矮塔斜拉桥运营阶段安全风险分析

2021-09-22王教才

交通科技与管理 2021年27期

关键词：运营管理安全风险风险控制

王教才

摘要：矮塔斜拉桥的运营阶段存在着超载、船撞、锈蚀等风险的威胁，本文通过风险源辨识，筛选出5项主要风险源，并提出相应的应对措施，为依托项目及同类项目提供了参考价值。

关键词：矮塔斜拉桥;运营管理;安全风险;风险辨识;风险控制

中图分类号：U448.27 文献标识码：A

0 引言

矮塔斜拉桥因为结构新颖，综合了连续梁桥和斜拉桥的优点，备受国内外桥梁设计师的青睐。随着我国土木大建设如火如荼的开展，原来越多的矮塔斜拉桥建成通车，但是其在运营期出现了诸如：拉索锈蚀、汽车超载、船撞等各类事故问题，严重影响了矮塔斜拉桥的使用寿命[1]。

2021年1月，交通运输部印发意见，进一步明确深化安全生产重大风险防范工作，从源头上防范化解重大风险，提出建立健全安全风险研判机制，一同发布了包含42项重大风险的《交通运输安全生产重大风险清单》。本文将依托实际项目，参考该清单及相关施工事故案例为矮塔斜拉桥的运营管理风险提出措施和建议[2]。

1 项目依托

S327临泉泉河大桥为跨径（95+170+95）m的双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥，设计等级为一级公路，设计速度采用80 km/h标准。预计2021年8月合拢，年底通车。泉河大桥立面图如图1所示：

2 风险源分析

通过调研国内外类似事故案例及《交通运输安全生产重大风险清单》，辨识出该桥运营阶段的主要风险源如下：

2.1 超载风险

超载运输的风险主要表现为：（1）车辆严重超限超载;（2）车辆非法改装;（3）企业动态监管不到位，未及时发现和纠正驾驶员有关违规行为;（4）驾驶员驾驶应急处置能力不高。

桥梁结构所承受的交通荷载等都是动荷载，即使在正常荷载等级作用下，也会在结构内部产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，减弱构件连接，降低结构刚度，还会引起结构的累积疲劳损伤。严重的车辆超限超载、运输不力都会影响结构的使用安全，尤其是对于修建较早、荷载等级较低的刚构桥结构，超载问题更会使桥梁结构产生是致命的“硬伤”：一方面可能引发疲劳问题，会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧;另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复（如主梁裂缝等），将导致桥梁在正常荷载作用下的工作状态发生变化，从而可能对桥梁的使用安全性构成了巨大的威胁，尤其对预应力混凝土主梁，裂缝开展后难以恢复。此外，伸缩缝、支座等桥梁附属构件的损坏也都与此有关。事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效。

超载运输对桥梁产生着巨大的破坏作用，轻则造成桥梁的承载力下降，在桥梁使用早期就出现裂缝等各种病害，影响桥梁的正常运营，阻碍社会经济的发展;重则发生桥梁坍塌事故，造成大量财产损失和人员伤亡。桥梁是公路的咽喉，一旦桥梁发生破坏，就需要对其进行加固甚至推倒重建。因此，超载问题需要相应的管控措施加以管控。

2.2 船撞风险

船撞的风险主要表现为：（1）通航水域桥梁助航标志设置不符合要求;（2）通航水域桥梁净空尺度不够;（3）桥梁通航孔桥墩未按要求设置或未按要求维护防撞设施;（4）桥梁设计防撞能力低于桥区正常通行船舶吨级;（5）桥区水域船舶通航秩序管控不到位;（6）对超出航道通航等级水平的船舶缺乏管控;（7）船员操作不当;（8）洪水引起船舶失控、断缆、走锚而撞桥。

在桥梁施工期梁段吊装等施工作业将占用一部分主航道，与工程相关的工程船和运料船舶往返也增加了船舶流量，必然会对其他船舶正常航行造成影响，同时也存在高空施工坠落物砸中过往船只的情况。船舶运输的发展使得现在的通航船舶也开始变得愈来愈大，也愈来愈快。船撞桥事故也一直高居不下，可能导致桥梁损伤和人员伤亡风险。当水位较高或船舶水上高度超过通航净空高度，最高点超过梁底高程，船舶撞击到桥梁会对桥梁上部结构造成破坏，目前在我国国内，此类事故时有发生，如1988年广东九江大桥运砂船撞击导致桥面坍塌事故;2003年广东省珠江大橋西桥货船擦刮梁底事故和2008年的润扬大桥北汊桥浮吊工程船擦刮梁底事故等。

随着我国经济的发展，船舶吨位和高度都会朝着大而高的方向发展，船撞风险不可忽视，需予以重视。

2.3 危险品运输风险

危险品运输的风险产生原因主要为以下几点：（1）剧毒品、爆炸品、放射性物品等高危货物运输;（2）常压液体危险货物罐车存在罐体壁厚不达标、未按要求配备安全附件等安全隐患;（3）途经环境敏感区域、生态脆弱区、人员密集场所;（4）途经特大桥、特长隧道。

危险品运输发生危险化学品泄漏、爆炸、火灾之类的事故概率很小，但是并不为零。但是其发生不确定、处置难度高、事故后果影响大。这种事故一旦发生就可能导致桥梁损毁，给附近居民、其他车辆等带来人员伤亡和财产损失，同时，危化品的泄漏对桥梁周围水域的污染问题也不容忽视。例如：2020年浙江温岭槽罐车爆炸造成20人死亡，175人入院治疗（其中24人重伤），直接经济损失9 477.815万元。

2.4 交通事故风险

交通事故风险主要表现为：（1）在未建设交通安全设施的跨江桥梁，临崖路段行驶;（2）驾驶员突发疾病失能，导致车辆失控;（3）驾驶员应急处置能力不足，违规操作;（4）车辆超速;（5）驾驶员疲劳驾驶。

由于近年来交通量的不断增大，交通事故发生的频率越来越大。交通事故可能导致特大桥结构损伤、交通堵塞、人员伤亡等风险。

2.5 拉索锈蚀风险

运营期斜拉索存在锈蚀风险，且锈蚀程度较大时会降低疲劳强度，拉索产生应力损失，进而降低桥梁承载力。承载力的降低将会直接影响到桥梁结构寿命。另外，拉索的更换也存在着一定的风险，且会导致较大的经济损失。

3 措施及建议

通过风险源辨识，本文针对临泉泉河大桥的运营管理阶段筛选出超载、船撞、危险品运输、交通事故、拉索锈蚀等5个主要风险源，针对该风险源本文应该采取如下预防措施[3]加以应对：

（1）桥梁进行入口拒超，拒绝超限超载车辆驶入桥梁;

（2）设计桥墩防撞及抗撞方案，为大桥工程防船撞安全提供全面、可行、详实的方案;

（3）运营期间严格控制危化品运输车辆，通过安全检查之后再放行;

（4）加强运营期的车辆管控和导流工作;

（5）加强桥梁管养工作，及时检查修复可能导致交通事故的问题;