桥梁施工临时结构安全评价研究

王鸶怡　杨宁

【摘要】在桥梁施工过程中需要设置临时结构，从而保证桥梁施工能安全有序的進行。目前临时结构的安全评价体系尚不成熟，临时结构的安全问题未能引起重视。本文对桥梁施工临时结构的重要性进行介绍，并对临时结构的安全评价方法进行研究，结合挂篮安全评价实例为我国桥梁施工临时结构安全评价提供参考，对保证桥梁的施工质量和施工安全具有重大意义。

【关键词】桥梁施工;临时结构;安全评价

一、桥梁施工临时结构的重要性

桥梁在进行施工作业时需要搭建临时结构，临时结构指的是在桥梁施工过程中临时搭建，主要作用是辅助桥梁主体结构施工，在桥梁施工完成后需要拆卸且具有一定的重复利用率的结构。桥梁施工工程量大，一般需要搭建大量的临时结构，主要可以分为以下几种：（1）水上施工临时结构，如：便桥、船舶、平台、挡水（土）的围堰等;（2）支撑结构。主要有桥墩和桥梁施工时搭建的支架和模板;（3）悬吊结构。在进行桥梁上部结构施工时，根据施工工艺需要用到的悬臂挂篮、悬拼吊机等;（4）起吊结构。主要有在进行材料或构件吊装时用到的起重吊机、门吊、浮吊、缆索吊等。

临时结构的施工质量会对桥梁主体结构产生影响，对桥梁施工临时结构的质量应予以重视。临时结构的重要性体现在以下几点：

（一）方便施工进行

搭建临时结构能够为桥梁施工提供方便。临时结构方便施工主要体现在以下几点：（1）临时结构能够为工人施工和材料堆放提供施工场地，例如悬臂挂篮;（2）临时结构能够为桥梁施工提供施工环境，主要是指在水上施工和基坑开挖时，挡水结构和排水设施能排出施工场地的水，制造良好的施工环境。

（二）保证施工安全

桥梁施工中搭建临时结构还能避免发生安全事故，体现在以下几点：（1）临时结构能够保证施工安全。在进行基坑开挖和架模时需要设置支撑和支护，防止在施工过程中发生坍塌，保证施工人员的安全;（2）在桥梁施工中涉及到大型构件和材料的运输，机械运输能减轻人工搬运的工作量，还能提高效率。

二、桥梁施工临时结构安全评价方法

桥梁施工临时结构制定质量保证措施时需要综合考虑临时结构的安全等级和经济性，因此对临时结构进行安全评价，确定安全等级是制定临时结构质量保证措施的前提，本文拟采用模糊层次分析法对临时结构安全等级进行分析。

（一）模糊层次分析法定义

模糊层次分析法是一种定性与定量相结合的系统分析方法，是传统的分层分析法和模糊分析法的结合。运用模糊层次分析法，能兼顾模糊分析法和层次分析法的特点，通过将复杂系统分解为不同的目标和准则，将各目标的定性评价运用隶属度理论转化为定量评价，然后根据不同的权重将定量评价指标叠加，通过最后的评价指标给出分析结果。模糊层次分析法能有效将定性评价转换成定量指标，具有结果清晰、系统性强的特点，能适用于临时结构安全评价分析。

（二）模糊层次分析法步骤

模糊层次分析法大致可以分为以下几个步骤：（1）确定因素集。在对复杂系统结构进行分析时，首先需要对系统进行分解，并分析可能对系统评价目标产生影响的因素，从而建立因素集。（2）确定评价集。对于一个复杂的评价系统，需要分解为不同的评价目标进行分析，因此应该结合系统特点合理进行系统分解，并确定需要考虑的评价目标，从而组成评价集。（3）确定隶属度，构造评价矩阵。模糊层次分析法主要是利用隶属度理论将定性评价转换为定量指标，因此隶属度的确定是模糊层次分析的关键。隶属度表示的是因素集中不同定性评价等级对评价指标的影响程度，从而可以将不同的定性评价等级转换为对应的评价指标。隶属度函数的确定应该采用模糊数学理论进行确定，并应该与评价系统实际情况相符。（4）确定因素的不同事项的权重值。对于某一个影响因素可以再度进行细分为不同的事项。不同的事项对于该因素的影响程度并不相同，因此应该通过分析确定不同的具体事项在单个因素评价指标中所占的权重值，影响程度大的权重值相应取大。（5）进行模糊综合评价。首先要对一个因素进行模糊综合评价，即考虑一个因素的不同事项的权重可以计算得出一个因素的模糊矩阵。（6）确定因素权重集。不同因素对于整个系统评价的影响程度也不同，因此需要确定不同因素在系统整体评价中的权重，并建立因素权重集。对于复杂系统影响因素赋予权重值时应该由对系统了解较深的专家进行确定。（7）根据不同因素的模糊矩阵和不同因素的权重可以进行二次模糊计算，从而得出系统整体的模糊矩阵，根据评价指标的最大值可以确定系统的评价等级，达到模糊层次分析的目的。

三、桥梁施工挂篮安全评价实例

本文主要以桥梁施工挂篮为例进行安全评价方法介绍。（1）因素集。挂篮是桥梁悬臂施工的主要临时构件，根据挂篮不同的施工部分可以分为：挂篮施工、钢筋安装、模板施工、预应力构件等预埋件安装、混凝土浇筑、安全文明施工。可以将上述六个施工部分分别定义为“u1，u2，u3，u4，u5，u6”，则构成了挂篮的因素集U。（2）评价集。评价集采用百分制：90分以上为优，80～89分为良，60～79为中，60以下为不合格。存在的四个评价等级构成评价集V。（3）确定某一个因素内具体事项的权重值。以挂篮施工为例，可以分为挂篮设计、挂篮生产、挂篮安装、挂篮移机、挂篮拆除，分别定义为u11，u12，u13，u14，u15。在确定权重值时，应该结合施工经验或数据统计，科学的赋予不同事项合理的权重值。权重集为A1=（α1，α2，α3，α4，α5）。（4）根据隶属度理论求出各个因素的评价矩阵R，例如对应u1的评价矩阵为R1（5×5）。通常按照1～9的标度用层次分析法确定。（5）单个元素模糊评价。根据已知的各个因素的评价矩阵和对应具体事项的权重值，可以得出单个因素模糊评价指标，即：B1=A1·R1。（6）确定不同因素对挂篮整体的影响权重值。在赋予权重值时应该由专家根据具体施工单位历年挂篮施工情况进行分配，对于技术薄弱环节应取大值。因素权重为W=（ω1，ω2，ω3，ω4，ω5，ω6）。（7）二次模糊计算。根据不同因素的模糊指标和对应的权重值可以计算出系统的模糊指标F。则F=B·W。最后利用F·VT可以计算出最终值的大小，对应评价集的范围可以得出安全等级。

四、总结

桥梁施工临时结构会对桥梁施工产生很大影响，采用适当的安全评价方法对临时结构进行评估，并根据结果制定相应的质量保证措施，对保证桥梁施工质量具有巨大作用。

参考文献：

[1]代华.桥梁施工中临时结构的可靠度分析与评价[J].中国水运，2015（6）：219-220.