跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋施工風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策研究

周剛，李德安，王文強(qiáng)，金大帥，王佐才

（1.蕪湖市軌道（隧道）交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，安徽 蕪湖 241000；2.合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

0 前言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段，軌道交通在我國(guó)城市交通系統(tǒng)中受到越來(lái)越多的重視。城市軌道交通工程受周邊環(huán)境限制與工程、水文地質(zhì)條件影響，存在大量的工程建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)，工程安全風(fēng)險(xiǎn)控制形勢(shì)日趨嚴(yán)峻[1]。對(duì)于上述問(wèn)題，我國(guó)目前已有相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分析和控制的研究及成果。施工所引起的地面沉陷可能會(huì)對(duì)周?chē)ㄖ锖偷叵鹿芫€帶來(lái)不良影響，因此要對(duì)橋梁和臨近建筑物相互關(guān)系進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的施工方法及加固措施[2]。楊麗明[3]根據(jù)施工對(duì)超近距房屋的安全影響研究，劃分房屋鄰近等級(jí)和評(píng)價(jià)等級(jí)，實(shí)施相應(yīng)的加固和保護(hù)措施；王霆[4]采取數(shù)值模擬輔以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法，論述了施工對(duì)地表沉降和管道的影響規(guī)律；陳科榮[5]運(yùn)用現(xiàn)代安全管理理論，結(jié)合工程施工實(shí)際，對(duì)施工中風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素進(jìn)行識(shí)別和控制。

本文是對(duì)跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋的施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析及其對(duì)策研究。通過(guò)對(duì)跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋的施工過(guò)程分析，對(duì)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素進(jìn)行識(shí)別和控制。首先，針對(duì)施工過(guò)程中周邊環(huán)境與橋梁工程相互關(guān)系[6]，研究防范及對(duì)策。其次，對(duì)施工場(chǎng)所中的風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素進(jìn)行識(shí)別和控制。跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)的施工過(guò)程和成橋狀態(tài)的變形控制精度要求高，因此，必須進(jìn)行橋梁施工過(guò)程中各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)源的分析及控制研究。

1 施工風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素的分類(lèi)及安全策劃

施工風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素可分為施工場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素，施工場(chǎng)所周?chē)L(fēng)險(xiǎn)源和危害因素兩大類(lèi)。施工場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素存在于施工過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)，主要與施工分部分項(xiàng)工程、施工裝置等有關(guān)。施工場(chǎng)所周?chē)L(fēng)險(xiǎn)源和危害因素綜合各類(lèi)影響因素，主要與城市地質(zhì)條件和環(huán)境條件等有關(guān)。這些危害的發(fā)生將會(huì)造成一定的人員傷亡、死亡或重大財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)帶來(lái)一系列的社會(huì)影響。因此，在施工過(guò)程中須進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)管理和安全策劃，以保證安全建設(shè)目標(biāo)。

施工風(fēng)險(xiǎn)管理和安全策劃應(yīng)滿足以下要求：

①施工單位應(yīng)當(dāng)在施工組織設(shè)計(jì)中編制安全技術(shù)措施。對(duì)達(dá)到一定規(guī)模的風(fēng)險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，應(yīng)附具安全驗(yàn)算結(jié)果。對(duì)于深基坑、地下暗挖工程、高大模板工程的專(zhuān)項(xiàng)施工方案，施工單位還應(yīng)當(dāng)組織專(zhuān)家進(jìn)行論證、審查。

②進(jìn)行安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)，全員參與風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)管理。建立重大風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素的動(dòng)態(tài)管理的培訓(xùn)和交底機(jī)制。

③抓好信息溝通、信息反饋，及時(shí)整改隱患。對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的事故隱患，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)和嚴(yán)重程度，進(jìn)行信息反饋和整改，做好記錄，發(fā)現(xiàn)重大隱患應(yīng)立即組織整改。

④編制突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。避免緊急情況發(fā)生時(shí)出現(xiàn)混亂，確保按照合理的響應(yīng)流程采取適當(dāng)?shù)木仍胧?，預(yù)防和減少可能隨之引發(fā)的職業(yè)健康安全和環(huán)境影響。

⑤建立風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素的動(dòng)態(tài)管理檔案。應(yīng)包括施工中重大風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素的安全技術(shù)措施；達(dá)到一定規(guī)模的風(fēng)險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程的專(zhuān)項(xiàng)施工方案以及應(yīng)急預(yù)案等。

⑥做好對(duì)外協(xié)調(diào)工作。對(duì)于施工中含有重大風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素的分部分項(xiàng)工程，施工單位應(yīng)提前做好與有關(guān)單位的聯(lián)系和協(xié)調(diào)，包括建設(shè)單位、勘查單位、設(shè)計(jì)咨詢單位、監(jiān)理監(jiān)測(cè)等，針對(duì)工程不同階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)的控制，做好必要的準(zhǔn)備和配合工作。

2 跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋施工風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素的識(shí)別和控制

工程實(shí)施過(guò)程中，一方面要對(duì)各項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)與環(huán)境影響控制措施計(jì)劃的執(zhí)行情況不斷進(jìn)行檢查，并評(píng)審各項(xiàng)控制措施的執(zhí)行；另一方面，在工程實(shí)施的內(nèi)外條件發(fā)生變化時(shí)，要確定是否需要提出不同的控制措施處理方案。當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的風(fēng)險(xiǎn)源、危害因素時(shí)，就要進(jìn)行新的風(fēng)險(xiǎn)源、危害因素的識(shí)別、評(píng)價(jià)和控制。

2.1 施工場(chǎng)所周?chē)娘L(fēng)險(xiǎn)源和危害因素

該軌道梁橋工程處于復(fù)雜的城市環(huán)境之中，周邊建筑鱗次櫛比，工程難免穿越或鄰近各類(lèi)環(huán)境對(duì)象，給工程的修建帶來(lái)眾多設(shè)計(jì)和施工方面的技術(shù)難題。不同的周邊環(huán)境有不同的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境對(duì)象的特點(diǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制等級(jí)，選擇適宜的風(fēng)險(xiǎn)控制。

①鄰近既有建筑物、管線

針對(duì)軌道梁施工對(duì)建（構(gòu)）筑物的影響，施工單位有責(zé)任和義務(wù)采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，制定監(jiān)控和監(jiān)測(cè)方案，及時(shí)采取應(yīng)急措施。對(duì)于建（構(gòu)）筑物風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低、控制成本較高時(shí)可進(jìn)行拆遷處理，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高時(shí)可采用建筑跟蹤注漿、建筑隔離（隔斷法）、設(shè)置變形補(bǔ)償溝等地層變形控制措施，或?qū)ㄖY(jié)構(gòu)自身采取加固措施。地下管線一般采用“拆、改、移、護(hù)”等風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

②周邊區(qū)域的水資源

對(duì)于施工區(qū)、生活區(qū)等的施工污水、生活污水應(yīng)經(jīng)過(guò)處理合格后方可排放，污水未經(jīng)處理不得直接排入城市污水管道或河流。

③空氣、光、噪聲污染

對(duì)于空氣污染，施工單位應(yīng)對(duì)產(chǎn)生粉塵的施工設(shè)備安裝除塵器，防止揚(yáng)塵污染，做好一系列防止揚(yáng)塵污染的措施。對(duì)于光污染，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離居民區(qū)，設(shè)置蔽光屏障。對(duì)于噪聲污染，施工單位應(yīng)合理布局施工場(chǎng)地，優(yōu)化作業(yè)方案和運(yùn)輸方案，盡量降低施工現(xiàn)場(chǎng)附近敏感點(diǎn)的噪聲強(qiáng)度，避免噪聲擾民。

④施工交通問(wèn)題

施工過(guò)程中，常常因?yàn)榕c原有道路的平行或相交，而引起對(duì)原有交通造成重大交通影響。在處理此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，首要任務(wù)是合理確定交通組織方案，把橋梁施工對(duì)周邊交通的影響尤其是交通主干道的影響減至最小，根據(jù)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)控制投入采取必要控制措施[7]。

2.2 施工場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素

施工場(chǎng)所中風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)因素眾多，包括人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理上的缺陷，可能會(huì)有各種風(fēng)險(xiǎn)源導(dǎo)致高空墜物、觸電、垮塌、物體打擊及機(jī)械傷害等，造成人員傷亡和重大社會(huì)不良影響。

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋施工場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素可根據(jù)施工分部、分項(xiàng)工程進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別，其中軌道梁的預(yù)制和架設(shè)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制見(jiàn)表1，墩臺(tái)基礎(chǔ)施工的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制見(jiàn)表2。

3 影響軌道梁混凝土強(qiáng)度和耐久性的風(fēng)險(xiǎn)因素及其對(duì)策

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁預(yù)制和架設(shè)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制 表1

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋成橋狀態(tài)下通過(guò)單根軌道來(lái)支撐、穩(wěn)定和導(dǎo)向，車(chē)體直接騎跨在軌道梁上運(yùn)行，軌道梁結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度和耐久性對(duì)結(jié)構(gòu)的變形會(huì)產(chǎn)生較大影響[8]，因此研究影響混凝土強(qiáng)度和耐久性的風(fēng)險(xiǎn)因素及其對(duì)策是十分必要的。

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋墩臺(tái)基礎(chǔ)施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制 表2

①梁截面形狀

軌道梁的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸是梁體變形的主要決定要素。連續(xù)剛構(gòu)軌道梁的截面形狀和尺寸大小可以決定梁的抗彎慣性矩，從而影響到梁體的抗彎剛度，最終影響梁的變形量。因此在施工過(guò)程中，應(yīng)按照設(shè)計(jì)梁截面形狀和尺寸進(jìn)行預(yù)制，并在施工過(guò)程和成橋狀態(tài)對(duì)梁截面進(jìn)行合理定期監(jiān)控。

②溫度

溫度是影響橋梁結(jié)構(gòu)變形的不可控因素，一種是在溫度應(yīng)力作用下，混凝土產(chǎn)生裂縫；另一種是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。對(duì)于跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋而言，溫度對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)造成的影響特點(diǎn)：溫度上升所形成的溫度應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生下?lián)献冃?，溫度下降?huì)產(chǎn)生上撓變形。因此在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)選擇溫度合適且穩(wěn)定的時(shí)間段，盡可能避免溫度應(yīng)力對(duì)梁體的變形影響。

③混凝土配合比

混凝土配合比是影響混凝土彈性模量的重要因素，而彈性模量又是影響連續(xù)剛構(gòu)梁抗彎剛度的重要因素，因此應(yīng)嚴(yán)格管理混凝土原材料，準(zhǔn)確按照設(shè)計(jì)配合比要求進(jìn)行混合料拌和，確保獲得符合力學(xué)要求的混凝土，從而達(dá)到準(zhǔn)確控制梁體變形的目標(biāo)。

④混凝土收縮和徐變

混凝土收縮和徐變變形分為施工階段變形和后期變形。施工階段混凝土收縮和徐變，根據(jù)規(guī)范規(guī)定[9-10]，應(yīng)合理控制混凝土的養(yǎng)護(hù)齡期、水灰比、集料強(qiáng)度等級(jí)等因素?？刂坪笃谧冃蝿t應(yīng)對(duì)梁體變形進(jìn)行合理定期監(jiān)控。

4 結(jié)語(yǔ)

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋由于其特定的施工技術(shù)和復(fù)雜的施工環(huán)境，在施工過(guò)程中存在較高的風(fēng)險(xiǎn)性。因此，施工過(guò)程中應(yīng)采取不同的控制策略，結(jié)合跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，對(duì)工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)源和危害因素進(jìn)行系統(tǒng)識(shí)別和控制，以實(shí)現(xiàn)安全建設(shè)的目標(biāo)。