賈學強
(河南天正建設有限公司 河南南陽 473000)
橋梁事故多半都發生在基礎承臺施工期間,從橋梁工程的分析上看,這一階段沒有太多復雜結構受力問題,施工技術難度也不高,施工作業面位置低,不存在復雜的施工技術、高空作業、箱梁吊裝、斜拉索張拉等問題。如果需要考慮安全監控,可能更多在于航道管理(防止船只碰撞)、基本施工安全監理(安全帽)、機械器具檢查、吊裝驗算等等——這都是最常規的施工規程。然而,浮吊的吊臂斷裂,就很可能會導致施工故障,問題可能有以下原因:施工人員操作失誤,吊升重物加速度過大,吊臂受力超限。設備檢修不到位,吊臂局部受損,因此在施工過程中斷裂,以及吊裝重量驗算不合格。例如將幾十噸重的鋼塔節段吊裝到30多米高的斜塔上,進行安裝,下面還有主梁施工作業面。吊裝驗算主要是確定,起吊物體的重量不能超過吊機噸位的80%之類的規定。所以說豐都長江二橋的事故可以認為是“施工機械事故”,而不是一個橋梁結構問題。這個事故除了有傷亡之外,不算一個典型的大事故,對總體建設影響不會很多,至多停工整頓十多天,修復圍堰后繼續施工。以豐都長江二橋施工故障為例,除了一般斜拉橋的施工問題以外,在水文因素上有兩個特有問題:橋址位于三峽庫區,深水基礎,最大深度達48m,不確定安全因素多;受三峽庫區蓄水影響,施工水位變幅大,最高最低水位相差30m,施工階段經歷高水位到低水位的變化過程。從規范出發,施工安全的規程體系還是較為完善的,安全系數也相當高,問題最終還是出在了實際施工管理上。為什么一座被研究過風險控制的橋梁在建設中最終還是出了風險事故,而且出在最低級的問題上,這一點值得我們深思。也許橋梁施工安全最基本的保障正是那些冷冰冰、枯燥無味的規范條文,而不是高端復雜的風險控制算法。而在橋梁施工過程中,各種風險實實實在在的存在,面對如此多的風險因素,要做到萬無一失,唯一的策略就是提高安全意識、建立安全體制、嚴格執行施工規范的要求。當然在施工現場還有很多做法都不符合相關技術規范規定,比如在橋梁質量控制方面:施工方偷工減料時有發生;對工程質量進行把關的工程監理接受施工方好處因此不盡責;在安全生產方面:施工現場的安全防護設施不到位,施工人員缺少相應的安全知識(這方面應歸屬為項目部門的安全教育不到位);還有就是施工設備未按規定定期檢測,一是相關工作人員操作不當,二是施工設備已不具備其正常情況下應有的吊裝能力。
針對上述存在的一些橋梁工程施工挑管理問題,我們可有如下對應的管理措施,且現在隨著科學技術的不斷提升,也延伸并應用了很多種智能管理工具,像是在施工管理中所使用的工程監控,工程監控是指通過有限元分析軟件(如ansys、midas等)建立考慮施工階段的橋梁三維仿真模型,在施工現場通過預埋測試設備以獲取橋梁關鍵點的受力情況,由全站儀測量關鍵點標高,對于斜拉橋和懸索橋,還有拉索的索力測試以及塔頂偏移測量,這些現場測試值和由仿真模型(模型也需要調試直至正確)得到的計算結果應該在一個合理的偏差范圍內,測試值滿足后,作為施工監控方才可發出下一道指令,施工方進行下一個工序施工。要確保橋梁在各個施工階段的安全,不外乎從兩方面入手:①設計;②施工。為何首先要談設計?這關系到橋梁工程與其他土木工程最大的不同之處,即橋梁的設計與施工是緊密聯系、不可割裂的。橋梁結構中,構件多是大而重的,其結構又以超靜定體系居多,這就導致一個現象:即使是外觀看起來完全相同的橋梁,若采用不用的施工方法進行建造,那么成橋后結構的內力也是截然不同的。所以,在進行設計時必須首先確定施工方法、確定各個施工階段的受力體系,在此基礎上,按照施工過程一步一步的進行設計計算。不僅要保證橋梁建成后不發生垮塌,也要確保各個施工階段結構的安全,在設計時就需要考慮每個施工階段可能出現的荷載,例如工人的體重、施工機具的重量等等。所以,要想不出事故,最最基本的就是在設計時要嚴謹。施工時,首先就是要按照設計擬定的施工方案進行施工,如果發現實際操作中存在困難需要變更施工方案,必須同設計單位進行協商,必要時根據新的施工方案重新設計計算。在具體細節上,就是要嚴格最受各項施工規程。上至國家規范,下至企業標準,這些規范對施工中種種細節都做了明確的規定,如果嚴格按照規程走,幾乎不可能發生嚴重的工程事故(但是趕工期和分包往往造成這些規程并沒有得到嚴格遵守)。
近年來橋梁垮塌的事故好像沒理開過群眾的視野,其實確保工程安全可能并沒有我們想象的那么簡單,有些時候是由于“豆腐渣”,但是有些時候確實不是由于“豆腐渣”。從某種程度上來看,保證安全是一個“世界性難題”,因為即使是歐美等發達國家也無法做到萬無一失,他們曾經出現的一些事故甚至比我們的更嚴重、更慘烈,只是這些國家現在已經進入了建設的低潮,建的少了出現的事故自然就少了。像是在2012年10月12日上午,重慶豐都長江二橋4號墩圍堰突然失穩、整體斷裂向上游傾覆,造成圍堰內作業的10名工人和江邊1人死亡(失蹤),2人受傷。出現這次事故的直接原因是由于圍堰結構與構造不合理,圍堰結構應力超限、穩定性安全儲備不足,在水壓力作用下,鋼圍堰在隔艙混凝土頂部位置突發斷裂。危險性較大分部分項工程的程序規定存在嚴重缺陷。監理環節嚴重違反工程建設的有關規定。橋梁的準種類不同,控制安全的措施也不同,影響和制約安全生產的因素比較多。一般在施工前會對施工人員有技術交底,施工的輔助結構、臨時工程等,均應按有關規定做好安全防護措施。各項安全設施完成后,應經檢驗合格,才能使用。在工程施工中遇有六級(含六級)以上大風等惡劣天氣時,應停止高處露天作業、纜索吊裝及大型構件起重吊裝等作業。橋梁施工困難,我們有很多措施來保障橋梁安全。一般來說,對于大橋,首先設計單位就會提出施工方案,因為橋梁的受力是與施工過程密切相關的。然后,施工單位必須按照設計單位的施工方案,作出實施細則,并組織專家評審。施工過程中,嚴格按照實施細則執行。同時,施工單位肯定有一系列的操作規程,嚴格按照操作規程操作,應該是可以保證施工安全的。最后,對于大橋來說,還有科研單位參與的施工監控。在施工全過程,對橋梁的應力變形進行監測,給施工單位做出安全預警,并提供施工標高給施工單位,使得最后施工完成后,橋梁線型能夠達到設計線型。
綜上所述,在橋梁建設中,由于橋梁工程的特殊性,一般很多橋梁投資的管理者是代表國家的交通局,公路局或者下屬的國有公司。他們更關注如何把錢安全的花出去,如何避免事故。因為多花點錢,國家就不會追究責任,而如果因為他的節約,造成了事故,那就要負起全部責任。所以橋梁投資資金是相對比較充足的,在橋梁開工前,資金都是有保障的。我們聽說過爛尾樓,爛尾橋恐怕還是比較少見。資金是否有保證,就決定了設計的時候的自由度有多大。所以,在雄厚資金的支持下,為了進一步保障橋梁建設施工質量,還需要我們多從體制完善中著手,多從培養高素質高水平專業性的施工人才上努力。