大跨度橋梁施工技術(shù)與施工風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生機(jī)理研究

余銀山

（寧夏煤炭基本建設(shè)公司機(jī)械化工程公司 寧夏 銀川 750411）

0 引言

改革開放以來，我國橋梁工程的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)高速的發(fā)展時(shí)期，主要體現(xiàn)在橋梁總體數(shù)量大幅度增加，橋梁的結(jié)構(gòu)體系多樣化，橋梁的跨度也越來越大，而橋梁的施工環(huán)境卻越來越復(fù)雜，所以對大跨度橋梁的施工方法有了更高的要求。在橋梁工程中，施工是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，合理的施工方法，能有效的提高施工組織和管理的水平。施工方法的選擇要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的跨度、孔數(shù)、橋梁總長、截面形式和尺寸、地形條件、設(shè)備能力、氣候條件、運(yùn)輸條件、設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用等多方面條件。

1 大跨度橋梁施工方法

1.1 就地澆筑施工法

它是一種現(xiàn)場澆注的傳統(tǒng)施工方法，在支架上安裝模板，綁扎及安裝鋼筋骨架，現(xiàn)澆混凝土的一種施工方法。施工特點(diǎn):整體性好，施工平穩(wěn)、可靠，不需要大型起重設(shè)備；施工中無體系轉(zhuǎn)換；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋可以采用強(qiáng)大預(yù)應(yīng)力體系，使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，方便施工；需要大量施工支架，跨河橋梁搭設(shè)支架影響河道的通航與排洪，施工期間支架可能受到洪水和漂流物的威脅；施工工期長，費(fèi)用高，需要較大的施工場地，管理復(fù)雜，不太適合大跨度橋梁。

1.2 懸臂施工法

它是在建成橋墩上沿橋梁跨徑方向逐段施工的方法。在施工過程中，要保證墩梁固結(jié)，能夠充分利用材料的力學(xué)性能，提高橋梁的跨越能力。懸臂施工通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩種。懸臂澆筑法:在橋墩兩側(cè)依次對稱安裝節(jié)段，張拉預(yù)應(yīng)力筋，使懸臂不斷接長，直至合攏。施工特點(diǎn):無須建立落地支架，無須大型起重與運(yùn)輸機(jī)具，主要設(shè)備是一對能行走的掛籃。掛籃可在己經(jīng)張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、預(yù)施應(yīng)力都在掛籃上進(jìn)行。完成本段施工后，掛籃對稱向前各移動一節(jié)段，進(jìn)行下一節(jié)段施工，如此循序前進(jìn)，直至懸臂梁段澆筑完成。懸澆施工方法特別適合于寬深河流和山谷，施工期水位變化頻繁不宜水上作業(yè)的河流，以及通航頻繁且施工時(shí)需留有較大凈空等河流上橋梁的施工。但懸臂澆筑法在施工中也有不足:梁體部分不能與墩柱平行施工，施工周期較長，而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短，混凝土收縮和徐變影響較大。

1.3 逐孔施工方法

它是在城市高架橋廣泛應(yīng)用的方法，該方法從橋梁一端開始，采用一套施工設(shè)備或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循環(huán)，直到完成。施工特點(diǎn):移動模架不需要設(shè)置地面支架，不影響通航，施工安全性大，可靠；有良好的施工環(huán)境，保證施工質(zhì)量，一套支架可多次周轉(zhuǎn)使用，具有可在類似預(yù)制場生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)；機(jī)械化、自動化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動強(qiáng)度，縮短工期；通常每一施工梁段的長度取用一跨的跨長，接頭的位置一般選在橋梁受力較小的地方；移動模架設(shè)備投資大，施工準(zhǔn)備和操作都比較復(fù)雜。此法宜在橋梁跨徑小于50m的橋上使用。

1.4 頂推施工法

它是沿橋縱軸方向的臺后設(shè)置預(yù)制場地，分節(jié)段預(yù)制梁，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連成整體，然后通過水平千斤頂施工，將梁體向前頂推出預(yù)制場地，然后繼續(xù)在預(yù)制場進(jìn)行下一節(jié)梁段的預(yù)制，直至施工完成。施工特點(diǎn):頂推法可以使用簡單的設(shè)備建造長、大橋梁，施工費(fèi)用較低，施工平穩(wěn)、無噪聲，可在深水、山谷和高橋墩上采用。

2 大跨度橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生機(jī)理

事故致因理論經(jīng)過多年的發(fā)展，形成五種主要的經(jīng)典理論:因果事故論、管理失誤論、能量轉(zhuǎn)移論、軌跡交叉論以及綜合事故論。但在大跨度橋梁工程施工事故中，尚未形成一個(gè)同樣的普遍規(guī)律，但對工程中致險(xiǎn)的原因有一個(gè)共同的認(rèn)識:孕險(xiǎn)環(huán)境、致險(xiǎn)因子、承載體、風(fēng)險(xiǎn)事故和風(fēng)險(xiǎn)損失。結(jié)合事故致因理論，建立風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生一般形。該一般形式體現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間逐步形成的過程，以及風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生所造成的施工事故和風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生所造成的影響，它體現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的一般過程。

2.1 孕險(xiǎn)環(huán)境

孕險(xiǎn)環(huán)境是指孕育致險(xiǎn)因子的區(qū)域和環(huán)境，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的環(huán)境基礎(chǔ)，包括:社會環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、自然環(huán)境、管理環(huán)境等構(gòu)成了大跨度橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)的孕險(xiǎn)環(huán)境。工程事故與孕險(xiǎn)環(huán)境有著密切的關(guān)系，各種環(huán)境相互疊加、共同作用，導(dǎo)致災(zāi)害的空間分布規(guī)律、災(zāi)情程度發(fā)生一定的變化，從而引起災(zāi)害的臨界值域的改變和時(shí)空分布模式的重建。由此可以看出，孕險(xiǎn)環(huán)境是風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的一個(gè)根本原因，是風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變成事故的客觀基礎(chǔ)，是事故發(fā)生的內(nèi)在因素，因此，在施工前期，對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行調(diào)研，對施工圖紙的審查，都是為了盡量地控制孕險(xiǎn)環(huán)境。

2.2 致險(xiǎn)因子

致險(xiǎn)因子是風(fēng)險(xiǎn)事故產(chǎn)生的直接原因，當(dāng)致險(xiǎn)因子對承載體作用時(shí)，事故就形成了。沒有致險(xiǎn)因子，就不會引發(fā)事故。如果說孕險(xiǎn)環(huán)境是事故發(fā)生的基礎(chǔ)，那么致險(xiǎn)因子就是大跨度橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的外因。大跨度橋梁施工期的致險(xiǎn)因子包括施工技術(shù)不熟練、材料性能不合格等眾多影響因素。由于這些風(fēng)險(xiǎn)因素在評估中的作用程度不同，加上各個(gè)因素間存在一定的相關(guān)性，所以需要對風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行綜合分析，以便更好的對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。

2.3 承載體

承載體就是指風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的對象，也是各個(gè)致險(xiǎn)因子作用對象，如橋梁結(jié)構(gòu)、施工機(jī)械、社會群體、生態(tài)環(huán)境等。大跨度橋梁的施工過程就構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)承載體系統(tǒng)。

2.4 風(fēng)險(xiǎn)事故

大跨度橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)事故是指在橋梁的施工過程中，在孕險(xiǎn)環(huán)境下，致險(xiǎn)因子作用在承載體上，造成損失的風(fēng)險(xiǎn)事件。風(fēng)險(xiǎn)事件是造成損失的直接原因。

風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生，就意味著風(fēng)險(xiǎn)事件轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。大跨度橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)事故表現(xiàn)形式有:橋梁垮塌、高空墜落、起重傷害、物體打擊、淹沒事故、機(jī)械傷害和爆炸等其他傷害。

2.5 風(fēng)險(xiǎn)損失

風(fēng)險(xiǎn)損失是由風(fēng)險(xiǎn)事故造成的，包括多方面類型。按損失承擔(dān)者看，可分為業(yè)主損失、社會損失、施工方損失等；從損失發(fā)生時(shí)間看，可分為施工階段損失、使用階段損失等；從損失量測單位看，可分為貨幣損失、人員傷亡和時(shí)間損失等；從損失與風(fēng)險(xiǎn)事態(tài)的時(shí)效關(guān)系看，可分為直接損失和間接損失；大跨度橋梁的施工風(fēng)險(xiǎn)損失就是大跨度橋梁在風(fēng)險(xiǎn)事故中遭受的結(jié)構(gòu)損傷、人員傷亡、服務(wù)水平下降等直接影響，以及交通受阻、聲譽(yù)受損等間接影響，而形成的各種價(jià)值的缺損。大跨度橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)損失是風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理的最直觀的表現(xiàn)，也是風(fēng)險(xiǎn)事故危害的直觀表現(xiàn)。

3 結(jié)束語

總之，隨著橋梁的發(fā)展和跨徑的不斷增大，橋梁的結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)的幾何非線性效應(yīng)越來越高，影響橋梁安全的因素越來越多。目前，國內(nèi)外學(xué)者己對結(jié)構(gòu)中的確定性問題進(jìn)行了大量的研究，但是，對于影響結(jié)構(gòu)安全的各種不確定性問題研究依然較少。而事實(shí)上，和其它結(jié)構(gòu)物一樣，大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中也存在著大量的不確定性。同時(shí)，由于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，施工難度大，施工工序多，施工工藝復(fù)雜，施工周期又短，各種不利因素進(jìn)一步增加了大跨度橋梁在施工中的不確定性。

［1］劉利英.高頓大跨徑橋梁安全施工控制要點(diǎn)[J].山西:山西省交通科技，2010，207(6).

［2］阮欣.橋梁工程風(fēng)險(xiǎn)評估體系及關(guān)健技術(shù)研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué)，2006.