練特江大橋掛籃施工安全風(fēng)險管理

覃輝鵑 郭東塵

(1.廣東省南粵交通投資有限公司 廣州 510101； 2.交通運輸部科學(xué)研究院 北京 100029)

由于掛籃施工具有工序繁多、工藝復(fù)雜、作業(yè)面小且為高空作業(yè)等特點，在橋梁施工過程中是一項風(fēng)險較大的施工程序。我國橋梁界的風(fēng)險管理工作起步較晚，2002年才首次運用安全分析理論對上海崇明越江工程進行風(fēng)險評估[1]，而后，橋梁工程的風(fēng)險問題才被廣大研究機構(gòu)和專家學(xué)者予以重視。

目前，國內(nèi)外對橋梁工程安全風(fēng)險管理的研究已經(jīng)有了許多成果。黃興等[2]基于可拓理論的安全評估方法,建立了橋梁施工安全評估模型。張帆[3]運用風(fēng)險分析與控制理論，構(gòu)建了基于模糊影響圖的索塔施工安全風(fēng)險評價模型，建立了橋梁施工安全控制體系，制定了風(fēng)險控制措施。趙延龍[4]結(jié)合風(fēng)險分析理論和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論，建立了安全風(fēng)險的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模型，根據(jù)風(fēng)險評價矩陣對風(fēng)險事件開展了風(fēng)險等級劃分，提出了基于風(fēng)險事件的風(fēng)險控制措施。徐德志[5]采用基于專家經(jīng)驗的風(fēng)險估計方法對風(fēng)險事態(tài)進行了動態(tài)等級評估，并設(shè)計了風(fēng)險管理手冊。

1 掛籃施工安全管理框架

掛籃施工安全風(fēng)險管理是社會組織或個人通過風(fēng)險辨識、風(fēng)險評價、風(fēng)險控制，優(yōu)化各種風(fēng)險管理技術(shù)，以降低掛籃施工過程中消極結(jié)果的決策過程，有效地控制和處理掛籃施工風(fēng)險所致?lián)p失的后果，從而以最小的成本收獲最大的安全保障。

1) 風(fēng)險辨識。在安全風(fēng)險管理中，風(fēng)險辨識是前提工作和基礎(chǔ)，其過程是研究和發(fā)現(xiàn)施工過程中潛在的不利因素，包括人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。

2) 風(fēng)險評價。風(fēng)險評價是在風(fēng)險識別的基礎(chǔ)上，通過定量或定性的分析方法，分析項目實施過程中所有安全風(fēng)險因子發(fā)生的可能性及其對工程的影響程度。同時需要厘清各安全風(fēng)險事件之間的相互關(guān)系及相互轉(zhuǎn)化的條件，對風(fēng)險發(fā)生的可能性及其對工程的影響程度作進一步量化，從而確定風(fēng)險等級。

3) 風(fēng)險控制。風(fēng)險控制是根據(jù)風(fēng)險辨識和評價的結(jié)果，對風(fēng)險事態(tài)進行控制，是安全風(fēng)險管理的核心組成部分。

2 練特江大橋掛籃施工安全風(fēng)險評價

2.1 工程簡介

練特江大橋采用47 m+4×75 m+47 m的連續(xù)箱梁體系，聯(lián)長394 m，跨越練江河道及兩側(cè)規(guī)劃河堤。單孔雙向通航凈空40 m×6.0 m。設(shè)計水位6.374 m，最高通航水位5.0 m。主墩采用薄壁墩，過渡墩采用柱式墩，基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2.2 修正的LEC法

2.2.1方法介紹

LEC評價法是一種半定量評價方法，該方法主要用于評價操作人員在具有潛在危險性環(huán)境中作業(yè)的危險性，也稱為格雷厄姆-金尼法[6]。評價法從過程上來說是一種簡便、實用、易于操作的半定量風(fēng)險評估方法，但也存在著一定的局限性，如事故發(fā)生可能性的指標過于籠統(tǒng)、未體現(xiàn)出管理因素的重要性、專家的主觀因素過強。為此，對LEC法提出修正建議如下。

1) 層次分析法計算評價者權(quán)重。主要步驟如下。

①根據(jù)評價者個數(shù)n，兩兩比較他們之間的重要性，構(gòu)造n×n階判斷矩陣。

②利用方根法運算判斷矩陣，并歸一化，以便求得評價者權(quán)重近似值。

③求出判斷矩陣的λmax最大特征值和CI值，并通過查表找出對應(yīng)的RI，利用公式CR=CI/RI<0.1，判斷一致性。

④利用計算公式。綜合評分=∑某個評價者權(quán)重×該名評價者評分，先依次求出F，I，E，C的綜合得分，再求出最終評價結(jié)果。

2) 對事故可能性指標進行優(yōu)化。用“發(fā)生事故的不可預(yù)見性F”和“預(yù)防措施無效性I”取代“事故發(fā)生可能性”，風(fēng)險的可預(yù)測性、預(yù)防措施有效狀態(tài)可決定損失嚴重程度和事故發(fā)生可能性的大小，這種效果是由可預(yù)見性和防護有效狀態(tài)這2個因素共同作用的結(jié)果，符合乘法規(guī)則。修正后的公式如下：

D=F×I×E×C

(1)

式中：D為風(fēng)險值；F為發(fā)生事故的不可預(yù)見性；I為預(yù)防措施無效性；E為人員暴露在危險環(huán)境的頻繁程度；C為發(fā)生事故產(chǎn)出的后果。

表1為LEC法安全風(fēng)險分級表。

表1 LEC法安全風(fēng)險分級

3) 引入項目安全管理折減系數(shù)。項目安全管理情況影響和決定了事故風(fēng)險。有經(jīng)驗的工人、管理人員會對風(fēng)險項目的危險性起到抵消作用。在此，本文引入交質(zhì)監(jiān)發(fā)[2011]217號文件中安全管理折減系數(shù)γ，它與安全管理評估指標體系賦予分值M相關(guān)聯(lián)。

其中：

M=A+B+G+H+J+K+N+O

(2)

式中各評估指標具體取值見表2。

表2 安全管理評估指標評分表

從而得出最后的風(fēng)險值：

D0=D×γ

(3)

2.2.2評價步驟

1) 專家評分。由專家組(由5名各不同單位專業(yè)負責(zé)人組成)制定安全風(fēng)險評估表，按掛籃施工安全風(fēng)險因素對工程實際情況逐一評估表并打分。

2) 專家權(quán)重的評定。本文采用層次分析法由外部安全專家確定5位專家的不同權(quán)重，用A，B，C，D，E依次表示項目經(jīng)理、技術(shù)負責(zé)人、監(jiān)理工程師、安全員甲和安全員乙。

運用MATLAB軟件得出5位專家的權(quán)重為(0.131 5，0.192 1，0.371 9，0.180 2，0.124 3)，通過計算得CR為0.055 2小于0.1，因此此結(jié)果可接受。

3) 確定各因素綜合分值。

F=WAFA+WBFB+WCFC+WDFD+WEFE

(4)

I=WAIA+WBIB+WBIB+

WCIC+WDID+WEIE

(5)

E=WAEA+WBEB+WCEC+WDED+WEEE

(6)

C=WACA+WBCB+WCCC+WDCD+WECE

(7)

式中：Wi為專家i(i=A，B，C，D，E)的權(quán)重；Fi，Ii，Ei，Ci為各位專家為各風(fēng)險因素所打分值。

4) 計算危險性分值。根據(jù)修正后的LEC法公式(1)計算安全風(fēng)險分值。

5) 計算安全管理折減系數(shù)γ。根據(jù)練特江大橋安全管理折減系數(shù)評分情況表得出的M=5，可得本項目安全管理折減系數(shù)γ=0.9。

2.3 掛籃施工風(fēng)險評價結(jié)果

納入每位專家的權(quán)重，結(jié)合他們各自在每一評價指標上對每個安全風(fēng)險因素的評分，將5位專家對同一風(fēng)險因素在同一指標上的評分綜合到一起，求出每個安全風(fēng)險因素的各評價指標的綜合得分，在此基礎(chǔ)上進一步獲得每一安全風(fēng)險因素的危險度值。

由計算結(jié)果可得：本項目安全風(fēng)險因素有27個，其中三級安全風(fēng)險因素10個，其余均為一、二級安全因素，不存在四級和五級安全風(fēng)險因素。具有顯著危險性的10個三級安全風(fēng)險因素需要施工方通過整改措施來防范。

3 掛籃施工風(fēng)險控制因素

3.1 掛籃行走

1) 軌道梁未按要求錨固。應(yīng)建立登記及整改制度，保證發(fā)現(xiàn)的安全問題得到及時解決。

2) 漏裝掛籃保險插銷。安全生產(chǎn)責(zé)任應(yīng)明確化，對責(zé)任人或責(zé)任單位進行獎懲。

3.2 混凝土澆筑

1) 動荷載超出掛籃設(shè)計強度。①控制混凝土澆筑速度；②振搗程序應(yīng)嚴格控制；③掛籃設(shè)計計算應(yīng)考慮動荷載等不利情況。

2) 模板走模。①加強施工班組管理；②選用剛度強、平整度好的模板。

3.3 高空作業(yè)

1) 做好安全技術(shù)交底工作。

2) 對工人進行定期安全培訓(xùn)。

3.4 起重吊裝工程

1) 無安拆資質(zhì)。①分包給具有相關(guān)資質(zhì)的隊伍；②加強作業(yè)資質(zhì)審查。

2) 限位和保險措施無效。①使用前嚴格驗收；②制定吊裝方案并審批；③設(shè)置專職安全人員監(jiān)督；④設(shè)置警戒區(qū)。

3) 超承載能力使用。①制定專項方案并審批；②嚴格安全教育與交底；③操作人員需持證；④加強對機械的維修養(yǎng)護；⑤強化全使用監(jiān)督檢查；⑥設(shè)置警戒區(qū)。

4 結(jié)語

橋梁掛籃施工風(fēng)險程度較高，發(fā)生安全事故的可能性較大，易造成經(jīng)濟損失和人員傷亡，并帶來不良的社會影響。利用掛籃進行橋梁結(jié)構(gòu)施工是一項常見且復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，合理、正確地評價掛籃施工的安全性，可有效地預(yù)防事故的發(fā)生。本文通過對練特江大橋掛籃施工安全進行風(fēng)險評估，并對存在的風(fēng)險提出針對性控制措施，工程實踐表明，修正的LEC法評估合理，措施有效，可供類似工程參考。

[1] 付彥超.大型橋梁工程施工風(fēng)險管理研究[D].鄭州:鄭州大學(xué),2012.

[2] 黃興,韓偉威,陳贊.髙速公路橋梁施工安全估及控制[J].公路與汽運,2013(6):210-214.

[3] 張帆.大跨徑公路斜拉橋索塔施工安全風(fēng)險[D].重慶:重慶交通大學(xué),2013.

[4] 趙延龍.基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的大跨徑斜拉橋上部結(jié)構(gòu)施工安全風(fēng)險分析與控制[D].重慶:重慶交通大學(xué),2013.

[5] 徐德志.懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工段風(fēng)險評估和風(fēng)險管理[D].上海:同濟大學(xué),2008.

[6] 肖瀟,邵哲平,黃炳南,等.LEC法在通航安全影響論證與評估中的運用[J].集美大學(xué)學(xué)報,2014(2):35-36.