跨海大橋水上群樁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制

(福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督局，福州 350001)

跨海大橋水上群樁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制

■肖冰

(福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督局，福州 350001)

為研究跨海大橋水上群樁施工的安全風(fēng)險(xiǎn)，采用系統(tǒng)安全工程的方法辨識(shí)施工過程中作業(yè)人員、作業(yè)環(huán)境、施工設(shè)備等所潛在的風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)用LEC評(píng)價(jià)法對(duì)其進(jìn)行定性定量分析，明確各類風(fēng)險(xiǎn)源的種類及危害程度，針對(duì)得出的風(fēng)險(xiǎn)防控的重點(diǎn)，從安全管理和現(xiàn)場(chǎng)管控等方面提出可行的安全對(duì)策措施和建議。

跨海大橋 水上群樁施工 風(fēng)險(xiǎn)分析 風(fēng)險(xiǎn)控制

1 引言

跨海大橋施工環(huán)境條件復(fù)雜，施工組織實(shí)施困難，作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高居不下，一直以來是行業(yè)安全監(jiān)管的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。其中的分部工程——水上群樁施工因其地質(zhì)條件特殊，受環(huán)境影響大，潛在風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜，所以施工難度更是遠(yuǎn)勝普通墩臺(tái)。因此在水上群樁施工階段有必要建立安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過定性定量的施工安全風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)，改進(jìn)施工措施，規(guī)范預(yù)案預(yù)警預(yù)控管理，才能有效降低水上群樁的施工風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)防重大特大事故的發(fā)生。

2 工程特點(diǎn)

近年來，大跨徑橋梁的不斷興建，超長(zhǎng)、超大直徑的鉆孔灌注樁已越來越多地得到使用。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)由于在承載能力、施工工藝、試用條件等方面的諸多優(yōu)點(diǎn)，一直以來是公路橋梁設(shè)計(jì)中首選的基礎(chǔ)型式。本文選用的工程實(shí)例為主橋基礎(chǔ)采用海中鉆孔灌注樁，并采用鋼板樁圍堰做擋水結(jié)構(gòu)及外模板。鉆孔灌注樁采用搭設(shè)水上施工平臺(tái)，泥漿護(hù)壁，氣舉反循環(huán)鉆機(jī)工藝、沖擊鉆正循環(huán)成孔工藝施工。鉆孔平臺(tái)由支撐鋼管樁、鋼護(hù)筒和梁系組成，鋼護(hù)筒在加工車間拼裝好后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

3 風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)分析主要是采用系統(tǒng)安全工程的方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源可能發(fā)生的事故進(jìn)行全面的分析，找出潛在的事故類型、可能受傷害人員、致害物、事故原因等，確定主要物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。

(1)致險(xiǎn)因子分析。致險(xiǎn)因子的分析從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面對(duì)可能導(dǎo)致事故的致險(xiǎn)因子進(jìn)行分析。

①人，指作業(yè)人員素質(zhì)。

②機(jī)，指機(jī)械設(shè)備是否正常運(yùn)行。本文中橋區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，弱、微風(fēng)化巖面起伏較大，巖石強(qiáng)度高；樁基嵌巖深度大，對(duì)鉆機(jī)性能要求較高。

③料，指材料本身特性、材質(zhì)、規(guī)格等符合安全要求。

④法，指作業(yè)方式、工藝、方法和技術(shù)措施符合安全要求。

⑤環(huán)，指人的作業(yè)環(huán)境、機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境。本文研究的跨海大橋?qū)儆谀蟻啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候，夏季施工期氣溫高，濕度大，臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，對(duì)基礎(chǔ)施工造成不良影響，臺(tái)風(fēng)暴雨洪水對(duì)機(jī)械作業(yè)、臨時(shí)結(jié)構(gòu)緊固、人員作業(yè)難度的影響增加，同時(shí)還要考慮工程施工和過往交通是否相互影響。

(2)受傷人員類型、傷害程度分析?？赡苁艿绞鹿蕚Φ娜藛T類型分為作業(yè)人員本身、同一作業(yè)場(chǎng)所的其他作業(yè)人員及周圍其他人員；人員傷害程度分為死亡、重傷和輕傷。

(3)不安全狀態(tài)、不安全行為分析。據(jù)《企業(yè)職工傷亡事故分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 6441—1986)企業(yè)職工傷亡事故分類，不安全狀態(tài)分為4大類，不安全行為分為13大類，事故類別分為20類。

根據(jù)以上風(fēng)險(xiǎn)分析方法，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)跨海大橋水上群樁施工進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析，確定出潛在的事故類型包括：坍塌、起重、觸電、船撞、溺水、物體打擊、高處墜落、機(jī)械傷害、火災(zāi)、爆炸、塵肺、中暑等。具體分析結(jié)果如表1所示。

4 風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，運(yùn)用 LEC評(píng)價(jià)法對(duì)水上群樁施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)，該方法采用與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)率相關(guān)的3個(gè)方面指標(biāo)值之積來評(píng)價(jià)系統(tǒng)中人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)大小。這3個(gè)方面分別是：L為發(fā)生事故的可能性大??；E為人員暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度；C為一旦發(fā)生事故會(huì)造成的損失后果。風(fēng)險(xiǎn)分值D＝LEC，D值越大說明該系統(tǒng)危險(xiǎn)性越大，需要增加安全措施，或改變發(fā)生事故的可能性，或減少人體暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度，或減輕事故損失，直至調(diào)整到允許范圍內(nèi)。

表1 水上群樁施工風(fēng)險(xiǎn)分析表

表2 LEC法評(píng)估結(jié)果分級(jí)

通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分值進(jìn)行分級(jí)(如表2)，判斷評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性的大小。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，得出風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)結(jié)果，具體內(nèi)容如表3所示，最終確定出水上群樁施工過程中應(yīng)重點(diǎn)防范的風(fēng)險(xiǎn)。

表3 LEC法風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)匯總表

5 風(fēng)險(xiǎn)控制措施

跨海大橋水上群樁施工影響安全性的主要因素有施工工藝、設(shè)計(jì)水準(zhǔn)、材料質(zhì)量及工人技術(shù)水平，其中，施工工藝及人員的技術(shù)水平是影響施工安全的主要因素，由表3可知，風(fēng)險(xiǎn)防控的重點(diǎn)是坍塌、船撞和高處墜落事故，針對(duì)需要重點(diǎn)防控的事故，分別從安全技術(shù)措施和現(xiàn)場(chǎng)管理措施方面給出了具體的防控對(duì)策。

5.1 安全管理措施

(1)建立健全安全組織機(jī)構(gòu)，實(shí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制。施工人員在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前必須進(jìn)行三級(jí)安全教育，并且進(jìn)行安全技術(shù)的交底，要求正確佩戴相關(guān)的安全防護(hù)設(shè)備。

(2)配置足額的專職安全管理人員，特種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗。

(3)嚴(yán)格制定專項(xiàng)施工方案，并按照審批的專項(xiàng)施工方案進(jìn)行施工作業(yè)。

(4)根據(jù)樁徑、樁深、工程和水文地質(zhì)與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等狀況選擇適宜的施工方法和機(jī)具，并要求制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施。施工順序、機(jī)具位置、泥漿池及沉淀池、出渣路線、操作人員位置、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸、供水供電線路等，都必須符合施工安全組織設(shè)計(jì)要求。施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)具設(shè)備應(yīng)開展定期安全檢查，確保不出機(jī)械故障。

(5)作業(yè)平臺(tái)應(yīng)根據(jù)施工荷載、水深、水流、工程地質(zhì)狀況進(jìn)行施工專項(xiàng)設(shè)計(jì)，其高程應(yīng)在施工期間的最高水位70cm以上。

(6)施工中應(yīng)與海事管理部門密切溝通，確保航道運(yùn)輸安全。密切關(guān)注氣候環(huán)境變化情況，尤其需重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)速、潮汐等不利因素。

5.2 現(xiàn)場(chǎng)管控措施

(1)施工場(chǎng)地平整、堅(jiān)實(shí)；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)劃定作業(yè)區(qū)，非施工人員禁止入內(nèi)。

(2)施工現(xiàn)場(chǎng)附近有電力架空線路時(shí)，施工中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護(hù)。鉆孔樁施工的電氣線路及設(shè)施，必須符合規(guī)范JGJ 46—2005要求。

(3)鉆架與平臺(tái)安裝要平穩(wěn)、周正、牢固，零部件齊全，危險(xiǎn)部位應(yīng)配齊相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施。鉆機(jī)就位，機(jī)架不能靠在護(hù)筒上。鉆孔運(yùn)行中作業(yè)人員應(yīng)位于安全處；嚴(yán)禁人員靠近和觸摸鉆桿；鉆具懸空時(shí)嚴(yán)禁下方有人。鉆孔過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查鉆渣并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)，發(fā)現(xiàn)不符合時(shí)應(yīng)計(jì)算采取安全技術(shù)措施。同時(shí)應(yīng)采取切實(shí)措施，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，從每根樁開鉆至混凝土澆筑完成必須連續(xù)作業(yè)，禁止中間停頓。鉆孔作業(yè)中發(fā)生坍孔和護(hù)筒周圍冒漿等故障時(shí)，必須立即停鉆；鉆機(jī)有倒塌危險(xiǎn)時(shí)，必須立即將人員和鉆機(jī)撤至安全位置，經(jīng)技術(shù)處理并確認(rèn)安全后，方可繼續(xù)作業(yè)。

(4)泥漿護(hù)壁成孔時(shí)，孔口應(yīng)設(shè)護(hù)筒。埋設(shè)護(hù)筒后至鉆孔之前，應(yīng)在孔口設(shè)護(hù)欄和安全標(biāo)志。

(5)護(hù)壁泥漿應(yīng)滿足下列要求：

①根據(jù)土層不同選配與之相適應(yīng)的泥漿，泥漿原料應(yīng)為性能合格的黏土或其他符合環(huán)保要求的材料。

②泥漿不斷循環(huán)使用過程中應(yīng)加強(qiáng)管理，補(bǔ)漿要及時(shí)，始終保持泥漿性能符合要求。

③清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換。

④現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)泥漿沉淀池，泥漿殘?jiān)鼞?yīng)及時(shí)清理并妥善處理，不得隨意排放，污染環(huán)境。

⑤泥漿沉淀池周圍應(yīng)設(shè)防護(hù)欄和安全標(biāo)志。

(6)嚴(yán)格控制護(hù)筒加工材料、質(zhì)量、尺寸等；護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按樁位中心軸線和垂直位置進(jìn)行，埋設(shè)深度必須確保成孔過程中不發(fā)生筒邊竄水造成坍孔事故。當(dāng)樁孔附近有管線時(shí)，護(hù)筒的埋入深度宜超過管線深度。

(7)下鋼筋籠前，要清楚孔口周圍障礙物；下鋼筋籠時(shí)禁止人爬到鋼筋籠上架中；鋼筋籠的吊點(diǎn)必須焊接牢固，起重用鋼絲繩及繩卡必須安全可靠。起吊時(shí)必須設(shè)專人指揮不準(zhǔn)斜吊或橫向拖拉，確保鋼筋籠垂直入鉆孔。

(8)高空作業(yè)時(shí)，所有工具物品要放入工具袋，不得同時(shí)作業(yè)，不得拋擲工具和物品。

(9)圍堰內(nèi)支撐焊接要加強(qiáng)檢查，確保焊縫質(zhì)量，圍堰抽水時(shí)須等封底達(dá)到足夠的強(qiáng)度。

6 結(jié)語

本文在大量跨海大橋施工安全風(fēng)險(xiǎn)研究資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合水上群樁施工安全管理實(shí)踐，采用定性與定量結(jié)合的方法對(duì)水上群樁施工期間安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了一定研究，得出跨海大橋水上群樁施工需要重點(diǎn)防控坍塌、船撞和高處墜落事故，并相應(yīng)提出了措施建議，將大大降低施工期間的的安全事故發(fā)生，提高水上樁基施工總體安全管理水平。

［1］李然.斜拉橋索塔施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全控制研究.山西建筑, 2015.5.

［2］交通運(yùn)輸部工程質(zhì)量監(jiān)督局．公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度及指南解析［M］．北京:人民交通出版社，2011．

［3］吳宗之，高進(jìn)東，魏利軍．危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2001．

［4］高興發(fā).鉆孔灌注樁施工及安全控制要點(diǎn).橋梁隧道.