跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋施工風(fēng)險分析及對策研究

周剛，李德安，王文強，金大帥，王佐才

（1.蕪湖市軌道（隧道）交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，安徽 蕪湖 241000；2.合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

0 前言

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設(shè)進入了一個飛速發(fā)展的階段，軌道交通在我國城市交通系統(tǒng)中受到越來越多的重視。城市軌道交通工程受周邊環(huán)境限制與工程、水文地質(zhì)條件影響，存在大量的工程建設(shè)安全風(fēng)險，工程安全風(fēng)險控制形勢日趨嚴峻[1]。對于上述問題，我國目前已有相關(guān)的風(fēng)險分析和控制的研究及成果。施工所引起的地面沉陷可能會對周圍建筑物和地下管線帶來不良影響，因此要對橋梁和臨近建筑物相互關(guān)系進行分析，采取相應(yīng)的施工方法及加固措施[2]。楊麗明[3]根據(jù)施工對超近距房屋的安全影響研究，劃分房屋鄰近等級和評價等級，實施相應(yīng)的加固和保護措施；王霆[4]采取數(shù)值模擬輔以現(xiàn)場實測的方法，論述了施工對地表沉降和管道的影響規(guī)律；陳科榮[5]運用現(xiàn)代安全管理理論，結(jié)合工程施工實際，對施工中風(fēng)險源和危害因素進行識別和控制。

本文是對跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋的施工安全風(fēng)險分析及其對策研究。通過對跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋的施工過程分析，對施工過程中的風(fēng)險源和危害因素進行識別和控制。首先，針對施工過程中周邊環(huán)境與橋梁工程相互關(guān)系[6]，研究防范及對策。其次，對施工場所中的風(fēng)險源和危害因素進行識別和控制。跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)的施工過程和成橋狀態(tài)的變形控制精度要求高，因此，必須進行橋梁施工過程中各項風(fēng)險源的分析及控制研究。

1 施工風(fēng)險源和危害因素的分類及安全策劃

施工風(fēng)險源和危害因素可分為施工場所風(fēng)險源和危害因素，施工場所周圍風(fēng)險源和危害因素兩大類。施工場所風(fēng)險源和危害因素存在于施工過程現(xiàn)場，主要與施工分部分項工程、施工裝置等有關(guān)。施工場所周圍風(fēng)險源和危害因素綜合各類影響因素，主要與城市地質(zhì)條件和環(huán)境條件等有關(guān)。這些危害的發(fā)生將會造成一定的人員傷亡、死亡或重大財產(chǎn)損失，還會帶來一系列的社會影響。因此，在施工過程中須進行施工風(fēng)險管理和安全策劃，以保證安全建設(shè)目標。

施工風(fēng)險管理和安全策劃應(yīng)滿足以下要求：

①施工單位應(yīng)當在施工組織設(shè)計中編制安全技術(shù)措施。對達到一定規(guī)模的風(fēng)險性較大的分部分項工程編制專項施工方案，應(yīng)附具安全驗算結(jié)果。對于深基坑、地下暗挖工程、高大模板工程的專項施工方案，施工單位還應(yīng)當組織專家進行論證、審查。

②進行安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)，全員參與風(fēng)險動態(tài)管理。建立重大風(fēng)險源和危害因素的動態(tài)管理的培訓(xùn)和交底機制。

③抓好信息溝通、信息反饋，及時整改隱患。對檢查發(fā)現(xiàn)的事故隱患，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)和嚴重程度，進行信息反饋和整改，做好記錄，發(fā)現(xiàn)重大隱患應(yīng)立即組織整改。

④編制突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。避免緊急情況發(fā)生時出現(xiàn)混亂，確保按照合理的響應(yīng)流程采取適當?shù)木仍胧A(yù)防和減少可能隨之引發(fā)的職業(yè)健康安全和環(huán)境影響。

⑤建立風(fēng)險源和危害因素的動態(tài)管理檔案。應(yīng)包括施工中重大風(fēng)險源和危害因素的安全技術(shù)措施；達到一定規(guī)模的風(fēng)險性較大的分部分項工程的專項施工方案以及應(yīng)急預(yù)案等。

⑥做好對外協(xié)調(diào)工作。對于施工中含有重大風(fēng)險源和危害因素的分部分項工程，施工單位應(yīng)提前做好與有關(guān)單位的聯(lián)系和協(xié)調(diào)，包括建設(shè)單位、勘查單位、設(shè)計咨詢單位、監(jiān)理監(jiān)測等，針對工程不同階段進行風(fēng)險的辨識和風(fēng)險的控制，做好必要的準備和配合工作。

2 跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋施工風(fēng)險源和危害因素的識別和控制

工程實施過程中，一方面要對各項安全風(fēng)險與環(huán)境影響控制措施計劃的執(zhí)行情況不斷進行檢查，并評審各項控制措施的執(zhí)行；另一方面，在工程實施的內(nèi)外條件發(fā)生變化時，要確定是否需要提出不同的控制措施處理方案。當發(fā)現(xiàn)新的風(fēng)險源、危害因素時，就要進行新的風(fēng)險源、危害因素的識別、評價和控制。

2.1 施工場所周圍的風(fēng)險源和危害因素

該軌道梁橋工程處于復(fù)雜的城市環(huán)境之中，周邊建筑鱗次櫛比，工程難免穿越或鄰近各類環(huán)境對象，給工程的修建帶來眾多設(shè)計和施工方面的技術(shù)難題。不同的周邊環(huán)境有不同的風(fēng)險控制措施，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境對象的特點和環(huán)境風(fēng)險控制等級，選擇適宜的風(fēng)險控制。

①鄰近既有建筑物、管線

針對軌道梁施工對建（構(gòu)）筑物的影響，施工單位有責任和義務(wù)采取相應(yīng)的安全防護措施，制定監(jiān)控和監(jiān)測方案，及時采取應(yīng)急措施。對于建（構(gòu)）筑物風(fēng)險等級較低、控制成本較高時可進行拆遷處理，風(fēng)險等級較高時可采用建筑跟蹤注漿、建筑隔離（隔斷法）、設(shè)置變形補償溝等地層變形控制措施，或?qū)ㄖY(jié)構(gòu)自身采取加固措施。地下管線一般采用“拆、改、移、護”等風(fēng)險控制措施。

②周邊區(qū)域的水資源

對于施工區(qū)、生活區(qū)等的施工污水、生活污水應(yīng)經(jīng)過處理合格后方可排放，污水未經(jīng)處理不得直接排入城市污水管道或河流。

③空氣、光、噪聲污染

對于空氣污染，施工單位應(yīng)對產(chǎn)生粉塵的施工設(shè)備安裝除塵器，防止揚塵污染，做好一系列防止揚塵污染的措施。對于光污染，應(yīng)盡量遠離居民區(qū)，設(shè)置蔽光屏障。對于噪聲污染，施工單位應(yīng)合理布局施工場地，優(yōu)化作業(yè)方案和運輸方案，盡量降低施工現(xiàn)場附近敏感點的噪聲強度，避免噪聲擾民。

④施工交通問題

施工過程中，常常因為與原有道路的平行或相交，而引起對原有交通造成重大交通影響。在處理此類問題時，首要任務(wù)是合理確定交通組織方案，把橋梁施工對周邊交通的影響尤其是交通主干道的影響減至最小，根據(jù)相應(yīng)風(fēng)險控制投入采取必要控制措施[7]。

2.2 施工場所風(fēng)險源和危害因素

施工場所中風(fēng)險源和風(fēng)險因素眾多，包括人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理上的缺陷，可能會有各種風(fēng)險源導(dǎo)致高空墜物、觸電、垮塌、物體打擊及機械傷害等，造成人員傷亡和重大社會不良影響。

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋施工場所風(fēng)險源和危害因素可根據(jù)施工分部、分項工程進行分類識別，其中軌道梁的預(yù)制和架設(shè)風(fēng)險識別及控制見表1，墩臺基礎(chǔ)施工的風(fēng)險識別及控制見表2。

3 影響軌道梁混凝土強度和耐久性的風(fēng)險因素及其對策

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁預(yù)制和架設(shè)風(fēng)險識別及控制 表1

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋成橋狀態(tài)下通過單根軌道來支撐、穩(wěn)定和導(dǎo)向，車體直接騎跨在軌道梁上運行，軌道梁結(jié)構(gòu)混凝土的強度和耐久性對結(jié)構(gòu)的變形會產(chǎn)生較大影響[8]，因此研究影響混凝土強度和耐久性的風(fēng)險因素及其對策是十分必要的。

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋墩臺基礎(chǔ)施工風(fēng)險識別及控制 表2

①梁截面形狀

軌道梁的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸是梁體變形的主要決定要素。連續(xù)剛構(gòu)軌道梁的截面形狀和尺寸大小可以決定梁的抗彎慣性矩，從而影響到梁體的抗彎剛度，最終影響梁的變形量。因此在施工過程中，應(yīng)按照設(shè)計梁截面形狀和尺寸進行預(yù)制，并在施工過程和成橋狀態(tài)對梁截面進行合理定期監(jiān)控。

②溫度

溫度是影響橋梁結(jié)構(gòu)變形的不可控因素，一種是在溫度應(yīng)力作用下，混凝土產(chǎn)生裂縫；另一種是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。對于跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋而言，溫度對整個結(jié)構(gòu)造成的影響特點：溫度上升所形成的溫度應(yīng)力會產(chǎn)生下?lián)献冃危瑴囟认陆禃a(chǎn)生上撓變形。因此在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)選擇溫度合適且穩(wěn)定的時間段，盡可能避免溫度應(yīng)力對梁體的變形影響。

③混凝土配合比

混凝土配合比是影響混凝土彈性模量的重要因素，而彈性模量又是影響連續(xù)剛構(gòu)梁抗彎剛度的重要因素，因此應(yīng)嚴格管理混凝土原材料，準確按照設(shè)計配合比要求進行混合料拌和，確保獲得符合力學(xué)要求的混凝土，從而達到準確控制梁體變形的目標。

④混凝土收縮和徐變

混凝土收縮和徐變變形分為施工階段變形和后期變形。施工階段混凝土收縮和徐變，根據(jù)規(guī)范規(guī)定[9-10]，應(yīng)合理控制混凝土的養(yǎng)護齡期、水灰比、集料強度等級等因素。控制后期變形則應(yīng)對梁體變形進行合理定期監(jiān)控。

4 結(jié)語

跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁橋由于其特定的施工技術(shù)和復(fù)雜的施工環(huán)境，在施工過程中存在較高的風(fēng)險性。因此，施工過程中應(yīng)采取不同的控制策略，結(jié)合跨座式連續(xù)剛構(gòu)軌道梁結(jié)構(gòu)的施工特點，對工程施工過程中的風(fēng)險源和危害因素進行系統(tǒng)識別和控制，以實現(xiàn)安全建設(shè)的目標。