長沙市寧鄉縣溈豐壩大橋施工風險管理研究

聶文萬 周 嫻

(長沙理工大學交通運輸工程學院，湖南 長沙 410004)

溈豐壩大橋位于湖南省長沙市寧鄉縣玉潭鎮溈水河下游，距溈豐大壩閘門約100 m。溈豐壩大橋的建設促進了城市發展需要、構建湖南省長沙市寧鄉多元一體的交通網絡、促使溈水東西兩岸交流發展、加快湖南省長沙市寧鄉東進融城步伐。溈豐壩大橋跨越溈水左右干渠、群英渠、梅雙公路。大橋是寧鄉火車站站前大道連接國道319、省道S208的大型橋梁。設計單位為湖南省交通規劃勘察設計院。大橋全長794.04 m，全寬21.5 m(0.25 m欄桿+2.5 m人行道+16 m行車道+2.5 m人行道+0.25 m欄桿)，大橋主橋為25 m+36 m+2×60 m+36 m+25 m預應力混凝土變截面懸澆連續剛構;南岸引橋為10×20 m+11×20 m共兩聯預應力混凝土現澆連續箱梁;北岸引橋為5×25 m預應力混凝土連續箱梁。最大縱坡2.1%，橫橋向設1.5%雙向橫坡。

橋梁工程的施工周期比較長，工程量大，施工難度復雜，安全風險因素多，且相互交叉影響，一旦出現事故，將會引起重大的人員傷亡，必須引起項目管理人員的高度關注[1，2]。因此對長沙市寧鄉縣溈豐壩大橋的施工風險管理展開研究很有必要。

1 樁基施工的主要風險

經過對風險源的歸類整理，溈豐壩大橋樁基施工的主要風險有以下3條:

1)陸上樁成孔時，遇土層、砂卵石層，樁孔每開挖0.5 m～1 m左右后，采用鋼模板現澆混凝土護壁。澆筑前，模板不容易精確定位并固定好，模板跑位的問題容易引起孔壁垮塌，滲出的地下水會嚴重影響混凝土澆灌的質量。2)水中樁成孔時，在鉆孔的鉆進過程中，松放鋼絲繩的長度很難均勻掌控，松繩過少形成“打空錘”，使施工人員受傷，施工機械受損;松繩過多導致減少沖程，降低鉆進速度。3)水中樁成孔時，清孔過程中，孔內水位與孔外水位的高度不容易精確控制，容易導致坍孔，很難達到滿意的清孔效果。

2 系梁、承臺及墩臺施工的主要風險

經過對風險源的歸類整理，溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工的主要風險有以下幾條:

1)施工期間，正值寧鄉縣的雨季，降雨量較大，兩橋臺為水塘，雨水和地下滲水對施工有顯著的影響。橋臺設計為樁基礎，承臺肋板式，兩橋臺都在水塘中，都需進行圍堰和抽水工作，其樁頂標高都未達到設計高度，且其樁頂都沒有進行鑿除浮漿處理工作。2)高溫季節的影響。施工現場(拌和和鋪筑場地)的氣溫達到30℃時，屬于高溫施工，會帶來如下幾個問題:高溫情況下混凝土坍落度降低快(特別是在運輸過程中)，會失去原有的施工和易性，給混凝土鋪筑、振搗密實等帶來困難;水分過快地蒸發，使混凝土凝結硬化加快，泌水減少，表面干燥快，混凝土表面很難振出足夠的砂漿，且操作時間縮短，給表面整平、收水、抹面、防滑處理帶來困難;高溫會促進水化作用，水化發熱在初期速度大，散熱少，溫度上升快，易因溫差作用產生裂縫;白天高溫時澆筑，黑夜周圍溫度下降，易因溫差作用產生開裂;高溫烈日下會使混凝土表面因水分蒸發過快而失水，產生嚴重的龜裂、網裂。裂縫長度可達20 cm～100 cm，深度可達3 cm～5 cm。3)支座墊石施工。本大橋為水準儀全程跟蹤測量，支座墊石混凝土強度應符合設計要求，頂面要求標高準確，表面平整。在平坡情況下，支座墊石水平面應盡量處于同一平面內，其相對誤差不得超過3 mm，每一支座墊石測四角，誤差控制在1 mm。支座容易發生偏歪、不均勻受力脫空現象。

3 7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工的主要風險

經過對風險源的歸類整理，溈豐壩大橋7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工的主要風險有以下3條:

1)預應力張拉采用雙控，以應力控制為主，伸長量作為校驗，實際伸長值與理論伸長值相比較，誤差控制在6%之內，但是實際上現場張拉時伸長值異常的原因比較多，可能是兩端張拉時專人指揮和通訊聯絡保證不及時造成兩端操作不一致，也可能未嚴格按千斤頂及高壓油泵操作規程進行，或者未逐級加荷導致給油過快造成張拉事故等等。預應力張拉的控制面臨一些不穩定因素。

2)孔道壓漿。鋼束張拉完畢后，待應力平穩時及時壓漿，水泥漿標號為C50，壓漿采用真空壓漿工藝。要求每個孔道一次壓漿完成，不得中斷。漿液的各項性能及注漿壓力均應符合設計要求和規范標準。壓漿孔道兩端應采用特制的壓漿嘴，能夠開閉方便，保證孔內0.7 MPa的壓力不受損失。灰漿采用箱梁混凝土同標號水泥，水灰比為0.4～0.45，以試驗數據為準。但是施工現場很難完全保證孔內0.7 MPa的壓力不受損失，壓力損失導致嚴重的預應力損失，造成不可預料的安全隱患。

3)河道的主要用途是排澇防洪，特別是季節性河流，由于項目工期十分緊張，無法從計劃安排上避開汛期施工，為大橋的施工帶來了重大的安全隱患。

4 項目投資風險

有可能影響投資的風險事件如下:

1)施工進度滯后，影響大橋的通車時間;2)關鍵設備故障或毀損;3)發生質量或者安全問題，需要返工或者救治傷亡人員;4)融資成本增加。

5 風險評估

5.1 調查和專家打分法

我們用調查和專家打分法逐個分析施工過程中的主要風險。其中專家的權重是根據相關專家的學識水平、工程經驗、在相關領域的影響力、學歷與職稱等因素綜合判定的[3]。

5.1.1 溈豐壩大橋樁基施工的風險評估

專家李先生對溈豐壩大橋樁基施工風險評估結果見表1。

表1 李先生打分表一(專家權重0.25)

每個專家都如此給各項打分，得到了如表2所示匯總表。

表2 每個專家打分匯總表一

專家評分的綜合分是0.335，溈豐壩大橋樁基施工的整體風險程度較小。

5.1.2 溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工的風險評估

表3 李先生打分表二(專家權重0.25)

表4 每個專家打分匯總表二

根據表3，表4得出專家評分的綜合分是0.457分，溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工的整體風險程度中等。

5.1.3 溈豐壩大橋7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工風險評估

表5 李先生打分表三(專家權重0.25)

根據表5，表6得出:專家評分的綜合分是0.481，溈豐壩大橋7號～9號V形墩及0號梁段施工的整體風險程度中偏小。

5.1.4 項目投資風險評估

由表7，表8得出專家評分的綜合分是0.357，項目投資風險程度較小。

表7 李先生打分表四(專家權重0.25)

表8 每個專家打分匯總表四

5.2 層次分析法

本文采用層次分析法評價單一風險因素的重要程度，并對各因素進行排序[4]。

根據邀請專家評價分值表，進行比選評分，得出判斷矩陣。確定項目風險因素的相對權重，從上到下逐層進行一致性檢驗，當綜合一致性比值小于0.1時，認為遞階層次結構在該層水平以上的所有判斷具有整體滿意的一致性。

從計算結果來看，在該項目中，溈豐壩大橋系梁、承臺及墩臺施工方案風險最大(0.582)，溈豐壩大橋7號，8號，9號V形墩及0號梁段施工方案風險次之(0.309)，溈豐壩大橋樁基施工方案風險第三(0.109)。

圖1 溈豐壩大橋施工方案風險評價的AHP結構

根據風險分類的形式，建立四層的AHP結構，見圖1。

[1] 丁 峰，趙 健.風險分析在特大型橋梁工程上的應用[J].橋梁建設，2005(3):73-76.

[2] 陳振榮.淺談公路橋梁施工過程的風險識別和風險評價[J].今日科苑，2008(11):116.

[3] 劉英富.橋梁施工風險評估方法研究[D].西安:長安大學，2005.

[4] 鐘登華，張建設，曹廣晶.基于AHP的工程項目風險分析方法[J].天津大學學報，2002，35(2):162-166.