系桿拱橋施工安全專項風險評估

（中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司，上海 201399）

目前我國建筑施工安全風險評估多數都是邀請第三方安全咨詢評價公司，但第三方欠缺施工經驗，對施工現場了解不深入，評估方法、過程和現場脫節，風險辨識不深入，評估結論難以指導現場施工。本文評估系桿拱橋上部結構施工安全風險，構建系桿拱橋的專項風險評估指標體系，為施工安全提供有力保障。

1 工程概況

京杭運河二通道320國道大橋為現有路改橋工程，主線橋長968.2 m，采用鋼管混凝土拱橋，跨徑161 m，計算跨徑157 m，計算矢高31.4 m，矢跨比1/5，橋寬38.5～44.35 m。拱肋為鋼管混凝土結構，吊桿為環氧涂層平行鋼絲拉索，縱、橫梁為預應力混凝土結構，橋面板為鋼筋混凝土結構。設計采用“先梁后拱”，橫梁、系梁采用現澆法施工，拱肋、風撐現場支架上拼裝焊接，壓注混凝土工藝。

根據交通運輸部施工安全風險評估管理辦法，該橋施工安全總體風險評估為Ⅲ級高度風險，需開展專項安全風險評估。本橋下部結構設計為群樁加柱式墩，下部結構施工安全風險較小，專項安全風險評估主要對上部結構進行風險分析。同時該橋址地處浙北平原區，地形平坦，施工范圍內各條管線，均采用先遷改后施工，周邊環境、季節性變化對施工的影響不在此次評估考慮范圍內。

2 評估程序

專項風險評估的基本程序包括：風險源普查、辨識、分析，并針對較大風險源進行估測、控制。（1）分解施工作業程序，形成評估單元；（2）辨識評估單元的典型事故類型；（3）通過作業環境危險性評價法，辨識一般風險源和較大危險源；（4）利用指標體系法、風險陣法對較大風險源進行估測；（5）針對風險源提出相應的控制措施和建議。

3 風險源辨識

風險源辨識是風險評估的基礎，主要包括施工作業程序分解、施工作業可能發生的安全事故辨識。本橋梁工程上部結構包括梁板施工、拱架施工、橋面系施工3個子分部工程，每個分部工程又細分為不同的分項工程（主要工序）：（1）梁板工程：地基處理、支架搭設和預壓、模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、預應力工程等。（2）拱架施工：支架搭設、安裝拱勒和焊接、混凝土壓注、安裝風撐、吊桿安裝與張拉等。（3）橋面系及附屬工程：橋面欄桿、伸縮縫、防排水、路面工程等。施工作業程序分解后，通過評估小組討論、咨詢等方式，結合以往施工中發生的典型事故及《企業職工傷亡施工分類標準》（GB 6441—86）等，得出本施工過程中可能發生的典型事故類型有物體打擊、高處墜落、觸電、起重傷害、坍塌、機械傷害、火災、其他傷害等。

4 風險分析

梁板施工過程中，支架失穩、鋼筋、模板、混凝土、預應力工程是常見風險。拱圈結構施工主要涉及大型構件吊裝和混凝土壓注過程中的失穩、焊接、高處作業等施工風險。

（1）起重傷害。上部拱勒設計節段最大重量為148.7 t，起重風險較大。原因包括方案設計不合理、吊車起重能力不夠、地基承載力不足、吊點設置不合理、作業人員違章作業、環境影響、提升速度較快等造成的吊車傾覆；吊物脫鉤、鋼絲繩斷裂；指揮信號不清楚發生誤撞、脫鉤、彈繩等傷人事故；因設備操作不當、安全設施（限位器、安全卡等）不可靠、安全防護不到位等。

（2）支架坍塌。主要有支架坍塌和鋼拱架坍塌風險，施工方案設計不合理、驗算不符合要求；地基承載力不足，排水不暢；支架材料強度不足、受力不均衡，搭設不符合方案要求，支架集中堆載；作業人員違規操作、上部結構齡期未到強度不足拆除架體；鋼拱架臨時支撐固結不穩、受力不均、惡劣天氣（大風）施工、鋼管質量焊接工藝不合格；混凝土壓注方式錯誤等引發支架垮塌。

（3）高處墜落。上下橋梁未搭設安全通道；作業人員違規攀爬架體；橋面臨邊防護缺失；高空作業人員未穿戴安全帶、防滑鞋；特種作業人員未持證上崗；雨雪天、大風等惡劣天氣違規作業；夜間施工照明不足等。

（4）物體打擊。各種手持小工具、混凝土塊、其他小型材料掉落砸傷人員；作業人員高空拋物；起重過程中捆綁不牢固；違規操作、防護不到位墜落傷人。

（5）觸電。電氣線路老化、破損；非專業人員操作電氣設備；電氣線路設置不合理、未設置接地線、保險裝置失靈；檢修作業過程中意外合閘，用電設備漏電等。

（6）機械傷害。預應力筋、錨具、夾片性能損傷引發夾片或預應力筋飛出傷人；油泵管路爆裂引發噴濺傷人；張拉設備故障；預應力筋的質量不合格；張拉機具、鋼筋加工等機械安全設施失效；惡劣天氣施工等造成的機械傷害。

（7）火災。鋼管混凝土焊接作業量大，容易引燃安全網、方木、模板、油漆等易燃物。焊接過程中，防火安全距離不足，電焊工未持證上崗，未配置滅火器等。

5 風險估測

風險估測采用作業條件危險性評價法，對可能發生的事故類型進行評估。風險估測如表1所示。

表1 風險估測

通過風險估測，該系桿拱橋上部結構施工容易發生支架垮塌、起重傷害事故，屬于高度危險。對高度危險的施工作業活動，按照要求，納入較大風險源估測。

6 較大風險源估測

較大風險源估測采用定性與定量相結合的方法。事故嚴重程度采用專家調查法，事故可能性采用指標體系法，參照風險矩證，確定風險等級。系桿拱橋施工易發垮塌、起重傷害等事故類型，通過專家評議法建立系桿拱橋施工事故可能性評估指標體系。

6.1 事故發生可能性

因施工單位的管理、經驗、資質等對工程施工安全起關鍵性作用，在安全管理過程中起到增加或抵消作用，同樣的施工內容，不同作業人員、不同環境差異都很大。專項風險等級標準如表2所示，評估指標體系如表3所示。

表2 專項風險等級標準

表3 系桿拱橋施工事故可能性評估指標體系

參照《公路工程評估指南》中人的因素及施工管理引發的事故可能性評估指標體系，得出本項目橋梁工程安全管理折減系數γ=0.9。

根據公式計算系桿拱橋事故可能性P=γ×R=15×0.9=13.5，參照《典型重大風險源事故可能性等級劃分》得出事故可能性等級為3級。

6.2 事故嚴重程度

從直接經濟損失和人員傷亡兩個方面，采用專家法分析系桿拱橋施工事故嚴重程度。

系桿拱橋施工過程中可能造成3≤死亡（失蹤）＜10或10≤重傷＜50規模的事故，屬于2等級，即較大事故。

系桿拱橋施工設備、設施投入量大，發生事故造成的直接經濟損失（Z值）較大，1 000萬元≤Z＜5 000萬元，為2等級，損失較大。

根據人員傷亡情況和直接經濟損失大小，確定系桿拱橋施工事故嚴重程度為2等級。

根據風險矩證表，確定系桿拱橋施工風險等級為：Ⅲ級高度風險。

7 對策措施及建議

根據風險評估結果和風險接受準則，提出風險控制措施。風險控制根據工程特點、風險評估結果，選擇合適的控制措施。

系桿拱橋上部結構施工的風險防控措施：

（1）系桿拱橋施工應編制專項施工方案，組織專家評審，嚴格按審批后的方案執行。

（2）施工前，項目技術負責人應逐級對現場管理人員、作業人員進行技術、安全交底，告知施工中的重難點和注意事項。針對橫系梁、風撐弦桿、拱肋、吊桿等重點施工部位，編制作業指導書。

（3）鋼管加工、起重吊裝選取有資質的專業單位；鋼管拱進場應有鋼材的質量證明書及抽樣檢驗報告、焊接材料質量證明書、焊接工藝評定報告、焊縫質量檢測報告、內部探傷報告等。

（4）起重機械必須具有合格證，進場設備必須進行驗收；地基承載力必須滿足使用要求；吊裝使用的鋼絲繩、器具必須進行相關驗算，同時有產品合格證明。

（5）多機抬吊時，需要統一指揮、相互協調配合，重量分配合理。在起吊時需要在吊車附近拉警戒線，禁止非相關的人員進入施工的現場。

（6）選取的支架應具有材質合格報告，現場隨機抽取架管做外觀、強度試驗，支架搭設嚴格按照專項方案執行，地基必須經過專門處理，確保施工安全。

（7）鋼管混凝土的壓注嚴格按照施工方案的順序進行，控制壓力，防止傾覆。

（8）大風、暴雨、大雪等惡劣天氣嚴禁進行吊裝和高處作業。

8 結語

通過本次風險專項評估，可知系桿拱橋施工屬于較大以上安全風險管控部位，存在坍塌、起重傷害等事故風險。專項風險評估是在項目開工之前，基于施工圖紙、施工組織設計等文件，預測施工過程中可能存在設計變更、工藝轉換。工程實施過程中，應根據項目具體情況，完善安全風險控制措施。