大跨度斜拉橋施工風(fēng)險分析及應(yīng)對

摘要：為了保證交通安全和人民生命財產(chǎn)安全，在橋梁建設(shè)過程中，需要對橋梁建設(shè)的施工質(zhì)量給予充分的重視和關(guān)注。在大跨度斜拉橋建設(shè)過程中，充滿著多種多樣的風(fēng)險，影響著施工安全和交通安全等，為了提高施工環(huán)節(jié)的安全性，需要針對大跨度斜拉橋在施工環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行分析，并提出針對性的解決措施。

關(guān)鍵詞：大跨度斜拉橋;施工風(fēng)險;應(yīng)對措施

1" "中國橋梁建設(shè)發(fā)展概述

我國經(jīng)濟社會的發(fā)展離不開交通行業(yè)的發(fā)展，作為構(gòu)成交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要部分之一的橋梁建筑，是我國公路交通發(fā)展的重要支柱。中國的橋梁建設(shè)有著悠久的歷史，近30年來，作為橋梁建設(shè)大國，中國的橋梁建設(shè)速度始終保持在年均2萬座左右，這對我國交通行業(yè)的發(fā)展起到了較大的促進(jìn)作用。

表征一個國家真實橋梁建設(shè)技術(shù)水平高低的指標(biāo)，是特大跨度橋梁的建設(shè)狀況。雖然中國的橋梁建設(shè)有著較長的發(fā)展歷史，但是在特大跨度橋梁建設(shè)方面的設(shè)計和研究方面，直到1990年之后才逐漸發(fā)展起來。為了適應(yīng)國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展需求，中國相繼開展了多座跨海、跨山、跨江等類型大跨度橋梁的設(shè)計。20世紀(jì)90年代，中國首次修建了跨徑長于400m的斜拉橋。1993年中國建設(shè)的斜拉橋跨徑打破了世界紀(jì)錄，建成了跨度為600余m的上海楊浦大橋。在這之后，在特大跨度橋梁的建設(shè)方面，中國取得了飛速的發(fā)展。而隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，人們對于大跨度橋梁設(shè)計的要求也逐漸升高[1]。

近年來，在世界大跨度斜拉橋行業(yè)中，中國憑借著精妙的橋梁設(shè)計和施工技藝逐漸成為該行業(yè)的領(lǐng)頭羊。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國建成的跨度超過400m的斜拉橋占據(jù)世界總量的60%（其中中國香港建成3座）;而世界上跨度超過500m的懸索橋中， 其中有39%在中國（其中中國香港建成1座）。此外，中國還擁有超過世界總量55%的跨徑300余m的拱橋。中國在借鑒國外先進(jìn)橋梁建設(shè)技術(shù)和經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際情況，針對大跨徑橋梁的建設(shè)、設(shè)計和維護(hù)保養(yǎng)等方面進(jìn)行了多方位創(chuàng)新，取得了世界矚目成績。

在“一帶一路”政策推動下，中國與世界各國積極密切合作開展橋梁建設(shè)。其中，馬來西亞砂拉越日拔大橋就是其中之一。馬來西亞砂拉越日拔大橋全長約為3586m，橫跨格美納河，為砂拉越在建最大單體橋梁項目，也是目前馬來西亞跨度最大的斜拉橋項目。該項目建成后，將成為民都魯?shù)男碌貥?biāo)，民都魯市區(qū)到機場的距離將從25km縮減至10km左右，通車時間將由30min縮減至10min。此項建筑項目不但為馬來西亞交通事業(yè)的發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)，而且還進(jìn)一步加強了中馬友好合作往來。

鑒于大跨度斜拉橋?qū)嶋H建設(shè)過程中存在著較多的安全隱患和風(fēng)險，不利于施工安全和交通安全，本文就大跨度斜拉橋建設(shè)過程中存在的問題進(jìn)行深入分析，并提出了合理的解決措施。

2" "大跨度斜拉橋的特點

隨著中國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，我國在建筑大跨度斜拉橋方面的設(shè)計和技術(shù)越來越成熟，大跨度斜拉橋的數(shù)量也呈現(xiàn)指數(shù)型增長趨勢。由大跨度斜拉橋設(shè)計和建設(shè)方面的相關(guān)資料可知，大跨度斜拉橋的主要建設(shè)方式有3種：一是獨塔雙跨式斜拉橋，二是雙塔三跨式斜拉橋，三是多塔多跨式斜拉橋[2]。

在建設(shè)大跨度斜拉橋過程中，需要根據(jù)建設(shè)地區(qū)的實際情況，比如跨江、跨河以及地形、環(huán)境等特點，來選擇和合理的橋梁建設(shè)方式，最大限度地保障施工安全，提升橋梁建筑的質(zhì)量。在實際建設(shè)過程中，我國普遍采用第一種和第二種橋梁建設(shè)方式。

通過這兩種橋梁建設(shè)方式建成的大跨度斜拉橋，存在著不同的特點，尤其是在橋梁外形方面。從整體來看，由于前者的結(jié)構(gòu)并不完全對稱，導(dǎo)致這種形式橋梁存在著邊跨和主跨兩種結(jié)構(gòu)。這種橋梁建筑結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)過程中，為保障橋梁質(zhì)量和安全性能，主跨和邊跨的比例需保持在0.65左右。而通過第二種建造方式的橋梁為對稱性結(jié)構(gòu)，不存在主跨和邊跨，斜拉橋兩邊跨度之間的差距并不大。該對稱性結(jié)構(gòu)也可通過將兩邊跨度比例設(shè)置為0.4左右，使之轉(zhuǎn)變成不對稱結(jié)構(gòu)。

3" "大跨度斜拉橋施工風(fēng)險分析的意義

隨著我國經(jīng)濟水平快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求越來越高，尤其是對于橋梁和公路建設(shè)的要求更是如此。通過分析不同種類橋梁發(fā)現(xiàn)，相較于其他橋梁建筑，大跨度斜拉橋具有較長的使用壽命、優(yōu)美流暢的外形、較低的建筑成本等多個優(yōu)點[3]。但在大跨度斜拉橋建設(shè)過程中，同樣充滿著多種多樣的風(fēng)險，影響著施工安全和交通安全等。隨著人們對于生命財產(chǎn)安全的重視程度不斷提高，人們對于大跨度斜拉橋的建筑質(zhì)量和安全，也提出了更高的要求。為了提高施工環(huán)節(jié)的安全性，需要針對大跨度斜拉橋施工環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行分析，并提出針對性的解決措施。

4" "大跨度斜拉橋施工風(fēng)險因素分析

4.1" "不確定因素造成施工風(fēng)險增大

隨著橋梁建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，斜拉橋的跨度也在不斷增大，這直接影響了橋梁剛性結(jié)構(gòu)的強弱，對橋梁幾何非線性結(jié)構(gòu)方面的影響也在不斷加深。以上種種因素都造成施工環(huán)節(jié)中不確定性因素增加，導(dǎo)致影響施工種出現(xiàn)安全風(fēng)險因素。

通過查找相關(guān)資料得知，國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者深入分析了大跨度斜拉橋建設(shè)中存在的不確定性因素。比如美國、德國等國家學(xué)者針對大跨度斜拉橋存在的非線性、承載性以及穩(wěn)定性問題，展開了深入的研究和分析。而相較于國外學(xué)者，國內(nèi)相關(guān)學(xué)者的研究熱點集中在幾何非線性、施工狀態(tài)、施工管控、成橋狀態(tài)等斜拉橋具體施工問題。通過分析我們發(fā)現(xiàn)，以上問題都屬于大跨度斜拉橋施工環(huán)節(jié)中的確定性問題，而針對不確定性因素的研究還不比較淺顯。

除此以外，施工難度的增大也使得施工環(huán)節(jié)增加了更多不確定性因素[4]。如建造大跨度斜拉橋時，混凝土施工多采用懸臂澆筑式。這種施工工藝難度高，流程復(fù)雜，要求的周期較短，產(chǎn)生的不確定性因素較其他施工方式更多，由此導(dǎo)致施工環(huán)節(jié)的安全風(fēng)險增高。

不確定性因素會對安全施工和建筑質(zhì)量產(chǎn)生著非常惡劣的影響。之前在對大跨度斜拉橋展開定性設(shè)計和風(fēng)險分析時，往往忽視了其中存在的不確定性因素的影響，很多對于施工質(zhì)量影響較大的不確定性因素，并沒有納入風(fēng)險分析范圍內(nèi)，由此導(dǎo)致對建筑施工風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性較差。

4.2" "施工工藝復(fù)雜致使施工風(fēng)險增大

大跨度斜拉橋相較于其他橋梁建筑的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，工藝流程更加繁瑣，施工工藝也更加復(fù)雜，因此相較于其他橋梁建筑，影響斜拉橋的施工質(zhì)量和安全的風(fēng)險因素更多，風(fēng)險性更高。目前，現(xiàn)階段我國設(shè)計和建設(shè)大型大跨度斜拉橋的經(jīng)驗和水平，還存在較大的進(jìn)步空間，施工工藝尚不成熟，施工環(huán)節(jié)中的風(fēng)險性因素也更高。鑒于此，在施工環(huán)節(jié)，對于大跨度斜拉橋的風(fēng)險管控的重視程度必須提高，否則會導(dǎo)致安全事故發(fā)生。發(fā)生安全事故除了造成大量的經(jīng)濟損失外，對我國橋梁建筑行業(yè)的健康發(fā)展也非常不利。

4.3" "施工人員專業(yè)素養(yǎng)不足

施工人員作為斜拉橋建筑的建設(shè)主體，在斜拉橋施工環(huán)節(jié)起著舉足輕重的作用。施工人員專業(yè)技能和素養(yǎng)的高低，對于大跨度斜拉橋的設(shè)計和施工環(huán)節(jié)都十分重要。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，斜拉橋建設(shè)時出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全問題因素之一便是人為因素。錯誤主觀意識和主觀判斷的存在，往往會導(dǎo)致建設(shè)斜拉橋時出現(xiàn)各種安全問題[5]。

為了減少人為因素在斜拉橋質(zhì)量管控中的消極影響，需要提高相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)。復(fù)雜程度較高、難度較大的斜拉橋建設(shè)，對施工工藝、施工經(jīng)驗的要求更高，對于施工人員的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高要求，只有施工人員專業(yè)技能過硬，才能切實有效保障施工安全和建筑質(zhì)量。

4.4" "施工過程中安全管理制度缺失

安全管理制度的建立健全，對于大跨度斜拉橋的質(zhì)量和施工安全十分重要。安全管理制度的缺乏，將導(dǎo)致施工安全問題頻發(fā)，最終影響建筑安全性能和人民生命財產(chǎn)安全。安全管理制度應(yīng)從施工工藝、施工設(shè)備、施工材料等方面對施工環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化。

就建筑材料而言，若缺乏規(guī)范化的采購制度，將導(dǎo)致以次充好建筑材料的出現(xiàn)。這對于斜拉橋建筑質(zhì)量的高低有著決定性的作用，是非常嚴(yán)重的安全風(fēng)險。采購制度不規(guī)范，相應(yīng)的監(jiān)督機制缺乏，就會導(dǎo)致原材料標(biāo)準(zhǔn)不合適、性能不適用、質(zhì)量不合格等問題的出現(xiàn)。若原材料不符合施工環(huán)節(jié)的要求，非常有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，威脅人民生命財產(chǎn)安全。

此外，施工人員專業(yè)技能不熟練，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斜拉橋建設(shè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生各種各樣的意外，增加安全風(fēng)險。同時，一些建筑企業(yè)和施工單位為了獲取眼前的經(jīng)濟效益，一味追求低成本，采用質(zhì)量差的建筑設(shè)備和材料，造成實際施工環(huán)節(jié)與設(shè)計圖紙出現(xiàn)較為嚴(yán)重的偏離和誤差，導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。以上多種因素都表明，大跨度斜拉橋建設(shè)環(huán)節(jié)中安全管理制度對于安全施工和建筑質(zhì)量的重要性。

5" "大跨度斜拉橋的施工風(fēng)險應(yīng)對策略

5.1" "提升施工人員的專業(yè)素質(zhì)

施工環(huán)節(jié)中，包括管理人員、施工人員等在內(nèi)的相關(guān)工作人員的專業(yè)素質(zhì)，對于大跨度斜拉橋施工安全有著直接影響。風(fēng)險意識的提升是重中之重，風(fēng)險意識的提升不但能幫助建筑安全施工，也有利于建筑質(zhì)量的提升。風(fēng)險意識的落實是安全施工的關(guān)鍵所在，企業(yè)應(yīng)定期舉行安全培訓(xùn)，切實提升相關(guān)工作人員的風(fēng)險意識和安全意識。同時管理人員還應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督施工人員的風(fēng)險意識實際落實情況，并針對不安全施工現(xiàn)象及時反饋和糾正，以提高建筑企業(yè)整體安全意識和風(fēng)險意識。此外，在施工開始之前，要針對施工人員展開專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)相關(guān)培訓(xùn)，幫助施工人員樹立安全施工、安全第一的風(fēng)險意識，降低安全事故的發(fā)生，提高建筑質(zhì)量。

5.2" "開展科學(xué)合理的施工管控

施工基礎(chǔ)沉降觀測是建設(shè)斜拉橋不可或缺的重要環(huán)節(jié)。對斜拉橋開展科學(xué)合理的施工管控，有助于避免其自身質(zhì)量超出設(shè)計范圍而引起沉降，影響施工質(zhì)量。

造成大跨度斜拉橋工程出現(xiàn)撓度變形的原因，主要來自于自然原因。為了提高斜拉橋的施工質(zhì)量及安全性，需選用精密的儀器以及設(shè)備對斜拉橋索橋的撓度變形進(jìn)行測量。通過比較優(yōu)中擇優(yōu)，選擇最佳的設(shè)計，確定索橋的精確位置，有效指導(dǎo)斜拉橋施工作業(yè)。

在斜拉橋中上橋柱的施工階段，會安裝大量的勁性骨架，確保中上橋柱的穩(wěn)定性。為了有效降低高中作業(yè)的量，可以采用整體吊裝的方式進(jìn)行施工，這樣既可以提升斜拉橋施工效率，又可以保障斜拉橋的線形施工。較之單純代用計算模型進(jìn)行斜拉橋的模型，其有著較高的精準(zhǔn)性，可以有效保證大跨度斜拉橋建設(shè)施工可靠性。

6" "結(jié)語

在大跨度斜拉橋建設(shè)過程中，充滿著多種多樣的風(fēng)險，影響著施工安全和交通安全等，為了提高施工環(huán)節(jié)的安全性，需要針對大跨度斜拉橋在施工環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行分析，并提出針對性的解決措施。大跨度斜拉橋在我國交通事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，要注重斜拉橋的施工質(zhì)量控制，降低斜拉橋施工過程中存在的施工風(fēng)險，以提升大跨度斜拉橋的安全性。

參考文獻(xiàn)

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