抵母河特大桥索塔施工安全风险评估

潘忠志 李富强

中交二公局第二公路工程有限公司

抵母河特大桥索塔施工安全风险评估

潘忠志 李富强

中交二公局第二公路工程有限公司

抵母河特大桥位于贵州西部高原山区，受侵蚀—溶蚀影响，地形条件为典型的喀斯特地貌。大桥全长881.5m，主桥采用538m单跨钢桁梁悬索桥，两岸索塔均采用由塔柱、横梁组成的门式框架结构，其中毕节岸索塔塔高147m，位于抵母河峡谷毕节岸陡坡上，施工风险大，本文结合工程实际情况，针对对抵母河大桥索塔施工过程可能造成的人员伤亡及经济损失进行风险评估，并提出相应安全风险对策措施，为抵母河大桥工程下一步施工管理提供重要技术参考。

桥梁;安全;风险评估

1 工程简介

毕节岸4#索塔受工期及场地约束，索塔节段采用液压爬模施工工艺，标准节段高度为6m；都格岸5#索塔塔柱节段采用翻模法施工工艺，标准节段高度为4.5m。索塔横梁采用落地钢管支架的方法现浇施工。

2 作业程序分解

为方便风险评估，对抵母河大桥索塔施工作业活动分解如表1。

3 风险源辨识

通过相关人员调查、评估小组讨论、专家咨询等方式，结合 “公路桥梁工程主要施工作业活动与典型事故对照表”分析得出风险源普查清单，如表2所示

评估小组从人、机、料、法、环等方面对可能导致事故的致险因子进行分析，重点分析：

(1)致险因子包括人员活动、作业能力及其他因素、作业场所内设施、设备及物料等、作业场所外对施工人员安全的影响。

(2)可能受到事故伤害的人员类型包括作业人员本身、同一作业场所的其他作业人员、周围其他人员。

(3)事故发生原因，包括机械设备故障、人为失误、自然灾害等。

(4)人员伤害程度，包括死亡、重伤、轻伤。

(见表3)

4 风险估测

为了简化计算，将事故发生的可能性、施工人员暴露时间、事故后果依据LED法划分不同的等级并赋值，根据公式D=LEC，计算出作业危险程度，并判断评价危险性的大小如下表4。

表1 抵母河大桥索塔施工作业程序分解表

表2 风险源普查辨识清单表

表3 风险源风险分析表

表4 塔柱施工LEC法风险估测计算

表5 专项风险等级标准

表6 塔柱施工事故可能性评估指标体系

从计算结果可以得出，塔柱施工过程中高处坠落、物体打击、临时作业平台垮塌临时设施(塔吊、龙门架等)拆除施工过程中高处坠落、物体打击、坍塌事故为高度风险，要立即整改，列入重大风险源，进一步进行风险估测。

5 重大风险源估测

事故严重程度的等级分为4级，考虑到人员伤亡和直接经济损失。评估小组根据实际情况考虑工期延误、环境破坏、社会影响等方面的后果。当多种后果同时产生时，应采用最高原则确定事故严重程度等级。

根据评估要求，结合风险矩阵法，建立风险等级标准如表5所示。专项风险等级分为四级：低度(Ⅰ级)、中度(Ⅱ级)、高度(Ⅲ级)、极高(Ⅳ级)。低度(Ⅰ级)表示有一般危险，需要注意；中度(Ⅱ级)表示有显著风险，需要加强管理不断改进；高度(Ⅲ级)表示高度风险，需要制定风险消减措施；极高(Ⅳ级)表示极高风险，不可忍受风险，需纳入目标管理或制定管理方案。(见表5)

结合本项目实际，塔柱、横梁施工易发生高处坠落、物体打击、起重事故；临时设施(塔吊、龙门吊)拆除易发生坍塌、物体打击、高处坠落

6 安全管理评估指标

人的因素及施工管理引发的事故可能性的评价指标M=a+b+c+ d+e+f+g+h，其中a、b、c、d、e、f、g、h取值依据项目实际情况并结合“安全管理评估体系指标”得出a=0； b=0； c=1； d=1； e=0； f=0；g=1； h=0。故M=3；查阅“安全管理评估指标分值与折减系数对照表”M=3时，折减系数γ取值0.9。

7 塔柱施工风险评估

(1)施工事故可能性评估(见表6)

根据工程实际情况，本项目塔柱高度为147m，取5分； “气候环境条件一般，可能影响施工安全，但不显著”，取2分；施工方法采用“机械滑模法(爬升模板法，提升模板法)”，取1分；临时结构设计 “采用经验设计支护方案”，取2分。

总分R=10分，P=R×γ=10×0.9=9，依据重大风险源事故可能性等级划分表，确定其事故可能性为三级。

(2)严重程度等级

如果发生高处坠落事故、物体打击事故，有可能会造成1死亡，参照表6.2-2，人员伤亡严重程度等级为一般(1级)；作业平台上作业人员一般不超过9人，如果发生模板垮塌事故，可能会造成9人死亡严重程度等级为较大(2级)；高处坠落事故、物体打击事故故经济损失计算：死亡一人按赔偿60万计算，误工损失等20万，总经济损约为80万，参照表6.2-3，直接经济损失严重程度等级为重大(3级)；临时作业平台垮塌施工经济损失计算：按死亡9人、死亡一人按60万计算，材料损失、误工损失等约为150万，则总经济损失约为690万，总共经济损失约为690万，参照表6.2-3，事故严重程度等级为特大(4级)。根据两者相较取大的原则，高处坠落事故、物体打击事故、坍塌事故后果为严重，严重程度等级为重大(3级)。

(3)事故危险性评估

参照表6.2-4建立的风险矩阵，临时作业平台垮塌事故为极高(4级)风险，为不可接受风险，必须高度重视采取切实可行的规避措施并加强监测；高处坠落事故、物体打击事故为高度(Ⅲ级)风险，需制定风险消减措施。

8 临时设施(塔吊、龙门吊等)拆除施工风险评估

(1)施工事故可能性评估

表7 临时设施(塔吊、龙门吊等)拆除施工事故可能性评估指标

根据工程实际情况，本项目施工方案 “采用经验设计方案”，最终取5分；施工位置为“水上或山区”，取1分；施工人员 “有丰富的相关设备拆除经验”，取1分； “气候条件良好，基本不影响施工安全”，但因塔吊高度超过了147m，综合考虑，取2分。

总分R=9分，P=R×γ=9×0.9=8，依据重大风险源事故可能性等级划分表，确定其事故可能性为三级。

(2)严重程度等级

如果发生高处坠落事故、物体打击事故有可能会造成1人死亡，严重程度等级为一般(1级)；坍塌事故事故可能造成最多3人死亡，事故严重程度等级为较大(2级)；高处坠落、物体打击事故直接经济损失计算：以死亡一人损失60万计算，误工损失等约为20万，则总经济损失约为80万，事故严重程度等级为重大(3级)。塔吊坍塌事故直接经济损失计算：以死亡一人损失60万计算，死亡3人，材料损失、误工损失等约为150万，则总经济损失约为330万，事故严重程度等级为重大(3级)根据两者相较取大的原则，临时设施(塔吊、龙门吊等)拆除事故严重程度等级为重大(3级)。

(3)事故危险性评估

参照风险矩阵，坍塌事故、高处坠落事故、物体打击事故为高度(Ⅲ级)风险，需制定风险消减措施。

9 风险控制对策与措施

公路桥梁工程是安全风险接受准则如表8所示.

通过表8可以看出，抵母河大桥塔柱施工、临时设施(塔吊、龙门吊)拆除施工为“不期望”风险，必须采取风险处理措施并加强施工期间的监测，但需要同时考虑经济成本。针对塔柱施工风险防控制定下列对策及建议：

采用支架模板法时应根据结构特点、混凝土施工工艺和现行的有关要求对支架进行专项安全设计，并要求安装、拆除程序和安全技术措施。

采用液压滑动模版施工应符合下列安全要求：

(1)液压施工应符合现行《液压滑动模版施工安全技术指南》(JGJ65)有关要求。

(2)参加液压爬模作业人员必须进行安全技术培训，考核合格方可上岗。

(3)液压爬模施工中应经常与当地气象台站取得联系，遭有雷雨、六级(含)以上大风、时，必须停止施工，并将作业同台上的设备、工具、材料等固定牢固，人员撤离，切断通向平台电源。

(4)采用液压爬模施工的墩台周围必须划定防护区，警戒线至墩台距离不得小于结构物高度的1/10，且不得小于10m。不能满足要求时，应采取有效安全防护措施。

(5)液压爬模施工应根据墩台结构、液压爬模工艺、使用机具和环境状况对液压爬模进行施工设计，制定专项施工方案，采取相应安全技术措施。

(6)液压滑动模板应由具有资格的企业加工，具有合格证书和全部技术文件，进场前应经验收确认合格，并形成文件。

(7)爬升作业前，应检查模版和平台系统，确认符合设计要求，检查电器接线；检查液压系统，确认各部油管连接牢固、无渗漏，并经试运行确认合格，形成文件。

(8)液压爬模系统应有专业作业组操作，经常维护，发现问题及时处理。

(9)浇注和振捣混凝土时不得冲击、振动模版及其支撑；爬升模版时不得进行振捣作业。

(10)爬升过程中，应随时检查，保持作业平台和模版的水平上升，发现问题应及时采取措施。

(11)夜间施工应有足够的照明。便携式照明应采用36V(含)以下的安全电压。固定照明灯具距平台不得低于2.5m。

(12)拆除 液压爬模装置必须按专项方案要求进行。

10 结束语

通过本次风险评估，可以判定抵母河大桥初始风险为Ⅲ级(高度)风险，通过一系列对策措施，可将风险降至可接受区域。在整个塔柱建设过程中，施工过程中加强监控，并对安全风险进行动态管理，截止目前抵母河特大桥已建成通车，未发生一起安全事故，达到了预期的安全目标。

[1] 抵母河大桥工程两阶段施工图设计.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司.2012(2).

[2] 杭瑞高速贵州省毕节至都格公路BD-T9合同段抵母河大桥专项施工技术方案.中交第二公路工程局有限公司.2011(10).

表8 风险接受准则