斜拉橋索塔施工安全風險評估及安全控制研究

李 然

(交通運輸部科學研究院交通工程檢測中心，北京 100013)

斜拉橋索塔施工安全風險評估及安全控制研究

李 然

(交通運輸部科學研究院交通工程檢測中心，北京 100013)

為研究公路斜拉橋索塔施工的安全風險，采用系統安全工程的方法對索塔施工過程中可能發生的風險進行了全面的分析，根據風險分析的結果，運用LEC評價法，最終確定出索塔施工風險防控的重點是坍塌和高處墜落事故，針對得出的風險防控的重點制定了具有可操作性的風險控制措施建議。

斜拉橋，索塔施工，風險分析，風險控制

0 引言

斜拉橋具有跨越能力強和造型優美等優點，近年來，在我國大跨度的橋梁建設中得到了廣泛應用。斜拉橋是一種將斜拉索兩端分別錨固在塔和梁上，形成塔、梁、索共同承載的結構體系[1]。斜拉橋索塔是斜拉橋重要的組成部分。斜拉橋索塔截面形狀可分為實心截面和空心截面，外觀形狀可分為矩形、H形、對稱和非對稱的多邊形等，索塔組成構件包括塔柱、橫梁和連接構件[2]。塔柱之間設有橫梁或其他連接構件，索塔之間的橫梁也有兩種類型，一種是承重橫梁，另一種是非承重橫梁，前者一般是承受主梁荷載的受彎橫梁，或者連接索塔彎折處的受拉橫梁及受拉橫梁，而后者一般是連接索塔無彎折部分的連系梁，主要作用是增加索塔的側向位移剛度。連接構件一般為索塔頂部起連接作用的附屬構件[3]。

斜拉橋索塔屬于高聳空間結構，形體大，因而斜拉橋索塔施工具有施工工期長、主塔爬滑模施工、水上作業、高處作業、立體交叉作業、施工工作平臺狹窄等技術經濟特點，并且對風、雨、雷電等氣候氣象因素相當敏感，這些特點決定了斜拉橋索塔施工的復雜性和風險性[4]。在斜拉橋索塔施工之中，安全風險控制已經成為目前斜拉橋施工管理的核心問題之一。因此，非常有必要對斜拉橋進行施工安全風險評估的研究，找出風險的控制要點，全面提高斜拉橋施工的安全管理水平。

1 風險分析

風險分析主要是采用系統安全工程的方法對風險源可能發生的事故進行全面的分析，找出潛在的事故類型、可能受傷害人員、致害物、事故原因等，確定主要物的不安全狀態和人的不安全行為。

1)致險因子分析。致險因子的分析從作業人員、機械設備、材料、施工工藝、作業環境等方面對可能導致事故的致險因子進行分析。

2)受傷人員類型、傷害程度分析。可能受到事故傷害的人員類型分為作業人員本身、同一作業場所的其他作業人員及周圍其他人員；人員傷害程度分為死亡、重傷和輕傷。

3)不安全狀態、不安全行為分析。在GB 6441—1986企業職工傷亡事故分類[5]，不安全狀態分為4大類，不安全行為分為13大類，每一大類又進行了細分。

根據以上風險分析方法，結合斜拉橋施工現場實際情況，對斜拉橋的索塔施工進行了風險分析，確定出潛在的事故類型包括坍塌、起重傷害、物體打擊、高處墜落事故，具體分析結果如表1所示。

表1 索塔塔柱施工風險分析表

2 風險估測

根據風險分析結果，運用LEC評價法對索塔塔柱施工進行風險估測，該方法采用與系統風險率相關的3個方面指標值之積來評價系統中人員傷亡風險大小：L為發生事故的可能性大小；E為人員暴露在這種危險環境中的頻繁程度；C為一旦發生事故會造成的損失后果。風險分值D=LEC，D值越大說明該系統危險性越大，通過對風險分值進行分級，判斷評價危險性的大小[6]。結合現場調研，得出風險估測結果，具體內容如表2所示，最終確定出索塔施工過程中應重點防范的風險是坍塌和高處墜落事故。

表2 LEC法風險估測匯總表

3 風險控制措施

斜拉橋索塔施工影響安全性的主要因素有施工工藝、設計不佳、材料不合格及工人技術水平，其中，施工工藝及人員的技術水平是影響索塔施工安全的主要因素，風險防控的重點是坍塌和高處墜落事故，針對需要重點防控的事故，分別從安全技術措施和現場管理措施方面給出了具體的防控對策。

3.1 安全技術措施

1)坍塌事故。

a.液壓爬模應根據結構特點、爬模工藝和環境狀況對爬模進行設計，制訂專項施工方案，并組織專家進行論證。

b.液壓爬模應由具有資質的企業加工，具有合格證書和全部技術文件，進場前應驗收確認合格，并形成文件。

c.液壓爬模組裝完成后需對整個系統進行壓載試驗，以確保在施工中爬模系統的安全。

d.爬模須在混凝土達到規定的強度后方可提升，提升時應有專人指揮。

e.模板爬升過程中，應設監控人員站在合適位置，注意報告一切不同步的現象(不均勻及不規則)。

f.爬架上嚴禁堆放重物以保證結構安全，爬升爬架時盡量卸掉不必要的施工荷載。

g.鋼錨梁吊裝前應對塔吊的制動系統進行調整。

h.鋼錨梁安裝時，應監測鋼錨梁的節段間錯臺及垂直度。

i.鋼錨梁放樣時，盡量選擇溫度對測量數據影響小的時段進行。

2)高處墜落事故。

a.模板施工的作業平臺臨邊應設置防護欄、安全網，并應確保安全網安設完好，并設置明顯的安全警示標志；

b.模板爬升結束后，應將臨邊位置安全護欄恢復。

3.2 現場管控措施

1)坍塌事故。

a.高空作業人員必須身體健康，無高血壓、恐高癥、心臟病等疾病，并經培訓考核合格后方能上崗。

b.施工前應做好安全技術交底，并做好安全防護與警示標識。

c.盡量避免雙層或多層作業，若無法避開，必須采取安全隔離措施，做好安全防護。

d.施工現場必須配備兩個以上的滅火器、消防水箱。

e.設專人定期和不定期對爬模裝置進行維修保養，保證萬無一失。

f.施工操作人員，不得隨意割斷爬升架桿件或者割孔、擴孔。

g.塔式起重機拼裝完成后，應進行載荷試驗，確保使用中的安全。

h.施工電梯啟動時應鳴笛示警，嚴禁超載超員。吊籠門未關閉，不得升降，升降過程中不得開啟吊籠門。

2)高處墜落事故。

a.爬架各層上下梯具設置防滑設施。

b.運送人員上下電梯須設置防墜落裝置。

c.電梯升降機必須由專業人員操作，施工人員不得隨意操作。

4 結語

本文將風險分析與管理的基本知識與索塔施工技術相結合,對斜拉橋施工中的安全風險進行了分析。在風險分析的基礎上,根據以往斜拉橋索塔施工的實踐經驗、事故情況進行了風險估測，研究得到斜拉橋索塔施工過程中需要重點防控坍塌和高處墜落事故，并相應提出了防控措施建議。研究表明，通過本文對斜拉橋索塔施工風險全面的分析，并提出更科學、更具有可操作性的安全控制措施,將大大降低斜拉橋索塔施工的安全事故發生。

[1] JTG/T D65—01—2007,公路斜拉橋設計細則[S].

[2] 林元培.斜拉橋[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 劉士林，梁智濤.斜拉橋[M].北京:人民交通出版社，2004.

[4] 張 帆.大跨徑公路斜拉橋索塔施工安全風險分析與控制研究[D].重慶：重慶交通大學，2013.

[5] GB 6441—1986，企業職工傷亡事故分類[S].

[6] 交通運輸部工程質量監督局.公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估制度及指南解析[M].北京:人民交通出版社，2011.

Study on tower construction safety assessment and safety control of cable-stayed bridge

Li Ran

(TransportationEngineeringTestCentre,ChinaAcademyofTransportationSciences,Beijing100013,China)

In order to analyze the tower of cable-stayed bridge construction of highway cable-stayed safety risk in this paper, comprehensive analysis the risk of the tower construction process, according to the results of the risk analysis, to use LEC evaluation method, determine the tower of cable-stayed bridge risk prevention focus is collapsed and fall accident, develop appropriate risk control measures for risk prevention focus, proposed the corresponding risk control measures.

cable-stayed bridge， tower construction， risk analysis， risk control

2015-02-27

李 然(1988- )，男，研究實習員

1009-6825(2015)13-0243-02

U447

A