大型組合梁斜拉橋施工期安全評價技術與管理策略分析

張宏偉

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810000）

組合梁斜拉橋發展前景較好，是橋梁領域中最具潛力的橋型[1]。由于橋梁結構較為特殊，并且索力張拉中存在較大偏差，導致施工中產生的荷載值未能與設定值達成一致，埋下了橋梁安全隱患，因此如何降低施工安全風險成為當前需要重點解決的問題[2]，其中，索塔施工是工程質量提升的關鍵，需要著重探究其施工安全技術及管理問題[3-4]。文章通過構建施工安全評價體系對其進行分析，并提出了管理策略。

1 大型組合梁斜拉橋索塔施工工程概況

中山至開平高速公路是江門市和中山市與其他發達城市連接的重要通道，對改善高速公路網結構至關重要。大型組合梁斜拉橋是各條公路連接的關鍵點，其施工技術安全性備受人們重視。文章以索塔施工為重點分析對象，進行施工技術安全風險評估研究。

該工程索塔采用"A"形設計，外觀以水滴形加以裝飾，總高度為203m，施工混凝土材料規格為C50。按照結構的不同，將索塔劃分為上、中、下三部分塔柱。其中，上塔柱兩側沿著中軸方向靠攏，通過在中間添加橫梁來提高索塔結構穩定性；中塔柱以六邊形斷面結構布設，具有較好的抗風性能；下塔柱采用單箱雙室布設，穩定性較強。為了保證施工安全，該項目在施工期間通過計算橫梁受力情況，為其配備了預應力鋼絞線。

索塔施工共分為35個節段，每一個節段設置的標準高度參數為6m。其中，上塔柱節段數量為9節，選取特制鋼模和液壓爬模作為施工方法，分別完成橫梁和塔冠施工；中塔柱節段數量為19節，該位置施工方法與上塔柱節點施工方法相似，將特制鋼模替換為定型鋼模；下塔柱節段數量為7節，分別在塔座和其他節段完成施工。

2 索塔施工技術安全風險評估

2.1 施工風險分類及權重

文章采用層次分析法劃分施工風險指標權重值，通過估算各項風險因素可能發生的概率，制訂防控可靠性較強的風險管理策略。按照風險類別的不同，將索塔施工安全風險類別劃分為兩類，分別是混凝土控制和施工輔具。該研究采用專家調查法選取風險因素，并采用層次分析法劃分因素層次，通過運行AHP程序獲取各項因素對應的權重值，以此構建風險評價體系。關于風險因素的詳細劃分及權重設置如表1所示。

表1 風險因素的詳細劃分及權重設置

2.2 模糊綜合評價模型的構建

第一步：采用層次分析法，劃分因素層次。依據風險因素的詳細劃分因素結構，確定各個層次評價因素集，即混凝土控制因素集和施工輔具因素集。

第二步：采用統一評價法，設定兩個因素集的評語集，評價等級設定為5個，即優秀、良好、中等、及格、不及格，每個等級打分標準分別為90分、80分、70分、60分、50分。

第三步：利用單層次指標評價一致性檢驗方法，設定各項評價指標的權重值，從而構建評價指標體系。關于索塔安全性評估的研究，文章設定兩個層次指標體系，第一層為Q，第二層由Q1和Q2組成，即。

第四步：按照層次劃分情況，分別計算各個層次的影響因素隸屬度，將評價打分結果代入其中，從而得到模糊評價矩陣：

將矩陣R與權重值代入以下公式中計算，得到二級因素安全風險評價結果：

將公式（2）中計算結果作為一級因素安全風險評價數據支撐，同樣運用公式（2）完成一級安全風險評價，最后將等級評估結果與分值M做乘積運算，從而得到整個項目的安全風險評估情況。如果該工程整體施工安全性較低，則需要修改施工方案，經過多次審核后再確定是否應用。反之，假如該工程施工安全評價較高，那么只需要對打分較低的施工因素相關施工方案做出調整，并加強重點因素施工安全監督。安全風險評價標準如表2所示。

表2安全風險評價標準

2.3 評價結果分析

文章采用專家評價法為各項風險因素指標進行打分，結果如表3所示。

表3 評價結果

將表3中打分結果代入R矩陣中，形成R1和R2兩個因素打分矩陣：

而后計算S=QR，由評估計算公式W=MS可以計算得到索塔施工項目安全風險評估結果。S=(0.1385 0.305 0.39975 0.15675 0.00625)，計算W數值為74.565。

依據最終計算結果可知，文章研究的索塔施工項目安全風險等級為一般，雖然存在施工安全風險，但是可以通過加強風險管理來降低安全事故發生頻率。

3 索塔施工安全風險管理策略

文章以各項安全風險因素單項打分結果為依據，從環境現場、設備運行管理、人員調配及專業培訓三個角度出發，分別擬定風險管理策略，通過實施此管理策略來解決索塔施工安全風險問題。

3.1 基于環境現場的施工安全風險管理

依據評估打分結果可知，施工環境現場“高空作業”與“安全防護設施布設”兩項打分較低，影響了索塔施工整體安全系數。因此，在施工過程中，必須加強現場施工指揮，做好溝通工作，加強各作業區吊車及其他空中作業設備的實施秩序管控，避免空中作業發生沖突，造成安全事故。另外，安全防護設施的布設應該根據施工現場環境需求做出相應調整，以確保防護措施能夠充分發揮作用。為了加強環境現場秩序管理，設置3～5個管理崗位，負責現場安全設備及高空作業等施工安全監管，如果發現異常，立即上報調整作業方案，使現場施工風險得以控制到最低。

3.2 基于設備運行情況的施工安全風險管理

對于設備運行安全風險管理，需要調整澆筑設備作業速度。從打分結果來看，雖然兩位專家給出了“優秀”等級評價，但是5名專家認為當前速度調配處于“中等”控制等級，速度控制不佳，存在較大風險。因此，在施工期間合理調整澆筑設備作業速度尤為重要。按照施工階段的不同，分別計算索塔各澆筑點承受的壓彎組合受力情況，調整澆筑速度，以提高混凝土穩定性。另外，施工輔助設備中，關于設備的安裝、拆除、連接等一系列操作評價較低，不利于設備正常作業，在下一步的調整中，需要嚴格按照設備操作標準，檢查每一個施工細節是否符合標準，以此降低設備施工風險。

3.3 基于人員調配及專業培訓的施工安全風險管理

索塔結構較為復雜，對施工人員專業技能及人員調配管理要求較高，而從當前關于混凝土控制和施工輔助工具的管控各項因素打分結果來看，整體分值不是很高，并且存在“不及格”因素，部分因素打分“及格”等級人數占比達到了0.3。因此，加強施工人員調配，組織專業培訓學習活動，對改善索塔施工安全風險問題幫助較大。關于施工人員調配，除了按照崗位工作任務部署情況設置人員調配方案，還應該根據索塔施工現場情況進行臨時調配。例如，爬模提升作業施工遇到了困難，需要增加施工人員，那么就要巡查哪些崗位人員處于待命狀態，調動這部分人員臨時參加爬模提升作業。關于人員專業技能的培訓，則是為各技術崗位人員安排培訓學習活動，除了施工前的安全培訓學習，還要在施工期間及時進行技術指導，使人員索塔施工技術水平不斷提升。

4 總結

文章圍繞組合梁斜拉橋施工期間的安全問題展開研究，為了盡可能降低施工安全風險，文章引入了模糊評價方法和層次分析法，構建施工安全風險評估體系。并以大型施工作業項目中索塔施工子項目為例，對項目施工安全進行評估，依據評估結果提出了控制安全風險的索塔施工管理策略。