長沙市寧鄉(xiāng)縣溈豐壩大橋施工風險管理研究

聶文萬 周 嫻

(長沙理工大學(xué)交通運輸工程學(xué)院，湖南 長沙 410004)

溈豐壩大橋位于湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣玉潭鎮(zhèn)溈水河下游，距溈豐大壩閘門約100 m。溈豐壩大橋的建設(shè)促進了城市發(fā)展需要、構(gòu)建湖南省長沙市寧鄉(xiāng)多元一體的交通網(wǎng)絡(luò)、促使溈水東西兩岸交流發(fā)展、加快湖南省長沙市寧鄉(xiāng)東進融城步伐。溈豐壩大橋跨越溈水左右干渠、群英渠、梅雙公路。大橋是寧鄉(xiāng)火車站站前大道連接國道319、省道S208的大型橋梁。設(shè)計單位為湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院。大橋全長794.04 m，全寬21.5 m(0.25 m欄桿+2.5 m人行道+16 m行車道+2.5 m人行道+0.25 m欄桿)，大橋主橋為25 m+36 m+2×60 m+36 m+25 m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面懸澆連續(xù)剛構(gòu);南岸引橋為10×20 m+11×20 m共兩聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁;北岸引橋為5×25 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。最大縱坡2.1%，橫橋向設(shè)1.5%雙向橫坡。

橋梁工程的施工周期比較長，工程量大，施工難度復(fù)雜，安全風險因素多，且相互交叉影響，一旦出現(xiàn)事故，將會引起重大的人員傷亡，必須引起項目管理人員的高度關(guān)注[1，2]。因此對長沙市寧鄉(xiāng)縣溈豐壩大橋的施工風險管理展開研究很有必要。

1 樁基施工的主要風險

經(jīng)過對風險源的歸類整理，溈豐壩大橋樁基施工的主要風險有以下3條:

1)陸上樁成孔時，遇土層、砂卵石層，樁孔每開挖0.5 m～1 m左右后，采用鋼模板現(xiàn)澆混凝土護壁。澆筑前，模板不容易精確定位并固定好，模板跑位的問題容易引起孔壁垮塌，滲出的地下水會嚴重影響混凝土澆灌的質(zhì)量。2)水中樁成孔時，在鉆孔的鉆進過程中，松放鋼絲繩的長度很難均勻掌控，松繩過少形成“打空錘”，使施工人員受傷，施工機械受損;松繩過多導(dǎo)致減少沖程，降低鉆進速度。3)水中樁成孔時，清孔過程中，孔內(nèi)水位與孔外水位的高度不容易精確控制，容易導(dǎo)致坍孔，很難達到滿意的清孔效果。

2 系梁、承臺及墩臺施工的主要風險

經(jīng)過對風險源的歸類整理，溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工的主要風險有以下幾條:

1)施工期間，正值寧鄉(xiāng)縣的雨季，降雨量較大，兩橋臺為水塘，雨水和地下滲水對施工有顯著的影響。橋臺設(shè)計為樁基礎(chǔ)，承臺肋板式，兩橋臺都在水塘中，都需進行圍堰和抽水工作，其樁頂標高都未達到設(shè)計高度，且其樁頂都沒有進行鑿除浮漿處理工作。2)高溫季節(jié)的影響。施工現(xiàn)場(拌和和鋪筑場地)的氣溫達到30℃時，屬于高溫施工，會帶來如下幾個問題:高溫情況下混凝土坍落度降低快(特別是在運輸過程中)，會失去原有的施工和易性，給混凝土鋪筑、振搗密實等帶來困難;水分過快地蒸發(fā)，使混凝土凝結(jié)硬化加快，泌水減少，表面干燥快，混凝土表面很難振出足夠的砂漿，且操作時間縮短，給表面整平、收水、抹面、防滑處理帶來困難;高溫會促進水化作用，水化發(fā)熱在初期速度大，散熱少，溫度上升快，易因溫差作用產(chǎn)生裂縫;白天高溫時澆筑，黑夜周圍溫度下降，易因溫差作用產(chǎn)生開裂;高溫烈日下會使混凝土表面因水分蒸發(fā)過快而失水，產(chǎn)生嚴重的龜裂、網(wǎng)裂。裂縫長度可達20 cm～100 cm，深度可達3 cm～5 cm。3)支座墊石施工。本大橋為水準儀全程跟蹤測量，支座墊石混凝土強度應(yīng)符合設(shè)計要求，頂面要求標高準確，表面平整。在平坡情況下，支座墊石水平面應(yīng)盡量處于同一平面內(nèi)，其相對誤差不得超過3 mm，每一支座墊石測四角，誤差控制在1 mm。支座容易發(fā)生偏歪、不均勻受力脫空現(xiàn)象。

3 7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工的主要風險

經(jīng)過對風險源的歸類整理，溈豐壩大橋7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工的主要風險有以下3條:

1)預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控，以應(yīng)力控制為主，伸長量作為校驗，實際伸長值與理論伸長值相比較，誤差控制在6%之內(nèi)，但是實際上現(xiàn)場張拉時伸長值異常的原因比較多，可能是兩端張拉時專人指揮和通訊聯(lián)絡(luò)保證不及時造成兩端操作不一致，也可能未嚴格按千斤頂及高壓油泵操作規(guī)程進行，或者未逐級加荷導(dǎo)致給油過快造成張拉事故等等。預(yù)應(yīng)力張拉的控制面臨一些不穩(wěn)定因素。

2)孔道壓漿。鋼束張拉完畢后，待應(yīng)力平穩(wěn)時及時壓漿，水泥漿標號為C50，壓漿采用真空壓漿工藝。要求每個孔道一次壓漿完成，不得中斷。漿液的各項性能及注漿壓力均應(yīng)符合設(shè)計要求和規(guī)范標準。壓漿孔道兩端應(yīng)采用特制的壓漿嘴，能夠開閉方便，保證孔內(nèi)0.7 MPa的壓力不受損失?；覞{采用箱梁混凝土同標號水泥，水灰比為0.4～0.45，以試驗數(shù)據(jù)為準。但是施工現(xiàn)場很難完全保證孔內(nèi)0.7 MPa的壓力不受損失，壓力損失導(dǎo)致嚴重的預(yù)應(yīng)力損失，造成不可預(yù)料的安全隱患。

3)河道的主要用途是排澇防洪，特別是季節(jié)性河流，由于項目工期十分緊張，無法從計劃安排上避開汛期施工，為大橋的施工帶來了重大的安全隱患。

4 項目投資風險

有可能影響投資的風險事件如下:

1)施工進度滯后，影響大橋的通車時間;2)關(guān)鍵設(shè)備故障或毀損;3)發(fā)生質(zhì)量或者安全問題，需要返工或者救治傷亡人員;4)融資成本增加。

5 風險評估

5.1 調(diào)查和專家打分法

我們用調(diào)查和專家打分法逐個分析施工過程中的主要風險。其中專家的權(quán)重是根據(jù)相關(guān)專家的學(xué)識水平、工程經(jīng)驗、在相關(guān)領(lǐng)域的影響力、學(xué)歷與職稱等因素綜合判定的[3]。

5.1.1 溈豐壩大橋樁基施工的風險評估

專家李先生對溈豐壩大橋樁基施工風險評估結(jié)果見表1。

表1 李先生打分表一(專家權(quán)重0.25)

每個專家都如此給各項打分，得到了如表2所示匯總表。

表2 每個專家打分匯總表一

專家評分的綜合分是0.335，溈豐壩大橋樁基施工的整體風險程度較小。

5.1.2 溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工的風險評估

表3 李先生打分表二(專家權(quán)重0.25)

表4 每個專家打分匯總表二

根據(jù)表3，表4得出專家評分的綜合分是0.457分，溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工的整體風險程度中等。

5.1.3 溈豐壩大橋7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工風險評估

表5 李先生打分表三(專家權(quán)重0.25)

根據(jù)表5，表6得出:專家評分的綜合分是0.481，溈豐壩大橋7號～9號V形墩及0號梁段施工的整體風險程度中偏小。

5.1.4 項目投資風險評估

由表7，表8得出專家評分的綜合分是0.357，項目投資風險程度較小。

表7 李先生打分表四(專家權(quán)重0.25)

表8 每個專家打分匯總表四

5.2 層次分析法

本文采用層次分析法評價單一風險因素的重要程度，并對各因素進行排序[4]。

根據(jù)邀請專家評價分值表，進行比選評分，得出判斷矩陣。確定項目風險因素的相對權(quán)重，從上到下逐層進行一致性檢驗，當綜合一致性比值小于0.1時，認為遞階層次結(jié)構(gòu)在該層水平以上的所有判斷具有整體滿意的一致性。

從計算結(jié)果來看，在該項目中，溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工方案風險最大(0.582)，溈豐壩大橋7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工方案風險次之(0.309)，溈豐壩大橋樁基施工方案風險第三(0.109)。

圖1 溈豐壩大橋施工方案風險評價的AHP結(jié)構(gòu)

根據(jù)風險分類的形式，建立四層的AHP結(jié)構(gòu)，見圖1。

[1] 丁 峰，趙 健.風險分析在特大型橋梁工程上的應(yīng)用[J].橋梁建設(shè)，2005(3):73-76.

[2] 陳振榮.淺談公路橋梁施工過程的風險識別和風險評價[J].今日科苑，2008(11):116.

[3] 劉英富.橋梁施工風險評估方法研究[D].西安:長安大學(xué)，2005.

[4] 鐘登華，張建設(shè)，曹廣晶.基于AHP的工程項目風險分析方法[J].天津大學(xué)學(xué)報，2002，35(2):162-166.