试论高速公路桥梁施工过程安全评估及预警

2022-06-15商国峰

工程建设与设计 2022年10期

商国峰

（东营交通发展集团有限公司，山东东营 257000）

1 工程概况

某地区为实现2 条高速公路的互通转换，拟修建1 座互通立交桥。该桥设计为分离式立交桥，桥梁上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁，双幅错孔布置。桥梁全长108.2 m，上跨主线，桥梁宽度为23 m，其中，左幅为行车道（9.5 m）+防护栏（0.5 m×2）；右幅为行车道（11.5 m）+防护栏（0.5 m×2），梁体高度为1.5 m。项目施工区域属于平原地带，地势平坦，桥梁所处区域岩层性质以黏土、粉质黏土以及第四系粉土为主，同时存在少量软土、中砂、细砂以及粉砂；地下水为全淡水。

2 高速公路桥梁施工过程风险因素分析

高速公路桥梁施工过程中面临的风险因素较多，一旦发生安全风险，不仅会影响施工过程，还可能会影响整个项目的计划和决策，进而造成严重后果。由于施工阶段的风险具有突发性和多变性，因此，往往是整个项目实施过程中最具不确定性因素的阶段，若酿成安全事故，则可能导致项目失控，出现工期延误、修改施工方案、施工成本增加，甚至人员伤亡等情况[1]。近年来，我国在高速公路桥梁工程中以大跨度桥梁居多，这无疑增加了施工阶段的风险。因此，风险管理尤为重要，能否对施工过程中存在的安全风险进行准确预测以及有效管控不仅关系到项目的经济效益，也关系到我国高速公路网络建设的进程。

从高速公路桥梁工程施工过程来看，其主要风险来源包括以下方面：（1）缺乏风险管理意识；（2）缺乏完善的风险管控机制；（3）施工条件；（4）施工项目本身；（5）施工工艺复杂，多工种交叉施工。

本项目中，施工过程的风险因素主要为以下方面：（1）高空作业。本项目施工中需要进行高空作业，施工过程中存在高空坠落、高空坠物等风险。（2）施工机械。本项目施工需要采用架桥机等多种大型机械，施工机械安装、施工过程存在一定的安全风险。（3）环境因素。该桥梁的主要功能是实现2 条高速公路的互通转换，需要跨线施工，因此，施工环境较为复杂。（4）人员因素。本项目施工过程需要多工种协同配合，施工工艺复杂，因人为因素造成的安全风险概率较高。（5）管理因素。项目施工管理以及风险管理水平在很大程度上决定了项目的整体安全程度。

3 高速公路桥梁施工过程安全评估机制

3.1 风险识别

3.1.1 基本依据

在高速公路桥梁施工过程中，风险识别是风险管控的基础，只有准确识别安全风险，才能做出有效应对。而要做到准确识别风险，则必须参考可靠依据，这样才能确保风险识别的全面性和准确性。风险识别的基本依据主要包括以下方面：（1）项目规划。具体包括目标、造价、质量、进度、范围以及资源等。（2）风险管理计划。具体包括组织架构、人员配置、风险识别方法、应急方案等。（3）历史资料。风险识别的主观性很强，对识别人员要求很高，必须有丰富的经验。工程项目风险识别历史资料是风险识别的理想依据。（4）风险类别。高速公路桥梁工程施工风险种类较多，并且不同风险因素间相互影响，对风险进行分类可以明确不同风险因素间的关系，从而做出准确判断[2]。

3.1.2 识别流程

高速公路桥梁施工风险识别流程如下：

1）确定风险识别系统。进行风险分析前，应先对风险识别系统进行确定，然后通过搜集资料对施工进行分解，然后分析分解各部分的不确定性，再选择分析方法确定各部分的风险源并归类。

2）收集、研究数据。为了有效识别风险，必须对建设项目的各个方面有一个全面、深入的了解，收集各方面基本信息。如建设方案的自然环境条件，设计标准和技术指标，桥梁结构形式，桥梁施工和结构系统性能。同时，还需要分析和判断信息的准确性与可靠性，为施工风险识别提供参考与依据[3]。一般而言，施工过程中的风险大多是由于项目有关资料欠缺或信息不完整引起的，而关键信息的缺失会提高交叉施工过程中的风险，因此，在高速公路立交桥施工风险识别过程中，需要重点关注施工环境资料、施工文件、同类型项目施工资料等方面的数据资料。

3）分析施工过程中的不确定因素，具体包括施工环境中的不确定性因素、不同施工环节的不确定性因素、不同工段的不确定性因素。

4）科学选择风险识别方法。不同的风险识别方法地适用范围和特点不同，必须根据项目实际情况科学选择，这也是保障风险识别结果可靠的关键。比较常用的风险识别方法包括检查表法、故障树法、头脑风暴法、流程图法以及工作-风险分解法。本项目主要采用故障树法与工作-风险分解法两种风险识别方法。

5）识别风险因素。分析高速公路桥梁施工过程中存在的风险因素，并在此基础上判断该风险可能产生的后果，识别造成该风险的危险源以及不确定性因素，选择其中影响较大的一种或者多种因素作为研究重点。

6）编制风险清单。这是风险识别的终末环节，此时已经完成了对风险因素的识别，需要据此判断可能发生的风险事件，并准确评估风险事件等级，最后将风险事件、风险源、风险等级以及风险类别进行整理，编制风险清单，以此作为项目风险管理部门制订工作方案或计划的重要参考依据。

3.2 风险评估

风险评估主要包括两方面内容，分别是风险评级与风险估计，其中，风险评估主要是针对项目环境质量、安全以及投资等方面的风险进行评价，以便整体把握项目风险。风险评估需要做好以下几方面工作：首先，基于项目目标风险构建层级结构，最顶层为项目总体风险，第二层为项目施工阶段可能发生的风险事件，第三层为风险事件的影响因素、严重等级以及可能出现的损失，如图1 所示。其次，对不同风险事件进行分级，分析风险事件的危险源以及可能造成的损失，这是评估风险等级的关键因素。最后，对各风险因素及其之间的关系进行分析，并对其进行分类组合。

图1 风险评估层级结构图

风险估计是在风险评价的基础上，以定性或定量分析的方法判断风险事件发生的概率以及可能造成的损失大小，其基本流程如下：计算风险事件发生的概率；估计风险事件可能造成的损失大小；判断风险事件对项目整体产生的影响。

3.3 风险态度

风险态度，是指针对风险事件的态度，由于风险事件造成的影响不同，采取的态度或者措施也不同。在本项目中将风险态度分为5 级，具体见表1。

表1 风险态度描述表

4 高速公路桥梁施工过程风险预警机制

4.1 风险预警机制

风险预警机制是建立在风险评估机制基础上的，只有准确地对施工过程中可能发生的风险事件进行评估，才能做到及时、有效的预警。构建风险预警机制前，应先明确风险预警等级，这就需要合理把握分级尺度，若分级不够严谨，则可能导致风险事件发生时无法及时、有效预警，或者频繁发出预警，影响项目施工活动正常开展。本项目中，结合施工过程风险评估结果，将风险预警等级分为4 级，一级风险预警表示项目施工存在极高风险，会造成重大安全事故，不具备接受风险条件，应立即启动紧急预案，疏散施工现场所有人员；二级预警表示项目施工存在较高风险，具备接受风险条件，应尽快实施控制风险措施；三级预警表示项目施工存在中等风险，具备接受风险条件，可根据实际情况决定对风险进行监控或者采取预防性措施，提升施工安全性；四级风险预警表示项目施工存在较低风险，具备接受风险条件，应对风险因素进行监控，并选择恰当时机消除风险源。

4.2 主要风险事件及管控措施

本项目主要风险事件包括坍塌、高空坠落、机械伤害、火灾等，其中，造成坍塌事故的风险因素包括施工方法不当、工程地质不良、支护不当等。针对这一情况制定的风险管控措施为：严格执行技术交底制度；加强地质超前预报；加强支护施工质量监管。造成高空坠落事故的风险因素包括缺乏安全意识、防护措施不到位、施工方法不当、施工现场管理有漏洞，针对这一情况制定的风险管控措施为：定期组织开展安全教育；做好安全防护措施，上岗前进行严格检查；严格执行技术交底、安全交底制度；加强施工现场管理。造成机械伤害事故的因素包括操作不当、防护措施不到位等。针对这一情况制定的风险管控措施为：严格执行持证上岗制度；施工过程加强监管；做好安全防护措施，上岗前严格进行检查。造成火灾事故的因素包括天气环境、安全意识缺失、施工不当等。针对这一情况制定的风险管控措施为：高温天气施工时加强现场管理，全面排查火灾隐患；加强施工人员安全教育；严格执行技术交底制度。