橋梁施工風險評估與實際應用
2016-12-12
橋梁建設在道路建設中處于咽喉地位，橋梁的安全不僅關乎道路的通暢，甚至影響局部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)、快速發(fā)展,我國公路建設發(fā)展迅速,橋梁建設在道路建設中處于咽喉地位也進入了快速發(fā)展時期。但是由于橋梁建設過程中施工環(huán)境惡劣、施工工藝復雜、技術含量高、施工難度大等特點,橋梁施工一直屬于高風險行業(yè)。如何進行全面而完備的安全風險評估，成為工程技術人員不得不面對的問題。
?。保O計、施工、水文、地質、氣象等因素來對橋梁施工的影響
1.1設計條件
(l)橋梁施工單位對于某類工程或其主體結構具備較好的設計經(jīng)驗，表明該施工單位具有較高的施工能力。(2)對與橋梁施工單位的總體技術熟練程度可以通過該單位對規(guī)模較大、難度較高的相關的工程設計經(jīng)驗來體現(xiàn)。(3)橋梁施工的結構是否合理是橋梁施工單位是否具有較高能力的重要標。
1.2施工條件
(1)橋梁施工的關鍵技術的復雜程度和熟練程度，尤其是施工單位對施工技術的掌握程度也是對施工中的風險具有決定性作用。(2)類似橋梁施工項目，尤其是同類主體結構項目的操作能力。(3)橋梁施工單位的整體水平關鍵體現(xiàn)在對規(guī)模龐大、施工困難的相似的工程的施工水平上。(4)橋梁施工過程中主要采用的施工設備的現(xiàn)代化水平和功能是否齊全。
1.3水文條件
(1)施工期間河面的寬窄、水位的深淺、流速的大小等，會對施工期間的場地交通、材料、設備運輸?shù)姆绞疆a生一定的影響，便橋或渡輪等不同的交通、運輸方式，會對業(yè)務風險帶來一定的影響。(2)是否在訊期進行基礎施工，是否會出現(xiàn)突發(fā)洪水對基礎工程或施工便橋的襲擊。(3)河流上游水利工程對施工影響的可能性(如水庫潰壩等)。
1.4地質條件
(1)橋梁施工的基礎形式是由其所處地質條件決定的，這個條件對施工風險影響很顯著?；拥拈_挖深度、地下水及坑壁支撐等可能會導致擴大基礎的施工風險，但是這類風險比較小。(2)如果打入樁基礎不深，樁的數(shù)量比較多，施工中的風險也不高。(3)鉆孔灌注樁基礎，除深度很淺的挖孔樁外，一般深度較大，易出現(xiàn)坍孔、卡鉆、斷樁等事故。在樁數(shù)很少時，處理程序相對很復雜，因此風險也相應地很局。
1.5氣象條件
(1)為了能夠有效地降低橋梁施工風險，其主體施工應該盡可能避開寒冬和大風季節(jié)。(2)橋梁施工過程中一旦遭遇到了臺風的襲擊，工程風險會突然加大。這類風險程度取決于臺風的發(fā)生次數(shù)和強度以及施工單位是否采取了有效地應對措施。
2.橋梁施工階段風險的特點
在橋梁施工階段，風險主要來源以下幾個方面:橋梁結構本身的特性，橋梁結構的復雜程度，橋梁施工人員的技術水平，橋梁施工周邊的環(huán)境，設備操作熟練程度等
2.1橋梁本身的結構特性
橋梁是一種大部分高懸在半空中，而只有端點用橋墩支撐的有一定跨度的。程結構。如果在其施工過程中，任意的橋梁結構中截面破壞，都會引起整個橋梁的破壞。橋梁的跨度越長，橋梁結構中的截面越容易破壞，因此風險帶來的損失也就越大。主要原因在這種情況下，橋梁的支撐點間的距離長，大部分結構被懸在空中。橋梁施工階段由其自身的特殊性，其風險因素明顯多于其他的土建工程項目。
2.2橋梁結構的復雜程度
隨著橋梁施工技術水平的不斷提高，各種耗費材料較少，跨越能力很強，結構很復雜新型的橋梁結構隨之而來。同時這些復雜的結構給橋梁施工帶來了很大的困難。對于結構很復雜的橋梁，內力分析很麻煩，而且很容易出錯，在計算過程中的一些簡化使的計算結果很難反映橋梁實際的受力情況，使理論分析與實際的受力情況相差很大，從而給橋梁施工過程中的風險評估帶來了較大的難度。
2.3橋梁施工人員的技術成熟程度
橋梁施工人員的技術水平是決定風險大小的決定性因素，技術的熟練程度。風險的大小是成比的。隨著科學技術的發(fā)展，目前的橋梁在結構和施工技術上的發(fā)展是顯而易見的。保守起見，一些新的技術在開始應用時只是在規(guī)模比較小的橋梁施工項目中進行應用，經(jīng)過不斷運用，最后刁‘能越來越熟練，成熟了之后，才開始廣泛使用在大規(guī)模的橋梁施工項目中。
2.4橋梁施工周邊的自然環(huán)境
橋梁的施工過程一般是在比較惡劣的戶外環(huán)境中進行的，對操作十分不利，因為很多橋梁的施工要根據(jù)設計要求進行，所以一些實際的施工環(huán)境是施工單位無法自由選擇的，比如橋梁施工地點的地形地貌、河流分布和流向，氣候條件都是一定的，無法改變。
?。常畬哟畏治龇ā⒌聽柗品▽＜艺{查法,蒙特卡羅模擬法對橋梁施工的風險評價
當前的橋梁施工風險評估方法主要有德爾菲法、層次分析法、蒙特卡羅模擬技術分析法以及模糊綜合評定法，本文將對這些風險評價方法進行闡述分析。
3.1德爾菲法德爾菲法
也可以稱為專家意見法，這種風險評價方法的主要過程如下：（1）選取具有豐富施工經(jīng)驗的專家4至8人，由這些人組成一個專門的專家小組。（2）舉行專家會議，在會議中專家要盡可能多地了解工程環(huán)境以及施工狀況，并且需要對項目的實施提出自己的構想，最后歸納出大家的共識。（3）項目負責人在與專家合作的基礎上，定義施工中風險因素的類別、風險范圍，將這些風險因素列出以作為下一步專家進行討論的基礎。（4）每一個專家都要對各個風險的影響程度提出自己的分析見解。（5）對所有專家的意見進行統(tǒng)計和整理，最后得出相關的評價結果。
3.2層次分析法可以簡稱為AHP
在橋梁施工階段，運用層次分析法對橋施工風險進行評價，可以減少僅憑直覺與經(jīng)驗進行評價而產生的的誤差，具體來說有以下步驟：第一，對項目的概念進行界定，并且構建出遞階層次結構。第二，構造出對風險因素進行判斷的矩陣。第三，構建出對各風險因素的嚴重程度進行判斷的矩陣，并且對風險嚴重程度進行低、中、高的風險指標區(qū)分，以此作為橋梁施工項目風險度的評價標準。
3.3蒙特卡羅模擬技術
是用于解決數(shù)學概率中隨機問題的數(shù)值方法，通常也可以稱為統(tǒng)計試驗方法。在實踐中，蒙特卡羅模擬技術主要的的應用途徑有仿真和取樣。在橋梁施工風險的評價中，可以運用蒙特卡羅模擬技術對相關不確定風險發(fā)生的概率進行評估，通過隨機分布的方式來評價風險。這種方法在實際操作中需要較大的樣本做統(tǒng)計分析，盡管有一定的運算難度，大但是也是一種很好的定量分析的方法。
4.對提升橋梁施工安全提出建議
一般工程安全技術措施的編制主要考慮以下內容：
4.1對深基坑、基槽的土方開挖，首先應了解土壤種類，選擇土方開挖方法，放坡坡度或固壁支撐的具體做法?？偟囊笫?；防坍塌。人工挖孔樁基礎工程還須有測毒設備和防中毒措施。
4.2 30m以上腳手架或設置的挑架，大型砼模板工程，還應進行架體和模板承重強度、荷載計算，以保證施工過程中的安全。同時這也是確保施工質量的前提。
4.3安全平網(wǎng)、立網(wǎng)的架設要求，架設層次段落，如一般民用建筑工程的首層、固定層、隨層（操作層）安全網(wǎng)的安裝要求。事故的發(fā)生往往出在隨層，所以做好嚴密的隨層安全防護至關重要。
4.4龍門、并架等垂直運輸設備的拉結、固定方法及防護措施，其安全與否，嚴重影響工期甚至造成群傷事故。
4.5注意對易燃易爆品的管理。
5.結語
論文簡略的介紹了橋梁施工的各項風險，并相應的提出了規(guī)避措施。真心希望我國橋梁建設事業(yè)安全而穩(wěn)定的發(fā)展。
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