Y82、模板高度Y83、模板現(xiàn)澆混凝土體量Y84、模板形式Y(jié)85。指標(biāo)賦值采用插值法,無(wú)法確定時(shí),采用專家賦值取平均值,評(píng)估小組通過(guò)集體討論、研判,對(duì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行排序,排序賦值計(jì)算結(jié)果如表1所示。
2.4.2 后果嚴(yán)重程度
后果嚴(yán)重程度采用專家調(diào)查法,估測(cè)散索鞍支墩混凝土澆筑發(fā)生坍塌事故時(shí),其人員傷亡、重傷一般在“10≤ND<30,10≤NSI<50人”范圍,其嚴(yán)重等級(jí)為“重大(4級(jí))”;直接經(jīng)濟(jì)損失一般在“5 000≤Z<10 000萬(wàn)元”范圍,其嚴(yán)重等級(jí)為“重大(4級(jí))”。結(jié)合人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失兩個(gè)方面影響,散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故后果嚴(yán)重等級(jí)為“重大(4級(jí))”。
2.4.3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)
按照指南規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)事件可能性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、后果嚴(yán)重程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定各風(fēng)險(xiǎn)事件的可能性等級(jí)及后果嚴(yán)重程度等級(jí),參照風(fēng)險(xiǎn)矩陣,散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為較大風(fēng)險(xiǎn)。
3 較大風(fēng)險(xiǎn)控制措施
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、分析及評(píng)估,散索鞍支墩混凝土澆筑的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)在于支架模板坍塌。因此提出控制措施:
(1)支架鋼管表面應(yīng)平直光滑,不應(yīng)有裂縫、結(jié)疤、分層、錯(cuò)位、硬彎、毛刺、壓痕和深劃道。
(2)建立健全安全保證體系、安全人員配置、模板支架方案審批、安全技術(shù)交底、日常安全檢查、隱患整改、支架模板驗(yàn)收等安全管理措施[2]。
(3)編制支架模板專項(xiàng)施工方案,進(jìn)行支架受力分析計(jì)算,進(jìn)行專家論證,嚴(yán)格按照程序進(jìn)行混凝土澆筑開(kāi)工條件核查。
(4)加強(qiáng)焊接質(zhì)量管理,須對(duì)焊接部位進(jìn)行100%焊縫探傷檢測(cè)。
(5)焊接質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,焊接必須焊牢,嚴(yán)格控制電流大小,要求焊縫飽滿,無(wú)焊碴、砂眼,焊縫表面應(yīng)平整,不得有凹陷或焊瘤。
(6)特種作業(yè)人員上崗前必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和安全教育,考試合格并持有有關(guān)部門(mén)核發(fā)的有效的特殊工種操作證書(shū)后方可上崗。
(7)嚴(yán)格按照方案進(jìn)行混凝土振搗,避免造成局部受力集中,導(dǎo)致超過(guò)模板支撐系統(tǒng)承載能力。
(8)混凝土布料高度嚴(yán)格按照規(guī)范和方案要求進(jìn)行,避免泵送混凝土?xí)r的沖擊荷載過(guò)大,造成支架模板垮塌。
同時(shí),在監(jiān)測(cè)預(yù)警過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)混凝土澆筑期間現(xiàn)場(chǎng)巡查,發(fā)現(xiàn)模板支架變形移位立即預(yù)警并停止施工,并關(guān)注支架的應(yīng)力監(jiān)測(cè)和模板的變形監(jiān)測(cè)。在施工過(guò)程中,落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制,全面排查專項(xiàng)方案編制、安全技術(shù)交底、安全防護(hù)設(shè)施、應(yīng)急物資配備落實(shí)情況,做好應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急準(zhǔn)備。
4 結(jié)語(yǔ)
該文針對(duì)張靖皋長(zhǎng)江大橋北航道橋的散鞍索支墩施工方案的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,提出了基于LC法和專家調(diào)查法結(jié)合的散鞍索支墩施工階段風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估方法,并提出了具體的實(shí)施步驟。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后,對(duì)識(shí)別出的較大風(fēng)險(xiǎn)事件提出了針對(duì)性的控制措施作為施工風(fēng)險(xiǎn)控制依據(jù)。
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收稿日期:2024-01-15
作者簡(jiǎn)介:周苑茗(1993—),女,本科,工程師,研究方向:工程管理。