平南三橋地下連續(xù)墻施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

高豐 杜海龍 秦大燕 吳剛剛

摘要：平南三橋?yàn)槟壳笆澜缟显诮ㄗ畲罂鐝焦皹?，其北岸地質(zhì)條件較差，采用地下連續(xù)墻施工，施工過程中風(fēng)險(xiǎn)較大。為有效識(shí)別隱藏在平南三橋地下連續(xù)墻施工各環(huán)節(jié)中的風(fēng)險(xiǎn)因素，文章提出了采用專家調(diào)查法和層次分析法相結(jié)合的地下連續(xù)墻施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，運(yùn)用層次分析法建立平南三橋地下連續(xù)墻施工遞階層次結(jié)構(gòu)模型，識(shí)別泥漿生產(chǎn)及硬化、成槽施工、鋼筋籠安裝吊放、接頭施工、混凝土澆筑等5項(xiàng)地下連續(xù)墻施工基本風(fēng)險(xiǎn)施工階段，并計(jì)算得出各施工階段的權(quán)重。其中成槽階段和澆筑混凝土階段權(quán)重分別達(dá)到O.276和0.35，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，建議采取相應(yīng)的控制措施，提高施工的安全性。

關(guān)鍵詞：平南三橋;地下連續(xù)墻;層次分析法;施工階段;安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類號(hào)：U443.164 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.07.021

文章編號(hào)：1673-4874（2019）07-0064-04

0引言

近些年，地下連續(xù)墻施工工藝憑借剛度大、整體性好、施工過程中噪音小、占地少等優(yōu)勢(shì)，在我國房建、軌道交通、橋梁建設(shè)等土木工程領(lǐng)域發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛。與此同時(shí)，隨著我國建筑行業(yè)和橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，由于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣以及管理水平和技術(shù)水平滯后等原因造成地下連續(xù)墻施工過程中風(fēng)險(xiǎn)較大，工程問題愈發(fā)頻繁。基于此，相關(guān)學(xué)者開展了較多的研究和分析：李培培等對(duì)某無縫鋼管廠旋流井地下連續(xù)墻施工過程中發(fā)生的工程問題進(jìn)行研究和分析，并提出了相應(yīng)的控制措施。曹屹東對(duì)地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝過程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析并提出了相關(guān)控制措施。袁永松、趙建夏、李野等對(duì)地下連續(xù)墻施工過程中的各類施工風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行總結(jié)和歸納，并提出了相應(yīng)的控制措施。蘭新星、楊路將地下連續(xù)墻施工過程劃分為不同的施工階段，并對(duì)各階段的施工風(fēng)險(xiǎn)情況開展風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估，厘清施工中的風(fēng)險(xiǎn)情況，并提出了相應(yīng)的控制措施。

目前，有關(guān)施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究方法較多，包括決策樹法、模糊綜合評(píng)估法、蒙特卡羅法和層次分析法等，這些方法各有優(yōu)點(diǎn)。其中，層次分析法是美國T.LSaaty于20世紀(jì)70年代提出來的，是一種定性與定量相結(jié)合的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其計(jì)算簡潔、高效，已應(yīng)用于水利、房建、交通等土木工程領(lǐng)域，可靠性也得到了廣泛的認(rèn)可?；诖?，本文以平南三橋?yàn)楣こ桃劳校Y(jié)合層次分析法建立地下連續(xù)墻施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次結(jié)構(gòu)模型，然后采用專家調(diào)查法獲取各層次的數(shù)據(jù)，據(jù)此形成各層次的風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣，最后將各層次的判斷矩陣集成得到各層元素對(duì)目標(biāo)層的合成權(quán)重，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)平南三橋地下連續(xù)墻進(jìn)行施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1工程概況

1.1平南三橋整體概況

平南三橋是廣西荔浦至玉林高速公路平南北互通連接線跨越潯江的一座特大型橋梁。平南三橋主橋?yàn)榭鐝?75m的中承式CFST拱橋，引橋?yàn)楝F(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。橋跨布置為：（40m+60m+2×35m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁+575m中承式CFST拱橋+（50m+60m+50m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁+3×40m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。南岸拱座為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，北岸拱座為地下連續(xù)墻。如圖1和圖2所示。

1.2北岸地下連續(xù)墻概況

地下連續(xù)墻外徑為60.0m，墻身厚1.2m，地下連續(xù)墻按不等高設(shè)計(jì)，嵌入中風(fēng)化泥灰?guī)r≥4.0m，地下連續(xù)墻高程為24.O m，地面高程為-11.0～-5am，墻身高為29.0～35m。地下連續(xù)墻施工槽段包括I期、Ⅱ期兩種不同槽段，I期和Ⅱ期槽段各為20個(gè)。地下連續(xù)墻墻身需穿過13.7～19.8m厚的卵石層。卵石層成槽易塌孔，在施工圖設(shè)計(jì)中，采用雙液（水泥+水玻璃）注漿沿地下連續(xù)墻周邊進(jìn)行槽壁加固，防止成槽期間槽壁塌孔。地下連續(xù)墻成墻采用抓銑結(jié)合的工藝，粉質(zhì)黏土及卵石層采用液壓抓斗進(jìn)行開挖，巖層采用液壓銑槽機(jī)銑槽。地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)采用銑接頭設(shè)計(jì)。I期槽段軸向長和邊孔軸長分別為6.942m和2.8m，Ⅱ期槽段為2.8m，I期和Ⅱ期槽段分別采用三銑成槽和一銑成槽。如圖3所示。

2應(yīng)用層次分析法進(jìn)行地下連續(xù)墻施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.1層次分析法計(jì)算流程圖

層次分析法計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重的步驟見圖4。

2.2建立地下連續(xù)墻施工遞階層次結(jié)構(gòu)模型

結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)的調(diào)研以及平南三橋工程實(shí)際，北岸地下連續(xù)墻施工過程中風(fēng)險(xiǎn)來源于以下幾個(gè)施工階段：（1）泥漿生產(chǎn)及硬化;（2）成槽施工;（3）鋼筋籠安裝吊放;（4）接頭施工;（5）混凝土澆筑。再結(jié)合各個(gè)施工工序下風(fēng)險(xiǎn)源情況，建立地下連續(xù)墻施工遞階層次結(jié)構(gòu)模型，如表1所示。

2.3構(gòu)造判斷矩陣

采用數(shù)值1～9來反映因素Xi和Xj之間的相對(duì)重要性，具體定義見表2。

對(duì)各因素進(jìn)行兩兩比較，結(jié)合專家問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)得到平南三橋地下連續(xù)墻施工過程中的各階段風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣（見表3～8）。式中，aij表示矩陣中的各元素。根據(jù)式（1）得到各指標(biāo)的權(quán)重值如表9所示。

2.6計(jì)算各層權(quán)重

結(jié)合以上的計(jì)算結(jié)果，統(tǒng)計(jì)得到各層元素的權(quán)重情況（見表12）。

根據(jù)表12的計(jì)算結(jié)果，在平南三橋地下連續(xù)墻施工過程中，泥漿生產(chǎn)及硬化（O.080）、接頭施工（0.151）以及鋼筋籠安裝吊放（0.143）這三項(xiàng)占總權(quán)重的比重不到38%，施工過程中權(quán)重較小;而成槽階段和澆筑混凝土階段權(quán)重分別達(dá)到0.276和0.35，占總權(quán)重比重高達(dá)62.6%，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，應(yīng)采取相應(yīng)的控制措施。

3結(jié)語

（1）本文以在建平南三橋?yàn)橐劳斜尘?，結(jié)合專家問卷調(diào)查和定性與定量相結(jié)合的層次分析法，提出了地下連續(xù)墻施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

（2）結(jié)合平南三橋地下連續(xù)墻施工的特點(diǎn)，參考地下連續(xù)墻施工的工程資料及數(shù)據(jù)并運(yùn)用地質(zhì)勘察、專家調(diào)查分析等方法篩選出泥漿生產(chǎn)及硬化、成槽施工、鋼筋籠安裝吊放、接頭施工和混凝土澆筑5項(xiàng)存在較大施工風(fēng)險(xiǎn)的施工工序，并以此開展施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，厘清各施工工序的風(fēng)險(xiǎn)情況，為工程實(shí)際施工提供參考。