懸索橋散索鞍支墩施工安全風險評估

摘要 作為懸索橋錨體的一個分項工程，散索鞍支墩的施工過程中會存在大體積混凝土施工和支架模板等方面的施工風險。文章依托張靖皋長江大橋北航道橋南錨碇工程，對散索鞍支墩施工開展安全風險評估，采用LC法評估風險事件發生的可能性，結合實際選取指標評估作業活動事故的嚴重程度，并針對性地提出風險控制方法，為散索鞍支墩的施工提供風險控制依據。

關鍵詞 懸索橋；散索鞍支墩；風險評估；LC法

中圖分類號 U698 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）04-0141-03

0 引言

懸索橋的錨體結構從功能、受力、施工等方面可分為后錨塊，散索鞍支墩，前、后錨室等部分。散索鞍支墩作為主要承受由散索鞍傳遞的主纜壓力的部分，是錨體結構的重要組成部分。

施工安全風險評估是為保護生命和財產安全設置的施工前的必要論證過程。通過資料搜集和專家論證，評估小組對施工工序進行詳細了解和反復論證，詳述各種施工中存在的風險源，并通過定性和定量的風險評估方法進行風險評估，確定施工過程中的重大風險事件，提前做好各項應急預案。

施工安全風險評估在經過十幾年的發展后已日漸成熟，評估過程也越顯細致。但在具體的施工方案基礎上開展的各項風險評估中，不同的施工方案、施工環境和場地都會帶來新的風險，針對具體情況選擇的風險評估方法也各有千秋，風險評估始終在實踐中補充和修正。散索鞍支墩作為錨體的一個細部結構，重要性和復雜性雖不及錨體基礎和索塔索鞍，但在施工中存在的風險點普查和過程分析步驟并不能簡略。

1 散索鞍支墩施工情況簡介

1.1 工程概況

張靖皋長江大橋是國家發改委《長江干線過江通道布局規劃》中規劃的公路過江通道之一，采用高速公路標準，自北向南分為北引橋、北航道橋、中引橋、南航道橋、南引橋五部分，北航道橋為主跨1 208 m雙塔單跨吊懸索橋，北錨錠采用沉井基礎，南錨碇采用深層地基加固的復合地基圓形地連墻基礎。南、北錨碇錨體均采用框架式混凝土錨體結構。

張靖皋長江大橋北航道橋南錨碇的散索鞍支墩采用單箱雙室空心墩，支墩頂面到主纜IP點距離為5.162 m，墩高42.225 m，墩頂順橋向寬7.682 m，橫橋向寬17 m，墩頂設6 m實心段，墩底順橋向寬14.09 m，橫橋向寬17 m，墩底設6 m實心段，墩身壁厚及中隔板厚均為1.5 m。

1.2 散索鞍支墩及前錨室側墻總體施工工藝

分項工程具體施工內容為：鋼筋及冷卻水管施工、散索鞍支墩側面模板施工、混凝土施工和操作平臺與安全措施。施工分層圖如圖1所示。

散索鞍支墩高約42 m，分10層澆筑，單次最高澆筑高度為4.5 m，鋼筋采用筋性骨架支撐及定位，施工時鋼管型鋼斜面支架支撐。頂部、底部為大體積混凝土結構，采用大體積混凝土溫控措施。

前錨室底板施工分5層，側墻施工共分7層，標準分層高度4.5 m，分層高度與散索鞍支墩層高位于同一高程以便同步澆筑，其中ST1—ST4與散索鞍支墩同步澆筑，ST5在DT10施工完成后，單獨澆筑，側墻ST6、ST7節段預留暫不施工，待主索安裝完成后與前墻同時施工，最后施工頂板。

因前錨室側墻和散索鞍支墩在施工工序上有一定的關聯，因此在施工工藝部分合并說明。

2 散索鞍支墩施工安全風險評估

2.1 施工風險評估思路

在進行施工安全風險評估前，應成立由有相關工作經驗的人員組成的評估小組，對分項工程的具體施工作業情況拆解施工作業程序，建立分項工程的作業活動清單。并通過現場調查和同類型施工安全事件的搜集整理，以及專家咨詢等方法，形成風險事件清單。

其次，運用LC法對風險事件進行風險估測。LC評價法是根據《公路水路行業安全生產風險辨識評估管控基本規范（試行）》，對具有潛在危險性作業環境中的風險源進行半定量的安全評價^[1]。該方法采用與系統風險率相關的兩個方面指標值之積來評價系統中人員傷亡風險大小，L為風險事件發生的可能性、C為后果嚴重程度。由風險事件發生的可能性（L）和后果嚴重程度（C）共同決定風險等級大?。―），即D=L·C。

運用LC法識別出施工過程中存在的較大風險事件后，將其作為重大作業活動，進行風險估測。估測中采用定量的指標體系法估測事故發生的可能性，采用專家調查法評估后果嚴重程度，最后確定風險等級，并提出風險控制建議。

2.2 施工風險源識別

對北航道橋南錨碇的施工方案進行研究后，對散鞍索支墩和前錨室側墻這一分項工程的作業活動進行拆解，共拆解子分項工程20項，通過調研同類型安全事件和咨詢專家，對子分項工程逐項進行風險事件識別，共整理風險事件76個。

從人、設備、環境和管理因素幾大角度細分相關致險因素，對應各風險事件評估可能存在的致險因素，判定人員傷亡和直接經濟損失，并形成風險辨識與風險分析表。

2.3 LC法風險估測

該次分項工程具體賦值方法如下：

風險事件發生的可能性（L）：根據最新辨識的主要致險因素，結合行業實踐經驗，進行風險事件發生可能性評價，并通過可能性判斷標準，進行突發事件發生可能性評分^[1]。可能性統一劃分為五個級別并分別取值，分別是極高、高、中等、低、極低。

后果嚴重程度（C）：分析風險事件發生后可能造成的最大人員傷亡、經濟損失、環境污染、社會影響，綜合參考歷史上類似事件后果損失，根據后果嚴重程度判斷標準，進行后果嚴重程度指標評分^[1]。后果嚴重程度統一劃分為四個級別并分項取值：特別嚴重、嚴重、較嚴重、不嚴重。

風險等級大?。―）由高到低劃分為四級并按照嚴重程度分別取值為重大、較大、一般、較小。

通過搜集近年來突發事件發生情況的頻次數據，結合行業實踐經驗，并根據最新辨識到的主要致險因素，逐項對風險事件發生的可能性進行評分^[1]。最終通過LC法識別出散索鞍支墩施工過程中存在兩個較大風險事件：散索鞍支墩混凝土澆筑的坍塌風險和前錨室混凝土澆筑坍塌風險。

2.4 散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故風險評估

2.4.1 事故發生的可能性

散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故可能性指標體系，共選取8個一級指標：安全與應急技能Y1、安全行為或狀態Y2、基礎設施Y3、工作場所Y4、氣候環境條件Y5、管理機構與機制Y6、安全生產管理機制Y7、施工技術Y8；12個二級指標：應急演練Y11、現場安全員配備比例Y21、應急設施設備Y31、作業條件Y41、作業高度Y51、安全組織機構Y61、制度體系Y71、支架高度Y81、支架跨度Y82、模板高度Y83、模板現澆混凝土體量Y84、模板形式Y85。指標賦值采用插值法，無法確定時，采用專家賦值取平均值，評估小組通過集體討論、研判，對評估指標進行排序，排序賦值計算結果如表1所示。

2.4.2 后果嚴重程度

后果嚴重程度采用專家調查法，估測散索鞍支墩混凝土澆筑發生坍塌事故時，其人員傷亡、重傷一般在“10≤ND＜30，10≤NSI＜50人”范圍，其嚴重等級為“重大（4級）”；直接經濟損失一般在“5 000≤Z＜10 000萬元”范圍，其嚴重等級為“重大（4級）”。結合人員傷亡和直接經濟損失兩個方面影響，散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故后果嚴重等級為“重大（4級）”。

2.4.3 風險等級

按照指南規定的風險事件可能性等級標準、后果嚴重程度等級標準評定各風險事件的可能性等級及后果嚴重程度等級，參照風險矩陣，散索鞍支墩混凝土澆筑坍塌事故風險等級為較大風險。

3 較大風險控制措施

根據風險辨識、分析及評估，散索鞍支墩混凝土澆筑的關鍵風險在于支架模板坍塌。因此提出控制措施：

（1）支架鋼管表面應平直光滑，不應有裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深劃道。

（2）建立健全安全保證體系、安全人員配置、模板支架方案審批、安全技術交底、日常安全檢查、隱患整改、支架模板驗收等安全管理措施^[2]。

（3）編制支架模板專項施工方案，進行支架受力分析計算，進行專家論證，嚴格按照程序進行混凝土澆筑開工條件核查。

（4）加強焊接質量管理，須對焊接部位進行100%焊縫探傷檢測。

（5）焊接質量應符合設計要求，焊接必須焊牢，嚴格控制電流大小，要求焊縫飽滿，無焊碴、砂眼，焊縫表面應平整，不得有凹陷或焊瘤。

（6）特種作業人員上崗前必須進行專業培訓和安全教育，考試合格并持有有關部門核發的有效的特殊工種操作證書后方可上崗。

（7）嚴格按照方案進行混凝土振搗，避免造成局部受力集中，導致超過模板支撐系統承載能力。

（8）混凝土布料高度嚴格按照規范和方案要求進行，避免泵送混凝土時的沖擊荷載過大，造成支架模板垮塌。

同時，在監測預警過程中，應加強混凝土澆筑期間現場巡查，發現模板支架變形移位立即預警并停止施工，并關注支架的應力監測和模板的變形監測。在施工過程中，落實安全生產責任制，全面排查專項方案編制、安全技術交底、安全防護設施、應急物資配備落實情況，做好應急預案和應急準備。

4 結語

該文針對張靖皋長江大橋北航道橋的散鞍索支墩施工方案的風險問題，提出了基于LC法和專家調查法結合的散鞍索支墩施工階段風險識別與評估方法，并提出了具體的實施步驟。在進行風險評估后，對識別出的較大風險事件提出了針對性的控制措施作為施工風險控制依據。

參考文獻

[1]覃盼， 梁鍇， 翁大濤. LEC法在三峽通航安全風險評估中的應用研究[J]. 中國水運， 2021（12）： 19-21.

[2]張杰， 張政. 模板與支架搭設常見質量通病與防治[J]. 科技視界， 2013（19）： 56.

收稿日期：2024-01-15

作者簡介：周苑茗（1993—），女，本科，工程師，研究方向：工程管理。