公路橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)研究

覃君軍

針對(duì)公路橋梁施工中的常見安全風(fēng)險(xiǎn)因素，文章分析了風(fēng)險(xiǎn)因素產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施，討論了公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能需求與核心架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該系統(tǒng)的實(shí)際性能進(jìn)行了驗(yàn)證，證明了該系統(tǒng)對(duì)于公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制的有效性。

公路橋梁;施工;風(fēng)險(xiǎn)控制;研究

U447-A-35-120-3

0?引言

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，每年都有大量的高質(zhì)量精品工程在不斷興建。橋梁工程屬于我國(guó)交通領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施，在我國(guó)路網(wǎng)系統(tǒng)中占有極其重要的位置。以公路橋梁的建設(shè)為例，近年來(lái)先進(jìn)施工技術(shù)和施工設(shè)備在不斷應(yīng)用，突破了復(fù)雜地域及惡劣環(huán)境的限制，部分公路橋梁工程的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)我國(guó)路橋施工技術(shù)人員的不斷努力與探索，在公路橋梁的施工領(lǐng)域已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。然而，近年來(lái)公路橋梁施工中的各類施工事故卻時(shí)有發(fā)生，且導(dǎo)致公路橋梁施工事故發(fā)生的直接因素多種多樣，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。為此，對(duì)公路橋梁施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)因素控制技術(shù)進(jìn)行深入研究顯得尤為必要[1]。

1?公路橋梁施工主要風(fēng)險(xiǎn)因素分析

公路橋梁施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素有很多，都可以引起較為嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及對(duì)近年來(lái)發(fā)生的各類公路橋梁施工事故進(jìn)行調(diào)查可知，以下幾方面風(fēng)險(xiǎn)因素在公路橋梁的施工中較為常見，且引發(fā)嚴(yán)重施工事故的概率較大。

（1）施工方案設(shè)計(jì)因素

施工方案設(shè)計(jì)因素決定了公路橋梁施工全過(guò)程的總體規(guī)劃與部署。施工方案中幾乎涵蓋了工程的全部事項(xiàng)，包括施工前期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及氣象、水文等自然條件的勘測(cè)，施工可行性的評(píng)估，工期節(jié)點(diǎn)進(jìn)度的規(guī)劃，施工質(zhì)量、安全性的標(biāo)準(zhǔn)要求以及對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害和施工現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)情況的預(yù)測(cè)等內(nèi)容。施工方案在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果出了問(wèn)題或發(fā)生偏差，都會(huì)對(duì)施工過(guò)程帶來(lái)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí)拐麄€(gè)工程出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量和安全問(wèn)題[2]。為此，應(yīng)嚴(yán)格把控施工方案的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在完成施工方案的設(shè)計(jì)之后，應(yīng)由具有審核資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行審核、驗(yàn)收。

（2）施工人員技術(shù)因素

施工人員的技術(shù)因素對(duì)于公路橋梁施工中的安全性具有直接作用。面對(duì)施工過(guò)程中的各類風(fēng)險(xiǎn)因素，施工人員應(yīng)具備一定的洞察能力，通過(guò)自身的施工經(jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的風(fēng)險(xiǎn)隱患位置，并通過(guò)完善的整改措施來(lái)規(guī)避、消除風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)分析公路橋梁施工中的各類事故不難發(fā)現(xiàn)，因施工人員技術(shù)因素而引起的生產(chǎn)事故占絕大多數(shù)。各路橋施工企業(yè)應(yīng)加大對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)及考核工作，不斷提升施工隊(duì)伍的整體素質(zhì)與技術(shù)實(shí)力。

（3）施工設(shè)備使用因素

施工設(shè)備使用因素可歸結(jié)為引起公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)的間接因素，例如使用不合格的機(jī)械施工設(shè)備，在使用過(guò)程中的誤操作等，這些因素都能夠引起公路橋梁施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，使施工設(shè)備發(fā)生故障或直接損毀，也可能造成施工人員的人身傷害事故。各路橋施工企業(yè)對(duì)于施工設(shè)備的質(zhì)量及運(yùn)行工況都有明確的規(guī)定，例如施工設(shè)備定期檢驗(yàn)制度以及施工前的試運(yùn)工作等。對(duì)此，應(yīng)嚴(yán)格履行施工機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)流程，使用經(jīng)檢驗(yàn)后合格的施工設(shè)備，并杜絕人為誤操作設(shè)備的情況發(fā)生，在最大程度上避免因施工設(shè)備使用問(wèn)題而引起的安全風(fēng)險(xiǎn)[3]。

（4）施工現(xiàn)場(chǎng)管理因素

規(guī)范、有序的施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于公路橋梁的施工效率及安全性具有重要影響;反之，混亂、無(wú)序的管理機(jī)制和流程會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的施工后果。施工現(xiàn)場(chǎng)的管理因素屬于公路橋梁施工中典型的安全風(fēng)險(xiǎn)因素。施工現(xiàn)場(chǎng)的管理包括了對(duì)施工人員、施工設(shè)備以及施工物資等全部施工要素的管理。管理流程十分龐雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題都會(huì)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。各路橋施工企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況，建立合適的、有效的施工現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)制[4]。

公路橋梁施工主要風(fēng)險(xiǎn)因素如表1所示。

2?基于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)研究

2.1?系統(tǒng)功能需求分析

為有效控制公路橋梁施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)，降低發(fā)生安全生產(chǎn)事故的概率，保障施工人員及施工設(shè)備的安全，應(yīng)建立完善的公路橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)。眾所周知，公路橋梁施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)因素多出現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)，即施工現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)因素決定了公路橋梁整體工程施工的安全級(jí)別。基于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)能夠使施工現(xiàn)場(chǎng)的全部情況實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，對(duì)于發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的各類安全風(fēng)險(xiǎn)因素具有重要作用。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾方面核心功能。

（1）監(jiān)測(cè)范圍的全面性

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)全方位監(jiān)測(cè)的主體功能，能夠覆蓋施工現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)角落及盲區(qū)，對(duì)于進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)的車輛能準(zhǔn)確記錄，對(duì)于各施工崗位的人員能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)、管理，對(duì)于施工物資的入場(chǎng)、堆放及領(lǐng)用都要有詳細(xì)的記錄，包括施工機(jī)械設(shè)備的使用情況等也屬于在線監(jiān)測(cè)的范圍[5]。

（2）監(jiān)測(cè)畫面的高清晰度

為保證在線監(jiān)測(cè)人員查看施工現(xiàn)場(chǎng)情況的準(zhǔn)確性，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備擁有高清晰度畫面的功能。例如當(dāng)施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)未佩戴安全帽等防護(hù)措施，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)顯示出該施工人員的具體位置并發(fā)出報(bào)警提示。這需要在施工現(xiàn)場(chǎng)布置大量的高清攝像頭，并以高速的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備為基礎(chǔ)架構(gòu)，才能使施工現(xiàn)場(chǎng)的違章畫面能夠在集中監(jiān)控大屏上得以實(shí)時(shí)、清晰地呈現(xiàn)。

（3）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高可用性

公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)在施工全過(guò)程中隨時(shí)可用，避免出現(xiàn)故障或宕機(jī)的情況發(fā)生，否則會(huì)影響正常的使用并遺漏施工現(xiàn)場(chǎng)的違章情況，給施工帶來(lái)潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。高可用性是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的本質(zhì)要求，應(yīng)能持續(xù)供電以保證系統(tǒng)的正常使用，或建立雙套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，互為主從備用關(guān)系。當(dāng)其中一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，另一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能自發(fā)啟動(dòng)，以保障對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況的持續(xù)監(jiān)測(cè)，為公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量及安全性提供基礎(chǔ)保障[6]。

（4）系統(tǒng)操作的便利性

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)便于操作，即便是未曾使用過(guò)的人員也可通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后輕松使用，節(jié)約前期的培訓(xùn)成本。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的人機(jī)交互界面，能夠增強(qiáng)監(jiān)測(cè)人員的體驗(yàn)性，從而降低對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。

公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能需求分析如表2所示。

2.2?系統(tǒng)核心架構(gòu)設(shè)計(jì)

公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心架構(gòu)包括以下幾個(gè)主要部分。

（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理平臺(tái)

公路橋梁的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)節(jié)眾多，所涉及的施工人員、施工設(shè)備及施工物資的管理工作十分復(fù)雜，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)這類要素進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，需要一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理平臺(tái)作為基礎(chǔ)支撐。公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最核心的功能是監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性，即通過(guò)集中監(jiān)控大屏可隨時(shí)看到現(xiàn)場(chǎng)的在線施工情況。該系統(tǒng)采用工控機(jī)與上位機(jī)相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和信息交換過(guò)程。工控機(jī)安裝Linux3.0版本操作系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的穩(wěn)定運(yùn)行，避免宕機(jī)情況發(fā)生，為施工現(xiàn)場(chǎng)的持續(xù)監(jiān)測(cè)提供支持。工控機(jī)中還包括有音視頻等監(jiān)控軟件，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。上位機(jī)的主要功能是工控機(jī)與集中監(jiān)控大屏的交互媒介，經(jīng)過(guò)工控機(jī)處理后的現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)傳輸?shù)郊斜O(jiān)控大屏，便于監(jiān)測(cè)人員隨時(shí)瀏覽和查看[7]。

（2）智能化采集量測(cè)傳感系統(tǒng)

條件允許的路橋施工企業(yè)，可在施工現(xiàn)場(chǎng)部署大量的智能傳感設(shè)備，用來(lái)提升公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)質(zhì)量，結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的采集和量測(cè)模塊共同構(gòu)成智能化采集量測(cè)傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)將公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型一般指文本數(shù)據(jù)，包括公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的人員進(jìn)出登記、施工設(shè)備及物資使用記錄以及施工人員的出勤記錄等。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)指音頻、視頻等類型的數(shù)據(jù)，包括施工現(xiàn)場(chǎng)交接班情況、施工人員安全防護(hù)措施情況以及施工現(xiàn)場(chǎng)的其他安全風(fēng)險(xiǎn)因素等[8]。

公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心架構(gòu)如圖1所示。

2.3?系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)控制有效性驗(yàn)證

通過(guò)抽取施工現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中工控機(jī)與上位機(jī)部分的接口數(shù)據(jù)，利用該系統(tǒng)架構(gòu)自身的施工數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用前后公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)概率的變化情況。試驗(yàn)過(guò)程中分別選取了人為安全風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)以及其他安全風(fēng)險(xiǎn)等因素，對(duì)所設(shè)計(jì)的施工現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)控制的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。系統(tǒng)后臺(tái)分析工具自動(dòng)生成的施工現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)概率變化柱狀圖如圖2所示。通過(guò)圖2可知，應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，公路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的人為安全風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)以及其他類型的安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率均有所下降，且低于施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的要求，證明了施工現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。

3?結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)公路橋梁施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究，對(duì)常見的安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行了總結(jié)，

從監(jiān)測(cè)的范圍、畫面的清晰度、系統(tǒng)的可用性以及系統(tǒng)操作的便利性方面分析了系統(tǒng)應(yīng)具備的主要功能，從數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理和智能化采集量測(cè)傳感兩個(gè)方面設(shè)計(jì)了公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)，并完成系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)控制有效性的驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

[1]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.

[2]王?永，李?森，白午龍. 城川河大橋安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管控對(duì)策[J]. 公路，2013（1）：73-78.

[3]馮忠居. 特殊地區(qū)基礎(chǔ)工程[M]. 北京：人民交通出版社，2008.

[4]吳宗之，高進(jìn)東.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.

[5]楊偉軍，王?鵬. 基于云標(biāo)尺和最不利狀態(tài)的橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[J]. 中外公路，2013（1）：89-93.

[6]陸新鑫，徐秀麗，李雪紅，等. 基于肯特指數(shù)法的橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2013（6）：165-171.

[7]張?麗. 大型橋梁工程施工階段風(fēng)險(xiǎn)控制[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012（4）：126-129.

[8]包龍生，劉克同，于?玲，等. 基于灰色層次分析法的橋梁施工方案多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析及評(píng)價(jià)[J]. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（4）：663-669.