跨鐵路橋梁轉體施工安全風險評估方法

季向超

（河北陸航檢測認證有限公司，河北 石家莊 050060）

跨鐵路轉體橋梁的施工環(huán)境復雜，作業(yè)難度大，技術要求高，安全風險突出。在施工前開展安全風險評估，是加強安全風險預控、防范安全事故的重要手段。目前，各地區(qū)依據(jù)《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南》（以下簡稱《指南》）廣泛開展了橋梁施工安全風險評估工作。由于《指南》中未提供針對橋梁轉體施工事故的可能性評估指標，對評估工作造成了較大困難，并導致了評估程序不規(guī)范、準確性不高、評估結果應用性差等問題。

1 工程概況

萍鄉(xiāng)市中環(huán)北路工程跨滬昆鐵路高架橋在滬昆下行線K1016+198.5處上跨滬昆鐵路。上跨段橋跨布置為2×70m，單幅橋寬為15.25m，橋下凈空≥8.5m。左右幅2×70mT型剛構橋采用同步平面轉體法施工，先平行滬昆線路方向澆筑箱梁，然后轉體施工到成橋位置，轉體重量約10000t，轉體角度為順時針47°。轉體施工利用鐵路施工天窗，分2次完成，其中試轉體為Ⅲ級施工，正式轉體為Ⅱ級施工。

2 風險評估過程

2.1 評估范圍

在上一階段的總體風險評估中，已判定橋梁轉體施工工序為重大風險源。該次評估以橋梁轉體施工作為評估單元，根據(jù)工程施工條件、作業(yè)風險特點以及類似工程事故情況，進行風險辨識、分析、估測，針對突出的風險事件進行量化評估，劃分風險等級，并提出風險控制措施。

2.2 風險辨識

（1）資料收集與現(xiàn)場調查。收集的資料包括可行性研究報告、環(huán)評報告、工程地質勘察報告、初步設計文件、施工圖設計文件、施工組織設計文件、總體風險評估報告及其他相關文件；工程區(qū)域內建（構）筑物、鐵路、管線等資料；工程區(qū)域內地質、水文、氣象等資料；鐵路部門營業(yè)線施工管理相關資料；同類工程事故資料。進行現(xiàn)場勘察，對地質條件、氣象水文條件、周邊環(huán)境條件等進行調查取證，重點調查橋梁上跨部位的鐵路設施情況，并進行必要的量測。

（2）風險事件分析。通過現(xiàn)場調查、評估小組討論、專家咨詢等方式，分析施工過程中可能發(fā)生的典型風險事件類型。經(jīng)分析，橋梁轉體施工過程中可能發(fā)生的風險事件有鐵路交通事故、坍塌、起重傷害、機械傷害、觸電、物體打擊、高處墜落等。

（3）致險因素分析。從人、機、料、法、環(huán)等方面對可能導致風險事件的致險因素進行分析，找出可能導致風險事件發(fā)生的人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷（見表1）。分析方法使用風險傳遞路徑法、魚刺圖法和故障樹分析法。

表1 致險因素分析表（示例）

2.3 風險估測

（1）一般估測。一般估測是對橋梁轉體施工過程中所有潛在的典型風險事件進行估測，確定各類風險事件的風險等級。一般估測可采用定性或半定量的方法，此次評估主要應用了LEC法和檢查表法（見表2）。由表2可知，轉體施工過程中最為突出的風險事件是橋梁坍塌事故，其次是鐵路交通事故。

表2 LEC法風險估測結果

（2）專項估測。針對橋梁坍塌事故風險進行專項估測，分別估測風險事件可能性和嚴重程度，采用風險矩陣法確定風險等級。若專項估測結果與一般估測結果不符，宜以專項估測結果為準，或采用其他方法重新評估。

第一，事故可能性評估。首先，嘗試建立指標體系。在查閱國內外轉體橋施工案例的基礎上，結合自身經(jīng)驗，建立了橋梁坍塌事故可能性評估指標（見表3）考慮施工單位管理水平對事故可能性的影響，按照《指南》提供的方法，確定安全管理折減系數(shù)γ取值0.8。事故可能性分值P=R×γ=6×0.8=4.8，取值5。按照《指南》給出的事故可能性等級劃分表，判定橋梁坍塌事故可能性等級為2級（偶然）。其次，專家咨詢與討論。為驗證所建評估指標體系的合理性，向3名具有轉體橋施工經(jīng)驗的專家進行了咨詢。專家認為：事故可能性的評估應綜合考慮工程規(guī)模、施工工藝、工程難度、施工經(jīng)驗等因素，還應當參考國內相關施工案例。近年來，國內轉體施工技術不斷改進，工藝已比較成熟，加之各單位對轉體工程的較大關注，轉體坍塌事故十分罕見。綜合考慮施工單位能力及其他各項因素，專家組認為轉體施工坍塌事故可能性等級為2級。

表3 T形剛構水平轉體施工坍塌事故可能性評估指標

第二，事故嚴重程度評估。若發(fā)生橋梁坍塌事故，有可能造成暴露在施工作業(yè)環(huán)境中的3名以上作業(yè)人員死亡、500萬元以上經(jīng)濟損失、較大以上鐵路交通事故。根據(jù)《指南》提供的評估標準，確定事故嚴重等級為4級（特大）。通過以上評估，建立風險矩陣（見表4），確定橋梁坍塌事故風險等級為Ⅲ級（較大）。

表4 風險矩陣表

3 風險管控措施

針對橋梁轉體過程中的坍塌事故風險，應制定針對性的管控措施，加強管控。

（1）編制專項施工方案，方案應經(jīng)過專家評審和鐵路局基建處審查。

（2）轉體結構設計單位、轉動體系材料供應及制作單位應具備相應資質，施工單位應對橋梁結構設計、轉動支承系統(tǒng)設計、平衡系統(tǒng)設計及動力系統(tǒng)設計進行審查和驗算。

（3）球鉸的深化設計圖應經(jīng)過設計單位認可，承載力滿足設計要求；球鉸進場應進行驗收，檢查球鉸的直徑、曲率半徑、球面貼合度、表面質量等各項指標是否滿足設計要求及施工要求。

（4）應按規(guī)定提前將施工計劃上報路局相關單位，按要求設置駐站聯(lián)絡員，遵守營業(yè)線施工有關規(guī)定。

（5）轉體前應對各項準備工作及轉體設備進行檢查、試驗，保證整個轉體平穩(wěn)、順利進行?？刂葡到y(tǒng)在運行前必須經(jīng)過空載聯(lián)試，確認無問題后再投入使用。

（6）牽引千斤頂應使梁體按設計速度進行勻速轉動，轉體過程中應對梁體、墩柱實時觀測，并應根據(jù)觀測數(shù)據(jù)指導轉體施工。根據(jù)測量觀察在距轉體到位1m時，牽引千斤頂應放慢轉速，由連續(xù)作業(yè)變更為點動操作，梁體逐步就位。為保證轉體就位正確，施工時應控制止動擋塊的施工精度。轉體到位后應鎖定連續(xù)平轉油缸下錨，并應完成油缸安全行程。

（7）現(xiàn)場應有備用電源和備用千斤頂。

（8）作業(yè)結束后，應確認達到放行列車條件后，方可進行施工銷記。

4 結束語

施工風險評估是一個復雜的過程，評估方法多樣化和評估結果差異化是當前無法避免的問題。文章所提出的風險評估思路，僅僅是針對特定施工環(huán)節(jié)進行專項評估的一次嘗試。隨著新版評估指南的制定，會為廣大工程技術人員提供更通用、更科學、更準確的風險評估方法。