工程項目風險管理在橋梁施工中的應用

王 軍

(1.江蘇育通交通工程咨詢監理有限責任公司;2.南京交通職業技術學院)

1 工程項目風險識別

對風險進行管理的前提條件即對風險進行全面的識別。項目本身是一個復雜的系統,其風險影響因素很多,這些風險因素不僅關系錯綜復雜,而且各自引起的后果的嚴重程度也不相同。識別的過程即基于同類工程項目的統計數據,并結合具體工程管理水平對風險源、風險誘因及結果進行分析,比較系統全面的確定項目所涉及的各個方面及其整個發展過程中可能存在的風險事件,將引起風險的極其復雜的風險因素或風險事件分解成比較簡單的、容易被認識的基本單元。找出風險形成的規律,從而對風險加以識別。風險識別不是一次性的工作,應在項目生命周期自始至終的定期進行,需要更多系統地、橫向的分析。以下就風險識別的過程和結果進行了重點論述,介紹了幾種識別的方法及風險識別中存在的問題。

1.1 風險識別的基本方法

風險識別是整個風險管理過程中最基本的,最重要的環節。它的任務是了解風險的客觀存在,識別風險產生的原因和存在的條件以及風險事件發生后的后果及影響,目的是找出風險之所在和引起風險的主要因素,并對其后果做定性的估計。

工程項目風險識別是對工程項目進行風險管理重要的一步,但常被人們忽視,以致夸大和縮小了工程項目中風險的范圍、種類和嚴重程度,從而使對工程項目風險的分析、評估和決策發生錯誤,造成不必要的損失。

1.2 風險識別的過程

即項目管理者識別風險來源、確定風險發生條件、描述風險特征并評價風險影響的過程,它包括三個相互關聯的因素:風險來源、風險事件、風險征兆。風險識別工作的主要內容包括:

(1)全面了解工程項目開展的過程,與同類工程項目作比較,確定項目可能存在的風險;

(2)識別引起這些風險的主要影響因素;

(3)全面的定性分析這些項目風險可能引起的后果、影響程度及其可控性。

1.3 風險識別可能存在的問題

風險識別有多種方法,每種方法都有各自的優點,且在風險識別的過程中比較實用,但同時它們都存在這樣或那樣的不足。在進行風險辨識時要注意以下兩個方面:

(1)風險因素的全面性、可靠性問題,即是否將關鍵風險因素識別出來;

(2)偏差問題,如利用專家調查法時,受被調查專家主觀因素影響,結果與實際情況所產生的偏差。

2 風險控制和防范策略

對風險的防范與管理的方法應視風險的性質、承包商的地位和狀態、外部環境的制約來決定。風險的控制與防范主要包括四個方面的內容。首先是回避,避開風險可能發生的路徑和場所;其次是控制損失,風險損失一旦發生,想方設法使損失減少到最小;第三是轉移,通過恰當的路徑,讓風險轉移出去;最后是風險自擔,做好各種準備,以自己的力量抵御風險,實際情況應綜合應用這些策略。

2.1 風險回避

回避風險即承包商對可能造成損失的事件采取規避,從而達到避免風險發生的可能性。對于建筑工程而言,當其風險因素發生的概率很大時,應該放棄與該項風險因素相關的工程或工程方案,以免遭風險損失,但同時也意味著失去獲利的可能性。在實施風險回避時,因為風險因素的復雜性和相互關聯性,一個工程或工程方案可能面臨多個風險因素,因此風險不可能完全躲避,只能是根據風險事件的特性和發生的規律有選擇性的回避。承包商可以在工程初期就選擇放棄,也可以在工程發展過程中出現異常情況時,采取終止或改變工程方案。

2.2 風險自留

所謂風險自留是指承包商以自身的力量承擔風險可能帶來的損失和收益。從風險主體的承受意愿出發,可分為主動風險自擔和被動風險自擔,其中應盡量避免被動風險自擔,這是一種比較失敗的風險管理方法;從自擔風險占全部可能出現風險的比重上看,可分為全部自擔風險和部分自擔風險。風險自留適用于那些造成損失小、重復性較高的風險,對于一些微不足道的風險損失,自留比轉移更為有利。承包商自留風險主要有以下情況:一是對風險的程度估計不足,認為這種風險不會發生;二是這種風險無法回避或轉移;三是經各種方案利弊分析比較,慎重考慮后決定自己承擔風險。

2.3 風險轉移

轉移風險是指承包商不能回避風險的情況下,將自身面臨的風險轉移給其他主體來承擔,是指風險主體的轉換(或部分轉換)。風險轉移一般指對分包商和保險機構。

2.4 風險控制

風險控制的含義有兩層,在風險損失發生前,應采取措施,降低風險事件發生的概率:風險損失發生后,也要通過各種措施,控制損失發生的范圍和程度,減少損失。

2.5 風險處置的組合策略

在實踐中風險處置的各種策略都是組合使用的,對于風險太大的項目一開始就應該拒絕;在那些被接受的項目中,分散、自擔、保險、合同轉移等策略,都應隨時間、環境、條件的不同,而被用于不同的組合策略中。

3 鋼箱梁頂推施工的風險特性

鋼箱梁施工中,箱梁及導梁在橋面進行焊接拼裝,如果焊接施工控制不合理,產生焊接質量問題,各梁段及導梁連接處存在強度缺陷,則有可能為此后的頂推施工工作埋下隱患;如果箱梁底部預制不夠平整,滑道頂面不夠光潔,滑道及支座存在標高誤差,則可能造成箱梁底板應力集中,增加頂推的摩阻力,影響頂推的順利進行;頂推施工時如不能保證鋼箱梁運動的連續性,造成箱梁的“爬行”運動現象,對臨時墩會造成反復沖擊,而如果頂推不同步,還會產生負載集中的現象,加重先啟動千斤頂的負擔,墩水平受力異常增大,如鋼箱梁橫向偏移都會使墩發生過大偏移,甚至超出其允許值,造成危險;并使相應頂推過程導梁中線偏差、各墩頂的偏位超出設計要求范圍,而未及時發現調整,都將會導致頂推施工風險。頂推過程中,橋梁的邊界條件和荷載條件在各施工階段均在發生變化,各施工階段的結構體系與成橋階段的結構體系是完全不同的,每一截面的內力為正負彎矩交叉出現。因此使用頂推法施工的鋼箱梁必須做施工階段分析,在施工階段分析中需要考慮不同施工階段邊界條件和工況的變化等。頂推施工形成的最終結構體系的自重內力與采用一次落架施工形成的結構體系的自重內力相同。頂推前端主梁要承受較大的正負彎矩,頂推法施工只對施工過程中與導梁相接的前幾跨主梁的內力產生較大的影響。

4 鋼箱梁頂推過程設計防范措施

針對鋼箱梁的有限元分析計算過程,結構計算方面,國內研究側重對頂推施工斜拉橋的主梁頂推施工過程分析,沒有考慮體系轉換過程中主梁的受力狀況,分析中需要考慮體系轉換過程中主梁的受力性能。通過對頂推施工的分析提出不同于以往逐個工況建立模型的思路,確定最不利工況出現的施工階段和最不利截面的位置,然后針對這一工況進行精細分析,既提高工作效率,又保證分析的精細程度;采用有限元方法對支承點位置處局部受力進行分析,在頂推過程中,支承點上方的底板、橫隔板、縱隔板都處于較復雜的應力狀態,分析通過合理的構造措施或者調整施工方案來有效的降低支承點局部的應力;對支承點位置處的局部穩定進行參數分析,考慮各個參數對局部穩定性能的影響。分析頂推施工中控制局部穩定的關鍵問題,力求使截面形式同時能保證施工階段受力和成橋階段受力都處于比較合理的狀態,為采用頂推施工的鋼箱梁橋的設計提供一定的參考。

結合有限元計算分析,可以看出鋼箱梁橋頂推施工目前存在的主要問題在于局部應力過大,在這種情況下,頂推施工的方案設計主要從以下三個方面的來考慮。

(1)在滿足使用性能和施工受力的前提下,盡量降低頂推結構的重量,采用于主梁頂推就位后,再在鋼挑梁上安裝行車道板,這種方案大大降低了頂推時候的重量,整體和局部的受力狀況都得到了改善。

(2)對施工方案上進行修改,如增加臨時墩的布置,減小反力;增大聚四氟乙烯板面積減小局部應力。

(3)對截面的基本形式進行優化設計,例如引入拓撲優化方法來指導截面基本形式的選用。

鋼箱梁的截面優化設計是非常重要的工作。對鋼箱梁的截面設計作了三種截面類型選型比較,分別是:矩形截面、梯形截面、帶翼緣的矩形截面。在相同的上緣寬度、截面高度和截面尺寸厚度下,分別計算出三種類型截面的兩個方向的截面慣性矩。通過計算比較可以看出,梯形截面和帶翼緣的矩形截面的 x軸的截面抵抗矩基本相同,矩形截面x軸的截面抵抗矩最大,但和其他兩種截面相差不大。矩形截面的重量最大而且在同樣自重下其凈截面抵抗矩不占優勢,所以采用帶翼緣的矩形或梯形截面形式從結構角度上是經濟實用的。采用帶翼緣的矩形截面從施工角度也是比較便捷的,所以采用帶翼緣的矩形是首選。

5 鋼箱梁焊接質量控制防范措施

由于頂推施工是在固定的場地上進行焊接,故焊接質量相比吊裝現場焊接要更有質量保證,對鋼箱梁焊接質量控制要做到以下幾點。

5.1 嚴格控制焊工素質,控制好焊接質量第一關

焊工是鋼箱梁焊接的操作主體,焊工操作水平高低是保證焊縫質量最關鍵的因素,在嚴格審查焊工操作證、實行持證上崗的基礎上,施工單位開工前還應對所有焊工進行短期(2～3d)學習、培訓,并進行嚴格的考核,根據考核結果進行挑選,競爭上崗使焊工在工程開工前就從思想上重視質量。在施工過程中,加強對焊工的職業道德和質量意識教育,使焊工自覺按照焊接工藝規程進行操作。

5.2 焊接材料質量控制

焊接材料必須有生產廠家出具材料質量合格證。焊接材料的金屬化學成分及外形尺寸必須符合相應的國家標準,如有疑問,必須重新檢驗,直到確認合格方可驗收入庫。焊材庫管理人員必須按照JB3223-83《焊條質量管理規程》要求保管焊接材料,按照焊接工藝規程要求,按焊接材料種類和規格發放。

5.3 焊接工藝評定

焊接工藝評定是對焊接工藝規程中各項工藝參數和措施的驗證,焊接工藝評定必須由參加焊接的焊工,使用施工時所用設備,按照 JB4708-92標準規定完成,即必須與施工時的工作條件相同。是否合格,一般是通過被評定的焊接接頭的各項理化結果來判斷的。在進行焊接工藝評定時,焊接責任人和質量責任工程師都要對評定試驗全過程的工作質量進行控制,確保所有的指標都符合評定指導書的要求;當評定試驗結果不合格時,應分析原因,并重新制定工藝參數和工藝措施,再次進行評定直至合格為止。它所能適用的范圍必須在標準規定的范圍之內,一旦超出規定范圍,必須按標準重新進行評定。

5.4 施工組織方案制定

施工前,技術人員要編制詳細、具體、實用、操作性強的施工組織方案。它的內容包括:工程概況及特點、鋼箱梁施工工藝、吊裝拼接細則、材料及勞動力用量計劃、工期要求及質量、環保、文明施工措施等。在工期安排上要根據整個工程的總工期,分解出每個部件的進度工期,規定要詳細并落實到人。焊工施工前必須認真閱讀焊接工藝,施焊時必須嚴格按照焊接工藝的規定執行。對于關鍵或有特殊要求的焊縫,焊接技術人員必須親自向施焊焊工交待注意事項及安全技術規定,并經常到生產第一線指導焊接工作。

[1] 邱莞華.現代風險管理方法與實踐[M].北京:科學出版社, 2003.

[2] 陳硯祥.建筑承包商在施工過程中的風險研究[M].鄭州:鄭州大學,2003.

[3] 劉麗.工程項目風險分析與風險管理[M].大連:大連理工大學,2003.

[4] VicknaysonThevendran,MawdesleyMJ.Perceptionofhuman riskfactorsinconstructionprojects[J].InternationalJournalof ProjectManagement,2004(22):131-137.

[5] 周方,曹喜.鋼箱梁的優化設計研究閉[J].山西建筑,2007,33 (23):15-16.

[6] 田仲初,張華平.頂推施工中導梁的合理配置[J].世界橋梁, 2005,(4):41-43.

[7] 王衛鋒,林俊鋒,馬文田.橋梁頂推施工導梁的優化分析[J].工程力學,2007,24(2):132-138.

[8] 李紀友.臨時墩在橋梁頂推施工中的應用[J].林業建設, 2006,(1):31-33.

[9] 趙永紅.蘇通大橋 2#臨時墩穩定分析[J].工程結構,2007,27 (2):162-163.