基于指標體系法的橋梁施工安全專項風險評估

孫新民

摘 要：安全風險評估能夠識別風險源和估測嚴重程度，是預防和避免橋梁工程發生重大安全事故的有效手段。結合新建池州長江公路大橋CZQ-03合同段，采用LEC法對橋梁施工安全專項風險進行了識別和評估，并進一步結合專家調查法和指標體系法估測事故的可能性和嚴重程度，最終確定了該工程潛在的所有重大風險源和相應的風險等級。

關鍵詞：橋梁;風險評估;指標體系法;重大風險源

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）03-0100-02

橋梁工程是一項施工規模大、周期長、技術復雜的建設過程，同時也伴隨著高風險性。橋梁施工引起的安全事故并不罕見，而且往往造成無法挽回的生命和財產損失[1-2]。因此，為了避免安全事故對生命財產造成嚴重威脅，在橋梁建設前對施工過程中的重大風險源進行識別、分析和估測是相當必要的，同時針對不同安全風險可以提出預防控制措施[3]。常用評估方法可分為定性分析和定量分析兩大類，包括專家調查法、肯特指數法、風險矩陣法和指標體系法等[4-6]。本文依托長江公路大橋某工程段，采用定性評估與定量評估相結合的方法對橋梁施工安全專項風險進行了識別和評估，同時通過對事故可能性和事故嚴重程度的評估來估測重大風險源的等級，以期有效降低橋梁工程的安全事故發生率。

1 工程概況

池州長江公路大橋CZQ-03合同段的橋長1448m，結構形式為不對稱混合梁斜拉橋，主梁采用雙向2%的橫坡。北塔位于灘涂區，墩位處覆蓋層厚42.9～44.3m，依次為填筑土、上部為軟塑～流塑狀的黏性土及軟土、砂層及薄層狀圓礫土，基巖為泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、礫巖、砂巖等巖層及其風化層。

塔高237m的Z4號北主塔為由下、中、上塔柱及上、下橫梁組成的花瓶形鋼筋混凝土結構。其中，下塔柱、中塔柱和上塔柱的高度分別為34.8m、92.5m和109.7m，中、上塔柱截面為單箱單室，而下塔柱截面為單箱雙室。北主塔的基礎型式為由36根直徑2.5m、深84m鉆孔灌注樁組成的樁基礎。承臺呈尺寸為26.8m×59.5m×6.5m的圓端形，其上安置有2m高的塔座;Z0號～Z3號墩身采用雙柱式框架結構，單個墩柱橫向長和縱向寬分別為5m和3.5m。基礎由8根直徑1.8m的鉆孔灌注樁構成，啞鈴型承臺的順橋方向寬度為8.0m，橫橋方向長度為25.2m，厚度為4.0m。

2 專項風險評估

專項風險評估是將施工作業程序先分解為下部結構、上部結構和橋面系及附屬結構三大分部工程，其中下部結構進一步分解為臨時碼頭施工、陸域群樁施工、承臺施工、主塔施工和墩柱施工等評估單元，上部結構進一步分解為架橋機安裝法施工、鋼箱梁安裝施工和斜拉索施工等評估單元，通過識別上述評估單元中的典型事故類型，建立風險源數據庫，利用安全系統工程的方法進行風險分析，最終確定重大風險源。

將上述評估單元作為橋梁施工中的風險源，本文采用K.J.Graham和G.F.Kinney提出的作業條件的危險性評價法（LEC法）進行風險初步估測。LEC法是工作人員在具有潛在危險性環境中進行作業時的一種危險性半定量評價方法，發現作業條件危險性的影響因素有三種，包括L（事故發生的可能性）、E（人員暴露于危險環境的頻繁程度）和C（發生事故可能造成的后果）。等級程度不同，三個參數的賦值也不同。最終，風險值D可計算為D=L×E×C。一般情況下，三種因素中的任意一種因素越大，相應的風險也就越大。

依據上述風險辨識和風險分析，采用LEC法估測可以得到不同風險源的風險值D。最終，將風險值D≥160的風險源作為重大風險源，包括承臺施工、索塔施工、墩柱施工、架橋機安裝法施工、鋼箱梁安裝施工、支架現澆施工、斜拉索施工等單元，并進一步對其進行估測。

3 重大風險源估測

針對上述重大風險源，本節以索塔施工為例，擬采用定性與定量相結合的方法進行估測。其中，事故可能性和事故嚴重程度的評估分別采用指標體系法和專家調查法。

3.1 事故可能性評估

索塔施工的事故可能性評估主要考慮的事故類型包括臨時結構坍塌和高處墜落等。表1列出了索塔高度、氣候環境條件、施工方法和臨時結構設計等4類事故可能性指標。根據指標體系法，評估專家對各個指標的打分情況如表2所示。對照表3，可計算得到索塔施工的事故可能性（P=5）等級為II（偶然）。

3.2 事故嚴重程度評估

事故嚴重程度的評估主要依據表4所示的人員傷亡等級標準和表5所示的直接經濟損失等級標準。通過專家調查法，索塔施工發生支架坍塌事故可能到達3級的人員傷亡和3級的經濟損失。因此，索塔施工的事故嚴重程度為3級。

3.3 等級估測

綜合考慮上述索塔施工的事故可能性評估（偶然）和事故嚴重程度評估（3級），對照基于風險矩陣法建立的風險等級標準表6，可以發現本工程中索塔施工的風險等級為“高度Ⅲ”。同理，最終可得到如表7所示的所有重大風險源的風險等級。

4 結語

本文結合新建池州長江公路大橋CZQ-03合同段，采用定性評估與定量評估相結合的方法對橋梁施工安全專項風險進行了辨識和評估，確定了該工程潛在的所有重大風險源和相應的風險等級，有助于預防機制的建立，從而降低橋梁工程的安全事故發生率，為今后類似工程提供了有益的經驗參考。

參考文獻

[1] 劉美銘.橋梁事故分析[D].西南交通大學，2013.

[2] 何宇航.橋梁事故災害分析及加固技術研究[D].長安大學，2010.

[3] 劉小勇，沈立，孫明義.橋梁工程規劃設計階段施工安全風險評估的研究[J].中國安全生產科學技術，2012，08（8）：79-83.

[4] 高俊峰.橋梁施工安全風險評估[J].安全，2014（3）：23-26.

[5] 程偉，田波.施工期橋梁風險評估[J].山西建筑，2009，35（3）：213-214.

[6] 陸新鑫，徐秀麗，李雪紅，等.基于肯特指數法的橋梁施工安全風險評估[J].中國安全科學學報，2013，23（6）：165-171.