公路橋梁施工安全風險控制技術研究

覃君軍

針對公路橋梁施工中的常見安全風險因素，文章分析了風險因素產生的原因及預防措施，討論了公路橋梁現場施工在線監測系統的功能需求與核心架構設計方案，并對該系統的實際性能進行了驗證，證明了該系統對于公路橋梁現場施工安全風險控制的有效性。

公路橋梁;施工;風險控制;研究

U447-A-35-120-3

0?引言

隨著我國建筑行業的蓬勃發展，每年都有大量的高質量精品工程在不斷興建。橋梁工程屬于我國交通領域的基礎設施，在我國路網系統中占有極其重要的位置。以公路橋梁的建設為例，近年來先進施工技術和施工設備在不斷應用，突破了復雜地域及惡劣環境的限制，部分公路橋梁工程的各項參數指標達到了國際標準。通過我國路橋施工技術人員的不斷努力與探索，在公路橋梁的施工領域已積累了豐富的經驗和技術。然而，近年來公路橋梁施工中的各類施工事故卻時有發生，且導致公路橋梁施工事故發生的直接因素多種多樣，造成了嚴重的經濟損失和不良社會影響。為此，對公路橋梁施工中的安全風險因素控制技術進行深入研究顯得尤為必要[1]。

1?公路橋梁施工主要風險因素分析

公路橋梁施工過程中的風險因素有很多，都可以引起較為嚴重的安全生產事故。通過查閱相關文獻以及對近年來發生的各類公路橋梁施工事故進行調查可知，以下幾方面風險因素在公路橋梁的施工中較為常見，且引發嚴重施工事故的概率較大。

（1）施工方案設計因素

施工方案設計因素決定了公路橋梁施工全過程的總體規劃與部署。施工方案中幾乎涵蓋了工程的全部事項，包括施工前期對現場地質結構以及氣象、水文等自然條件的勘測，施工可行性的評估，工期節點進度的規劃，施工質量、安全性的標準要求以及對可能發生的地質災害和施工現場突發情況的預測等內容。施工方案在設計過程中如果出了問題或發生偏差，都會對施工過程帶來潛在的安全風險，甚至會使整個工程出現嚴重的質量和安全問題[2]。為此，應嚴格把控施工方案的設計環節，在完成施工方案的設計之后，應由具有審核資質的機構進行審核、驗收。

（2）施工人員技術因素

施工人員的技術因素對于公路橋梁施工中的安全性具有直接作用。面對施工過程中的各類風險因素，施工人員應具備一定的洞察能力，通過自身的施工經驗和施工技術來及時發現施工中的風險隱患位置，并通過完善的整改措施來規避、消除風險。通過分析公路橋梁施工中的各類事故不難發現，因施工人員技術因素而引起的生產事故占絕大多數。各路橋施工企業應加大對施工人員的技術培訓及考核工作，不斷提升施工隊伍的整體素質與技術實力。

（3）施工設備使用因素

施工設備使用因素可歸結為引起公路橋梁施工風險的間接因素，例如使用不合格的機械施工設備，在使用過程中的誤操作等，這些因素都能夠引起公路橋梁施工過程中的安全風險，使施工設備發生故障或直接損毀，也可能造成施工人員的人身傷害事故。各路橋施工企業對于施工設備的質量及運行工況都有明確的規定，例如施工設備定期檢驗制度以及施工前的試運工作等。對此，應嚴格履行施工機械設備的檢驗流程，使用經檢驗后合格的施工設備，并杜絕人為誤操作設備的情況發生，在最大程度上避免因施工設備使用問題而引起的安全風險[3]。

（4）施工現場管理因素

規范、有序的施工現場對于公路橋梁的施工效率及安全性具有重要影響;反之，混亂、無序的管理機制和流程會帶來嚴重的施工后果。施工現場的管理因素屬于公路橋梁施工中典型的安全風險因素。施工現場的管理包括了對施工人員、施工設備以及施工物資等全部施工要素的管理。管理流程十分龐雜，任何一個環節發生問題都會帶來安全風險。各路橋施工企業應結合自身實際的生產經營狀況，建立合適的、有效的施工現場管理機制[4]。

公路橋梁施工主要風險因素如表1所示。

2?基于在線監測系統的施工安全風險控制技術研究

2.1?系統功能需求分析

為有效控制公路橋梁施工中的安全風險，降低發生安全生產事故的概率，保障施工人員及施工設備的安全，應建立完善的公路橋梁施工安全風險控制系統。眾所周知，公路橋梁施工過程中的安全風險因素多出現在施工現場，即施工現場的安全風險因素決定了公路橋梁整體工程施工的安全級別。基于在線監測系統的施工安全風險控制技術能夠使施工現場的全部情況實時呈現，對于發現施工過程中的各類安全風險因素具有重要作用。在線監測系統應具備以下幾方面核心功能。

（1）監測范圍的全面性

在線監測系統應具有對公路橋梁施工現場全方位監測的主體功能，能夠覆蓋施工現場的各個角落及盲區，對于進出施工現場的車輛能準確記錄，對于各施工崗位的人員能夠準確監測、管理，對于施工物資的入場、堆放及領用都要有詳細的記錄，包括施工機械設備的使用情況等也屬于在線監測的范圍[5]。

（2）監測畫面的高清晰度

為保證在線監測人員查看施工現場情況的準確性，監測系統應具備擁有高清晰度畫面的功能。例如當施工人員進入現場作業時未佩戴安全帽等防護措施，監測系統應能自動顯示出該施工人員的具體位置并發出報警提示。這需要在施工現場布置大量的高清攝像頭，并以高速的網絡交換設備為基礎架構，才能使施工現場的違章畫面能夠在集中監控大屏上得以實時、清晰地呈現。

（3）監測系統的高可用性

公路橋梁施工現場的在線監測系統應在施工全過程中隨時可用，避免出現故障或宕機的情況發生，否則會影響正常的使用并遺漏施工現場的違章情況，給施工帶來潛在的風險隱患。高可用性是對施工現場監測系統的本質要求，應能持續供電以保證系統的正常使用，或建立雙套監測系統，互為主從備用關系。當其中一套監測系統發生故障時，另一套監測系統能自發啟動，以保障對施工現場情況的持續監測，為公路橋梁現場施工的質量及安全性提供基礎保障[6]。

（4）系統操作的便利性

在線監測系統應便于操作，即便是未曾使用過的人員也可通過簡單的培訓后輕松使用，節約前期的培訓成本。在線監測系統應具有良好的人機交互界面，能夠增強監測人員的體驗性，從而降低對監測系統誤操作的風險。

公路橋梁現場施工在線監測系統功能需求分析如表2所示。

2.2?系統核心架構設計

公路橋梁現場施工在線監測系統核心架構包括以下幾個主要部分。

（1）監測數據存儲及處理平臺

公路橋梁的施工現場環節眾多，所涉及的施工人員、施工設備及施工物資的管理工作十分復雜，對施工現場這類要素進行在線監測，需要一個強大的數據存儲及處理平臺作為基礎支撐。公路橋梁施工現場在線監測系統最核心的功能是監測的實時性，即通過集中監控大屏可隨時看到現場的在線施工情況。該系統采用工控機與上位機相結合的方式來實現施工現場數據的存儲、處理和信息交換過程。工控機安裝Linux3.0版本操作系統，能夠實現全天候的穩定運行，避免宕機情況發生，為施工現場的持續監測提供支持。工控機中還包括有音視頻等監控軟件，對施工現場的數據進行自動轉換。上位機的主要功能是工控機與集中監控大屏的交互媒介，經過工控機處理后的現場施工數據通過上位機傳輸到集中監控大屏，便于監測人員隨時瀏覽和查看[7]。

（2）智能化采集量測傳感系統

條件允許的路橋施工企業，可在施工現場部署大量的智能傳感設備，用來提升公路橋梁施工現場的監測質量，結合當前先進的采集和量測模塊共同構成智能化采集量測傳感系統。該系統將公路橋梁施工現場的監測數據分為結構化數據和非結構化數據。結構化數據類型一般指文本數據，包括公路橋梁施工現場的人員進出登記、施工設備及物資使用記錄以及施工人員的出勤記錄等。非結構化數據指音頻、視頻等類型的數據，包括施工現場交接班情況、施工人員安全防護措施情況以及施工現場的其他安全風險因素等[8]。

公路橋梁現場施工在線監測系統核心架構如圖1所示。

2.3?系統安全風險控制有效性驗證

通過抽取施工現場在線監測系統中工控機與上位機部分的接口數據，利用該系統架構自身的施工數據處理平臺，分析監測系統在應用前后公路橋梁現場施工安全風險概率的變化情況。試驗過程中分別選取了人為安全風險、設備安全風險以及其他安全風險等因素，對所設計的施工現場在線監測系統安全風險控制的有效性進行驗證。系統后臺分析工具自動生成的施工現場安全風險概率變化柱狀圖如圖2所示。通過圖2可知，應用在線監測系統后，公路橋梁施工現場的人為安全風險、設備安全風險以及其他類型的安全風險發生的概率均有所下降，且低于施工規范標準中的要求，證明了施工現場在線監測系統設計的可行性。

3?結語

本文對公路橋梁施工中的安全風險控制技術進行了深入研究，對常見的安全風險因素進行了總結，

從監測的范圍、畫面的清晰度、系統的可用性以及系統操作的便利性方面分析了系統應具備的主要功能，從數據的存儲處理和智能化采集量測傳感兩個方面設計了公路橋梁現場施工監測系統架構，并完成系統安全風險控制有效性的驗證。

參考文獻：

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