公路桥梁施工安全风险控制技术研究

覃君军

针对公路桥梁施工中的常见安全风险因素，文章分析了风险因素产生的原因及预防措施，讨论了公路桥梁现场施工在线监测系统的功能需求与核心架构设计方案，并对该系统的实际性能进行了验证，证明了该系统对于公路桥梁现场施工安全风险控制的有效性。

公路桥梁;施工;风险控制;研究

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0 引言

随着我国建筑行业的蓬勃发展，每年都有大量的高质量精品工程在不断兴建。桥梁工程属于我国交通领域的基础设施，在我国路网系统中占有极其重要的位置。以公路桥梁的建设为例，近年来先进施工技术和施工设备在不断应用，突破了复杂地域及恶劣环境的限制，部分公路桥梁工程的各项参数指标达到了国际标准。通过我国路桥施工技术人员的不断努力与探索，在公路桥梁的施工领域已积累了丰富的经验和技术。然而，近年来公路桥梁施工中的各类施工事故却时有发生，且导致公路桥梁施工事故发生的直接因素多种多样，造成了严重的经济损失和不良社会影响。为此，对公路桥梁施工中的安全风险因素控制技术进行深入研究显得尤为必要[1]。

1 公路桥梁施工主要风险因素分析

公路桥梁施工过程中的风险因素有很多，都可以引起较为严重的安全生产事故。通过查阅相关文献以及对近年来发生的各类公路桥梁施工事故进行调查可知，以下几方面风险因素在公路桥梁的施工中较为常见，且引发严重施工事故的概率较大。

（1）施工方案设计因素

施工方案设计因素决定了公路桥梁施工全过程的总体规划与部署。施工方案中几乎涵盖了工程的全部事项，包括施工前期对现场地质结构以及气象、水文等自然条件的勘测，施工可行性的评估，工期节点进度的规划，施工质量、安全性的标准要求以及对可能发生的地质灾害和施工现场突发情况的预测等内容。施工方案在设计过程中如果出了问题或发生偏差，都会对施工过程带来潜在的安全风险，甚至会使整个工程出现严重的质量和安全问题[2]。为此，应严格把控施工方案的设计环节，在完成施工方案的设计之后，应由具有审核资质的机构进行审核、验收。

（2）施工人员技术因素

施工人员的技术因素对于公路桥梁施工中的安全性具有直接作用。面对施工过程中的各类风险因素，施工人员应具备一定的洞察能力，通过自身的施工经验和施工技术来及时发现施工中的风险隐患位置，并通過完善的整改措施来规避、消除风险。通过分析公路桥梁施工中的各类事故不难发现，因施工人员技术因素而引起的生产事故占绝大多数。各路桥施工企业应加大对施工人员的技术培训及考核工作，不断提升施工队伍的整体素质与技术实力。

（3）施工设备使用因素

施工设备使用因素可归结为引起公路桥梁施工风险的间接因素，例如使用不合格的机械施工设备，在使用过程中的误操作等，这些因素都能够引起公路桥梁施工过程中的安全风险，使施工设备发生故障或直接损毁，也可能造成施工人员的人身伤害事故。各路桥施工企业对于施工设备的质量及运行工况都有明确的规定，例如施工设备定期检验制度以及施工前的试运工作等。对此，应严格履行施工机械设备的检验流程，使用经检验后合格的施工设备，并杜绝人为误操作设备的情况发生，在最大程度上避免因施工设备使用问题而引起的安全风险[3]。

（4）施工现场管理因素

规范、有序的施工现场对于公路桥梁的施工效率及安全性具有重要影响;反之，混乱、无序的管理机制和流程会带来严重的施工后果。施工现场的管理因素属于公路桥梁施工中典型的安全风险因素。施工现场的管理包括了对施工人员、施工设备以及施工物资等全部施工要素的管理。管理流程十分庞杂，任何一个环节发生问题都会带来安全风险。各路桥施工企业应结合自身实际的生产经营状况，建立合适的、有效的施工现场管理机制[4]。

公路桥梁施工主要风险因素如表1所示。

2 基于在线监测系统的施工安全风险控制技术研究

2.1 系统功能需求分析

为有效控制公路桥梁施工中的安全风险，降低发生安全生产事故的概率，保障施工人员及施工设备的安全，应建立完善的公路桥梁施工安全风险控制系统。众所周知，公路桥梁施工过程中的安全风险因素多出现在施工现场，即施工现场的安全风险因素决定了公路桥梁整体工程施工的安全级别。基于在线监测系统的施工安全风险控制技术能够使施工现场的全部情况实时呈现，对于发现施工过程中的各类安全风险因素具有重要作用。在线监测系统应具备以下几方面核心功能。

（1）监测范围的全面性

在线监测系统应具有对公路桥梁施工现场全方位监测的主体功能，能够覆盖施工现场的各个角落及盲区，对于进出施工现场的车辆能准确记录，对于各施工岗位的人员能够准确监测、管理，对于施工物资的入场、堆放及领用都要有详细的记录，包括施工机械设备的使用情况等也属于在线监测的范围[5]。

（2）监测画面的高清晰度

为保证在线监测人员查看施工现场情况的准确性，监测系统应具备拥有高清晰度画面的功能。例如当施工人员进入现场作业时未佩戴安全帽等防护措施，监测系统应能自动显示出该施工人员的具体位置并发出报警提示。这需要在施工现场布置大量的高清摄像头，并以高速的网络交换设备为基础架构，才能使施工现场的违章画面能够在集中监控大屏上得以实时、清晰地呈现。

（3）监测系统的高可用性

公路桥梁施工现场的在线监测系统应在施工全过程中随时可用，避免出现故障或宕机的情况发生，否则会影响正常的使用并遗漏施工现场的违章情况，给施工带来潜在的风险隐患。高可用性是对施工现场监测系统的本质要求，应能持续供电以保证系统的正常使用，或建立双套监测系统，互为主从备用关系。当其中一套监测系统发生故障时，另一套监测系统能自发启动，以保障对施工现场情况的持续监测，为公路桥梁现场施工的质量及安全性提供基础保障[6]。

（4）系统操作的便利性

在线监测系统应便于操作，即便是未曾使用过的人员也可通过简单的培训后轻松使用，节约前期的培训成本。在线监测系统应具有良好的人机交互界面，能够增强监测人员的体验性，从而降低对监测系统误操作的风险。

公路桥梁现场施工在线监测系统功能需求分析如表2所示。

2.2 系统核心架构设计

公路桥梁现场施工在线监测系统核心架构包括以下几个主要部分。

（1）监测数据存储及处理平台

公路桥梁的施工现场环节众多，所涉及的施工人员、施工设备及施工物资的管理工作十分复杂，对施工现场这类要素进行在线监测，需要一个强大的数据存储及处理平台作为基础支撑。公路桥梁施工现场在线监测系统最核心的功能是监测的实时性，即通过集中监控大屏可随时看到现场的在线施工情况。该系统采用工控机与上位机相结合的方式来实现施工现场数据的存储、处理和信息交换过程。工控机安装Linux3.0版本操作系统，能够实现全天候的稳定运行，避免宕机情况发生，为施工现场的持续监测提供支持。工控机中还包括有音视频等监控软件，对施工现场的数据进行自动转换。上位机的主要功能是工控机与集中监控大屏的交互媒介，经过工控机处理后的现场施工数据通过上位机传输到集中监控大屏，便于监测人员随时浏览和查看[7]。

（2）智能化采集量测传感系统

条件允许的路桥施工企业，可在施工现场部署大量的智能传感设备，用来提升公路桥梁施工现场的监测质量，结合当前先进的采集和量测模块共同构成智能化采集量测传感系统。该系统将公路桥梁施工现场的监测数据分为结构化数据和非结构化数据。结构化数据类型一般指文本数据，包括公路桥梁施工现场的人员进出登记、施工设备及物资使用记录以及施工人员的出勤记录等。非结構化数据指音频、视频等类型的数据，包括施工现场交接班情况、施工人员安全防护措施情况以及施工现场的其他安全风险因素等[8]。

公路桥梁现场施工在线监测系统核心架构如图1所示。

2.3 系统安全风险控制有效性验证

通过抽取施工现场在线监测系统中工控机与上位机部分的接口数据，利用该系统架构自身的施工数据处理平台，分析监测系统在应用前后公路桥梁现场施工安全风险概率的变化情况。试验过程中分别选取了人为安全风险、设备安全风险以及其他安全风险等因素，对所设计的施工现场在线监测系统安全风险控制的有效性进行验证。系统后台分析工具自动生成的施工现场安全风险概率变化柱状图如图2所示。通过图2可知，应用在线监测系统后，公路桥梁施工现场的人为安全风险、设备安全风险以及其他类型的安全风险发生的概率均有所下降，且低于施工规范标准中的要求，证明了施工现场在线监测系统设计的可行性。

3 结语

本文对公路桥梁施工中的安全风险控制技术进行了深入研究，对常见的安全风险因素进行了总结，

从监测的范围、画面的清晰度、系统的可用性以及系统操作的便利性方面分析了系统应具备的主要功能，从数据的存储处理和智能化采集量测传感两个方面设计了公路桥梁现场施工监测系统架构，并完成系统安全风险控制有效性的验证。

参考文献：

[1]交通运输部工程质量监督局. 公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南解析[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[2]王 永，李 森，白午龙. 城川河大桥安全风险评估和管控对策[J]. 公路，2013（1）：73-78.

[3]冯忠居. 特殊地区基础工程[M]. 北京：人民交通出版社，2008.

[4]吴宗之，高进东.危险评价方法及其应用[M]. 北京：冶金工业出版社，2001.

[5]杨伟军，王 鹏. 基于云标尺和最不利状态的桥梁施工风险评价方法研究[J]. 中外公路，2013（1）：89-93.

[6]陆新鑫，徐秀丽，李雪红，等. 基于肯特指数法的桥梁施工安全风险评估[J]. 中国安全科学学报，2013（6）：165-171.

[7]张 丽. 大型桥梁工程施工阶段风险控制[J]. 交通标准化，2012（4）：126-129.

[8]包龙生，刘克同，于 玲，等. 基于灰色层次分析法的桥梁施工方案多目标风险分析及评价[J]. 沈阳建筑大学学报（自然科学版），2009（4）：663-669.