京滬高速公路某標(biāo)段料倉大棚施工風(fēng)險評估★

李宏偉，孫 涵，蔡健龍，張 晨

(南通大學(xué)交通與土木工程學(xué)院，江蘇 南通 226019)

1 工程概況

京滬高速公路作為國家高速公路網(wǎng)的骨架公路，連接我國的政治文化中心北京和經(jīng)濟商貿(mào)中心上海，是連接南北方的重要公路通道。京滬高速公路江蘇段是江蘇省南北交通的主通道，北起于徐州新沂市，南終于揚州江都區(qū)，貫穿蘇北和蘇中中心腹地，與滬陜高速公路相接。其按照J(rèn)TJ 01—88公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中平微區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，現(xiàn)采用雙向四車道，設(shè)計速度為120 km/h，路基寬度為28 m。京滬高速公路新沂—淮安、淮安—江都段改擴建工程設(shè)計總體采用以雙側(cè)拼寬為主、局部分離為輔的改擴建方案，擴建為雙向八車道高速公路，改擴建里程約 259.6 km，路基寬度擴為42 m。

本項目評估調(diào)查標(biāo)段路線全長34.949 km，途經(jīng)淮安互通、淮安東互通、楚州樞紐、六洞服務(wù)區(qū)、新建平橋互通，其中蘇北灌溉總渠特大橋基本位于標(biāo)段中心位置。

調(diào)查標(biāo)段主要涉及路面修補與改造施工，根據(jù)相關(guān)工程量沿線設(shè)置2處拌和場，拌和場按照使用功能劃分為五個區(qū)域：瀝青混合料拌和生產(chǎn)區(qū)、瀝青石料備料區(qū)、水穩(wěn)混合料拌和生產(chǎn)區(qū)、水穩(wěn)石料備料區(qū)、生活區(qū)，各區(qū)域獨立設(shè)置并相互連通，形成行車便利的道路系統(tǒng)。

2 拌和場布置及施工準(zhǔn)備

2.1 場站總體布置

1)水穩(wěn)拌和站區(qū)。場站區(qū)域獨立布置，配備1臺套水穩(wěn)拌和樓站，配備5個冷料倉和2個可儲100 t水泥罐，上料區(qū)內(nèi)安裝噴淋裝置，防止揚塵飛散，水泥存儲罐頂安裝脈沖除塵設(shè)備。

2)水穩(wěn)石料備料區(qū)。所有水穩(wěn)施工用石料全部儲存在鋼結(jié)構(gòu)大棚，搭建了8道大棚，包括1個破碎篩分倉、2個銑刨料大棚、4個水穩(wěn)集料大棚，滿足水穩(wěn)連續(xù)生產(chǎn)的備料條件。石料倉地面全部采用C25混凝土硬化，設(shè)置3 m高C30混凝土隔墻隔離堆放。所有料倉均設(shè)置彩鋼大棚，其三面圍擋，保障原材料免受雨水的侵蝕、揚塵，同時設(shè)置完善的排水系統(tǒng)。

3)瀝青拌和站區(qū)。場站區(qū)域內(nèi)獨立布置，配備瀝青拌和樓一套，承擔(dān)全線路面面層混合料的拌和。拌和樓引入了自動化系統(tǒng)，可在線打印，信息監(jiān)控系統(tǒng)可實時在線檢測各檔材料的用量情況。

4)瀝青石料備料區(qū)。所有瀝青施工用石料全部儲存在鋼結(jié)構(gòu)大棚，搭建了9道料倉大棚，能夠滿足水穩(wěn)、瀝青連續(xù)生產(chǎn)備料條件。石料倉的場地、混凝土隔墻設(shè)置與水穩(wěn)石料備料區(qū)相同。每種規(guī)格的材料按要求分別堆放，設(shè)置材料標(biāo)識。

5)生活區(qū)。生活區(qū)設(shè)置生活活動板房20間，采用混凝土地坪。

6)運輸?shù)缆?。場?nèi)運輸?shù)缆凡捎铆h(huán)形布置，便于交通分流、車輛交匯，道路中間采用標(biāo)線分割，場外道路利用地方公路及施工便道。

7)電力供應(yīng)。臨時用電進(jìn)行了專項設(shè)計，用電線路全部埋于地下，采用三相交流電路，在配電箱和開關(guān)箱分別設(shè)置兩級漏電保護(hù)器，確保用電安全。生產(chǎn)期間配備4臺330 kW柴油發(fā)電機，用于緊急供電。

8)拌和站用水及排水。拌和站用水主要利用附近河道的水源，同時以自來水及打井取水方式配合。安裝水泵抽水，可以滿足日常生產(chǎn)用水的需要。為便于排水，對原材料堆放料倉采用了四周硬化排水溝的方式，拌和站其他地方的雨水可匯集到主排水溝一并排放。

2.2 技術(shù)準(zhǔn)備

制定施工總體的布置形式，主要內(nèi)容有：確定工作區(qū)域建筑結(jié)構(gòu)的平面位置(軸線)和輪廓尺寸；主要起吊機械的?？课恢眉捌涔ぷ鞯陌霃椒秶饕臋C械設(shè)備實際運行的路線；配電箱等涉電設(shè)施的場地具體位置，施工場地內(nèi)的道路、消防通道以及地面排水系統(tǒng)等內(nèi)部交通路線的確定；儲料倉庫(含原材料、半成品構(gòu)件等)的布置位置，假如施工現(xiàn)場的材料堆放面積不足時，可選擇另外就近的中轉(zhuǎn)倉庫，即其他的中轉(zhuǎn)制造、安裝的現(xiàn)場。

技術(shù)準(zhǔn)備還包括鋼結(jié)構(gòu)大棚安裝拆除方案、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠生產(chǎn)制作計劃、生產(chǎn)實施以及運輸計劃等的編制工作。

3 鋼結(jié)構(gòu)大棚安裝、拆除施工工藝

3.1 鋼結(jié)構(gòu)吊裝順序

鋼結(jié)構(gòu)大棚屬于單層鋼結(jié)構(gòu)體系(見圖1)，其吊裝施工通常需科學(xué)地劃分不同的吊裝施工作業(yè)的區(qū)域，才能夠順利地完成相應(yīng)工序。在鋼結(jié)構(gòu)的吊裝過程中，須按照預(yù)先劃分好的區(qū)域，盡量以平行的作業(yè)順序，多部機械同時進(jìn)行施工。在吊裝完某一片區(qū)域后，應(yīng)馬上進(jìn)行后續(xù)的施工偏差測量、誤差的校正，對高強度螺栓進(jìn)行初擰等施工工序。當(dāng)所有的吊裝施工的片區(qū)安裝完成后，須對整體結(jié)構(gòu)再進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)測、偏差校正、高強螺栓的終擰以及剩余的焊接等。上述工序完成后，本區(qū)域壓型鋼板的吊放以及部分鋪設(shè)工作等就可以接力進(jìn)行。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)柱子的拼裝

可在地面進(jìn)行多段鋼柱的拼裝，完成后進(jìn)行一次性的吊裝就位。上述方法可以有效地保證鋼結(jié)構(gòu)柱子的拼裝質(zhì)量，同時能夠減少高空作業(yè)的工序，降低潛在的施工風(fēng)險。擬采用的起重機械應(yīng)具備一次起吊的起重能力。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)柱子的安裝施工工藝

1)構(gòu)件上吊點位置的確定。起吊之前，可根據(jù)被起吊鋼柱構(gòu)件的外部形狀、兩端面的構(gòu)造、整體的長度以及擬用起重機的起吊性能等，初步擬定吊點的位置；經(jīng)受力驗算合格后，最終確定實際吊點的位置、吊點數(shù)。

2)構(gòu)件起吊的方法。鋼結(jié)構(gòu)柱子擬采用單臺吊機進(jìn)行起吊。

3)鋼柱校正。主要包括：柱基標(biāo)高調(diào)整，柱基的軸線位置調(diào)整，鋼柱柱身垂直度的校正等。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)斜梁的安裝工藝

1)鋼結(jié)構(gòu)斜梁的安裝。鋼結(jié)構(gòu)斜梁的吊裝安裝一般可采用工具式的吊耳，或者采用捆綁法。在鋼梁實際吊裝之前，鋼結(jié)構(gòu)斜梁的分中標(biāo)記應(yīng)引至其端頭；這樣構(gòu)件吊裝時，即可按鋼柱牛腿的定位軸線進(jìn)行施工過程中的臨時定位。

2)鋼結(jié)構(gòu)斜梁的位置校正。鋼結(jié)構(gòu)斜梁的位置校正應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)組成整體的剛度單元后進(jìn)行，其校正的內(nèi)容包括：斜梁標(biāo)高的調(diào)整、垂直度的調(diào)整、斜梁縱橫軸線的調(diào)整等。

3.5 鋼結(jié)構(gòu)屋架安裝工藝

1)鋼結(jié)構(gòu)屋架的吊裝施工?？紤]到鋼結(jié)構(gòu)屋架的側(cè)向剛度相對較小，在其吊裝安裝前應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強度的驗算。若計算結(jié)果不滿足強度要求，應(yīng)采取可靠的結(jié)構(gòu)加固措施，保證施工過程中的安全。

2)鋼屋架垂直度的校正。嚴(yán)格按照施工方案、工藝要求進(jìn)行。

3.6 鋼結(jié)構(gòu)框架梁的安裝施工工藝

施工時，可采用兩點吊進(jìn)行鋼梁的安裝。吊裝過程中，應(yīng)使用專用的卡具，從而保證起吊后的鋼梁構(gòu)件處于水平的狀態(tài)。

3.7 拆除施工工藝

按照以下步驟進(jìn)行每一部分的拆除：

1)彩鋼瓦拆除。采用切割槍沿著鋼筋加工棚頂部骨架對上部彩鋼瓦進(jìn)行分割拆除。

2)橫梁拆除。在橫梁兩端設(shè)置牽引繩，并用吊車在橫梁的中部進(jìn)行預(yù)吊；割除橫梁兩端與立柱的連接部位。

3)立柱拆除。清理立柱倒落場地，在立柱頂端系上兩根棕繩進(jìn)行輔助；切割的同時控制兩根繩索的方向和施力，將切割后的立柱控制在預(yù)計的倒落場地。

4)隔料倉拆除。采用炮頭將隔料倉墻體破除，裝運至建筑垃圾棄置區(qū)。

4 風(fēng)險估測

因為針對“鋼結(jié)構(gòu)料倉大棚的安拆施工”中的安全風(fēng)險評估沒有相應(yīng)的專項文件，因此項目組參考《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南》對類似工程項目的規(guī)定和要求，采用LEC評價法，以定性與定量相結(jié)合的方式進(jìn)行評估[1-6]。

4.1 風(fēng)險辨識

風(fēng)險源辨識包括工程資料的整理、施工作業(yè)程序分解、施工作業(yè)可能發(fā)生的安全事故辨識等三個步驟。

對于公路路面工程，施工作業(yè)程序分解一般分解到分項工程即可。

在此基礎(chǔ)上，采用相關(guān)人員調(diào)查、評估小組討論、專家咨詢等方式，分析評估單元中可能發(fā)生的典型事故類型，確定施工過程中潛在的具體風(fēng)險源及類型，形成風(fēng)險源普査清單如表1所示。

表1 風(fēng)險源普查清單

4.2 風(fēng)險分析

風(fēng)險分析是指采用系統(tǒng)的安全工程方法對風(fēng)險源可能導(dǎo)致的事故進(jìn)行分析，找出可能受傷害人員、致害物、事故原因等，確定主要物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。料倉大棚安拆運行施工作業(yè)風(fēng)險分析如表2所示。

表2 料倉大棚安拆運行施工作業(yè)風(fēng)險分析表

以坍塌為例，其物的不安全狀態(tài)包括：鋼材質(zhì)量不合格、大棚結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、承載力未經(jīng)受力計算校核、施工現(xiàn)場照明不足等；人的不安全行為包括：起重機械司機、信號司索工、起重機械安拆裝卸工無證上崗等。

以車輛傷害為例，其物的不安全狀態(tài)包括：車輛設(shè)備超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，沒有及時保養(yǎng)和維修；夜間施工現(xiàn)場光照不足；施工期間未設(shè)置安全警示標(biāo)志或標(biāo)志不明顯；未提前規(guī)劃車輛行駛路線，裝載機與運輸車輛存在交叉作業(yè)等。人的不安全行為包括：施工人員未佩戴安全防護(hù)用品；無關(guān)人員違規(guī)進(jìn)入后場作業(yè)區(qū)等。

4.3 風(fēng)險估測

本文選擇作業(yè)條件危險性評價法(LEC評價法)進(jìn)行風(fēng)險評估。LEC評價法是一種對潛在危險作業(yè)環(huán)境中的風(fēng)險源進(jìn)行的半定量安全評價方法，風(fēng)險評價綜合考慮事故發(fā)生的概率、暴露的時間以及事故可能造成后果的嚴(yán)重程度。采用LEC評價法進(jìn)行風(fēng)險評估可采用下列公式進(jìn)行計算：

D=L×E×C

(1)

其中，D為評估風(fēng)險值的大??；L為發(fā)生事故的可能性大?。籈為人體處于該種危險環(huán)境中的頻繁程度；C為一旦發(fā)生事故可能會造成的后果嚴(yán)重程度。

如果評估結(jié)果D值越大，則說明該評價對象危險性就越大，應(yīng)該增加相應(yīng)的安全措施，減小L，E，C等影響風(fēng)險值大小的影響因素的取值，直至D被調(diào)整到允許的范圍內(nèi)。該標(biāo)段料倉大棚施工風(fēng)險評估結(jié)果如表3所示。

4.4 估測結(jié)論

根據(jù)風(fēng)險源評價結(jié)果，可對風(fēng)險源進(jìn)行風(fēng)險等級的劃分，標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表3 料倉大棚施工風(fēng)險評價表

注：按“作業(yè)條件危險性評價法(LEC法)”評價結(jié)果風(fēng)險等級為四、五級的危險有害因素即為重大風(fēng)險源。

該標(biāo)段料倉大棚施工風(fēng)險評估結(jié)論如表5所示。

5 風(fēng)險控制建議與措施

本次風(fēng)險源評估采用安全系統(tǒng)工程的原理，選用了LEC安全評價方法進(jìn)行評價。評價的依據(jù)包括：《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南》的要求，相關(guān)法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，以及該標(biāo)段施工組織設(shè)計、工程圖紙等有關(guān)資料。

根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果，結(jié)合本工程特點，對本工程料倉大棚安裝、拆除及運行風(fēng)險控制措施及建議如下：

1)料倉大棚安裝、拆除前應(yīng)對作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，加強人員交底教育培訓(xùn)；特種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗；作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)置警戒線，由專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全警戒，阻止無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場；在重要地段應(yīng)安排專人值班，合理調(diào)整施工人員的作業(yè)時間；設(shè)置符合要求的安全防護(hù)設(shè)施，配備質(zhì)量合格、數(shù)量足夠的個體防護(hù)用品，制定詳細(xì)措施加強日常的全體員工的安全教育培訓(xùn)。

2)料倉大棚安拆前應(yīng)對混凝土基礎(chǔ)、用電設(shè)備、起重機具及設(shè)備、臨時用電、防護(hù)用品等進(jìn)行檢查；加強設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，定期檢查、更換破損的用電設(shè)備配件，加強臨時用電的教育培訓(xùn)；料倉大棚必須設(shè)置避雷設(shè)施，并應(yīng)對避雷設(shè)施進(jìn)行驗收；施工過程中應(yīng)合理規(guī)劃裝載機、運輸車輛的行駛路線，避免其交叉作業(yè)。

3)料倉大棚的安裝、拆除應(yīng)安排在白天進(jìn)行，應(yīng)避開陰雨、大風(fēng)、大霧等惡劣天氣；風(fēng)力大于6級時禁止進(jìn)行安裝、拆除等作業(yè)活動；加強大風(fēng)期間的防護(hù)措施，大風(fēng)來臨前，應(yīng)集中放置現(xiàn)場零散物品，將施工材料、工具收回房內(nèi)，將施工廢料集中安放到臨時堆場，固定好已安裝結(jié)構(gòu)件節(jié)點，必須對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，保證其穩(wěn)定；已安裝的鋼架應(yīng)有可靠的防風(fēng)措施，如用纜風(fēng)繩拉緊。

4)對施工用鋼材進(jìn)行實物、質(zhì)保書的檢查，質(zhì)保書主要注意鋼材的屈服點、冷彎性能、常溫沖擊韌性性能、化學(xué)成分如碳含量等數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁使用不符合要求的材料；鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在制作過程中應(yīng)進(jìn)行自檢和互檢，嚴(yán)格按照相關(guān)檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專項檢查；鋼結(jié)構(gòu)安裝前需對基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)測，以保證符合安裝要求；根據(jù)吊裝鋼構(gòu)件的不同尺寸和形狀，選取合理的吊點，并進(jìn)行吊裝安全驗算；鋼結(jié)構(gòu)吊裝前應(yīng)復(fù)查鋼柱基礎(chǔ)的軸線位置是否正確、柱腳高強螺栓與柱底板的螺栓孔是否配套等；鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，應(yīng)及時進(jìn)行測量和校正，把施工誤差控制在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。

施工安全風(fēng)險貫穿著鋼結(jié)構(gòu)料倉大棚工程的施工全過程，任何的施工失誤和違規(guī)施工都可能導(dǎo)致不同程度的安全事故。同時，在設(shè)計遺留的風(fēng)險、不可抗拒的意外因素以及不合理、不合規(guī)的施工行為等綜合因素影響下，不同類型的施工安全事故都有可能發(fā)生。因此，對施工項目而言，并不是進(jìn)行了施工安全風(fēng)險評估后，項目工程在后續(xù)施工過程中就能夠保證絕對安全。在后續(xù)工程的施工安全管理中，需要充分重視本次施工安全風(fēng)險評估的結(jié)果、風(fēng)險提示以及風(fēng)險控制措施，將相應(yīng)的風(fēng)險應(yīng)對措施真正貫徹到工程實踐生產(chǎn)當(dāng)中。只有把相關(guān)安全風(fēng)險的預(yù)警、預(yù)控措施真正切實地落實到實際的施工過程中，才能達(dá)到本次施工安全風(fēng)險評估的真正目的和效果。