跨鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工安全風(fēng)險評估方法

季向超

（河北陸航檢測認(rèn)證有限公司，河北 石家莊 050060）

跨鐵路轉(zhuǎn)體橋梁的施工環(huán)境復(fù)雜，作業(yè)難度大，技術(shù)要求高，安全風(fēng)險突出。在施工前開展安全風(fēng)險評估，是加強(qiáng)安全風(fēng)險預(yù)控、防范安全事故的重要手段。目前，各地區(qū)依據(jù)《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險評估指南》（以下簡稱《指南》）廣泛開展了橋梁施工安全風(fēng)險評估工作。由于《指南》中未提供針對橋梁轉(zhuǎn)體施工事故的可能性評估指標(biāo)，對評估工作造成了較大困難，并導(dǎo)致了評估程序不規(guī)范、準(zhǔn)確性不高、評估結(jié)果應(yīng)用性差等問題。

1 工程概況

萍鄉(xiāng)市中環(huán)北路工程跨滬昆鐵路高架橋在滬昆下行線K1016+198.5處上跨滬昆鐵路。上跨段橋跨布置為2×70m，單幅橋?qū)挒?5.25m，橋下凈空≥8.5m。左右幅2×70mT型剛構(gòu)橋采用同步平面轉(zhuǎn)體法施工，先平行滬昆線路方向澆筑箱梁，然后轉(zhuǎn)體施工到成橋位置，轉(zhuǎn)體重量約10000t，轉(zhuǎn)體角度為順時針47°。轉(zhuǎn)體施工利用鐵路施工天窗，分2次完成，其中試轉(zhuǎn)體為Ⅲ級施工，正式轉(zhuǎn)體為Ⅱ級施工。

2 風(fēng)險評估過程

2.1 評估范圍

在上一階段的總體風(fēng)險評估中，已判定橋梁轉(zhuǎn)體施工工序?yàn)橹卮箫L(fēng)險源。該次評估以橋梁轉(zhuǎn)體施工作為評估單元，根據(jù)工程施工條件、作業(yè)風(fēng)險特點(diǎn)以及類似工程事故情況，進(jìn)行風(fēng)險辨識、分析、估測，針對突出的風(fēng)險事件進(jìn)行量化評估，劃分風(fēng)險等級，并提出風(fēng)險控制措施。

2.2 風(fēng)險辨識

（1）資料收集與現(xiàn)場調(diào)查。收集的資料包括可行性研究報告、環(huán)評報告、工程地質(zhì)勘察報告、初步設(shè)計(jì)文件、施工圖設(shè)計(jì)文件、施工組織設(shè)計(jì)文件、總體風(fēng)險評估報告及其他相關(guān)文件；工程區(qū)域內(nèi)建（構(gòu)）筑物、鐵路、管線等資料；工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、水文、氣象等資料；鐵路部門營業(yè)線施工管理相關(guān)資料；同類工程事故資料。進(jìn)行現(xiàn)場勘察，對地質(zhì)條件、氣象水文條件、周邊環(huán)境條件等進(jìn)行調(diào)查取證，重點(diǎn)調(diào)查橋梁上跨部位的鐵路設(shè)施情況，并進(jìn)行必要的量測。

（2）風(fēng)險事件分析。通過現(xiàn)場調(diào)查、評估小組討論、專家咨詢等方式，分析施工過程中可能發(fā)生的典型風(fēng)險事件類型。經(jīng)分析，橋梁轉(zhuǎn)體施工過程中可能發(fā)生的風(fēng)險事件有鐵路交通事故、坍塌、起重傷害、機(jī)械傷害、觸電、物體打擊、高處墜落等。

（3）致險因素分析。從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面對可能導(dǎo)致風(fēng)險事件的致險因素進(jìn)行分析，找出可能導(dǎo)致風(fēng)險事件發(fā)生的人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷（見表1）。分析方法使用風(fēng)險傳遞路徑法、魚刺圖法和故障樹分析法。

表1 致險因素分析表（示例）

2.3 風(fēng)險估測

（1）一般估測。一般估測是對橋梁轉(zhuǎn)體施工過程中所有潛在的典型風(fēng)險事件進(jìn)行估測，確定各類風(fēng)險事件的風(fēng)險等級。一般估測可采用定性或半定量的方法，此次評估主要應(yīng)用了LEC法和檢查表法（見表2）。由表2可知，轉(zhuǎn)體施工過程中最為突出的風(fēng)險事件是橋梁坍塌事故，其次是鐵路交通事故。

表2 LEC法風(fēng)險估測結(jié)果

（2）專項(xiàng)估測。針對橋梁坍塌事故風(fēng)險進(jìn)行專項(xiàng)估測，分別估測風(fēng)險事件可能性和嚴(yán)重程度，采用風(fēng)險矩陣法確定風(fēng)險等級。若專項(xiàng)估測結(jié)果與一般估測結(jié)果不符，宜以專項(xiàng)估測結(jié)果為準(zhǔn)，或采用其他方法重新評估。

第一，事故可能性評估。首先，嘗試建立指標(biāo)體系。在查閱國內(nèi)外轉(zhuǎn)體橋施工案例的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，建立了橋梁坍塌事故可能性評估指標(biāo)（見表3）考慮施工單位管理水平對事故可能性的影響，按照《指南》提供的方法，確定安全管理折減系數(shù)γ取值0.8。事故可能性分值P=R×γ=6×0.8=4.8，取值5。按照《指南》給出的事故可能性等級劃分表，判定橋梁坍塌事故可能性等級為2級（偶然）。其次，專家咨詢與討論。為驗(yàn)證所建評估指標(biāo)體系的合理性，向3名具有轉(zhuǎn)體橋施工經(jīng)驗(yàn)的專家進(jìn)行了咨詢。專家認(rèn)為：事故可能性的評估應(yīng)綜合考慮工程規(guī)模、施工工藝、工程難度、施工經(jīng)驗(yàn)等因素，還應(yīng)當(dāng)參考國內(nèi)相關(guān)施工案例。近年來，國內(nèi)轉(zhuǎn)體施工技術(shù)不斷改進(jìn)，工藝已比較成熟，加之各單位對轉(zhuǎn)體工程的較大關(guān)注，轉(zhuǎn)體坍塌事故十分罕見。綜合考慮施工單位能力及其他各項(xiàng)因素，專家組認(rèn)為轉(zhuǎn)體施工坍塌事故可能性等級為2級。

表3 T形剛構(gòu)水平轉(zhuǎn)體施工坍塌事故可能性評估指標(biāo)

第二，事故嚴(yán)重程度評估。若發(fā)生橋梁坍塌事故，有可能造成暴露在施工作業(yè)環(huán)境中的3名以上作業(yè)人員死亡、500萬元以上經(jīng)濟(jì)損失、較大以上鐵路交通事故。根據(jù)《指南》提供的評估標(biāo)準(zhǔn)，確定事故嚴(yán)重等級為4級（特大）。通過以上評估，建立風(fēng)險矩陣（見表4），確定橋梁坍塌事故風(fēng)險等級為Ⅲ級（較大）。

表4 風(fēng)險矩陣表

3 風(fēng)險管控措施

針對橋梁轉(zhuǎn)體過程中的坍塌事故風(fēng)險，應(yīng)制定針對性的管控措施，加強(qiáng)管控。

（1）編制專項(xiàng)施工方案，方案應(yīng)經(jīng)過專家評審和鐵路局基建處審查。

（2）轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位、轉(zhuǎn)動體系材料供應(yīng)及制作單位應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)，施工單位應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)動支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)、平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行審查和驗(yàn)算。

（3）球鉸的深化設(shè)計(jì)圖應(yīng)經(jīng)過設(shè)計(jì)單位認(rèn)可，承載力滿足設(shè)計(jì)要求；球鉸進(jìn)場應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，檢查球鉸的直徑、曲率半徑、球面貼合度、表面質(zhì)量等各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求及施工要求。

（4）應(yīng)按規(guī)定提前將施工計(jì)劃上報路局相關(guān)單位，按要求設(shè)置駐站聯(lián)絡(luò)員，遵守營業(yè)線施工有關(guān)規(guī)定。

（5）轉(zhuǎn)體前應(yīng)對各項(xiàng)準(zhǔn)備工作及轉(zhuǎn)體設(shè)備進(jìn)行檢查、試驗(yàn)，保證整個轉(zhuǎn)體平穩(wěn)、順利進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)在運(yùn)行前必須經(jīng)過空載聯(lián)試，確認(rèn)無問題后再投入使用。

（6）牽引千斤頂應(yīng)使梁體按設(shè)計(jì)速度進(jìn)行勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)體過程中應(yīng)對梁體、墩柱實(shí)時觀測，并應(yīng)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)指導(dǎo)轉(zhuǎn)體施工。根據(jù)測量觀察在距轉(zhuǎn)體到位1m時，牽引千斤頂應(yīng)放慢轉(zhuǎn)速，由連續(xù)作業(yè)變更為點(diǎn)動操作，梁體逐步就位。為保證轉(zhuǎn)體就位正確，施工時應(yīng)控制止動擋塊的施工精度。轉(zhuǎn)體到位后應(yīng)鎖定連續(xù)平轉(zhuǎn)油缸下錨，并應(yīng)完成油缸安全行程。

（7）現(xiàn)場應(yīng)有備用電源和備用千斤頂。

（8）作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)確認(rèn)達(dá)到放行列車條件后，方可進(jìn)行施工銷記。

4 結(jié)束語

施工風(fēng)險評估是一個復(fù)雜的過程，評估方法多樣化和評估結(jié)果差異化是當(dāng)前無法避免的問題。文章所提出的風(fēng)險評估思路，僅僅是針對特定施工環(huán)節(jié)進(jìn)行專項(xiàng)評估的一次嘗試。隨著新版評估指南的制定，會為廣大工程技術(shù)人員提供更通用、更科學(xué)、更準(zhǔn)確的風(fēng)險評估方法。