劉寶泉
(廣西路建工程集團有限公司,廣西 南寧 530001)
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋在施工過程中受內(nèi)外部影響較大,為保證達到既定的施工、安全管理目標,應(yīng)采取科學(xué)的方法對其施工過程進行管理。
由于工程項目的施工特點導(dǎo)致在現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工過程中會受到諸多內(nèi)外部因素的影響,這些因素的影響會在一定程度上導(dǎo)致橋梁施工偏離既定目標,為了避免偏差現(xiàn)象的產(chǎn)生,應(yīng)采取科學(xué)的方法對其施工狀態(tài)進行實時監(jiān)控、調(diào)整,及時找出施工過程中的各類偏差,使現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工處于可控狀態(tài),從而保證橋梁施工滿足工期、質(zhì)量、成本、進度及安全管理等目標的要求[1]。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工控制的主要內(nèi)容是對其施工過程進行控制,保證橋梁施工過程中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形量處于可控的范圍內(nèi),從而確保橋梁施工人員的人身安全。本文主要從宏觀的角度對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工控制的內(nèi)容進行闡述,主要包括以下幾個方面[1]:
1.2.1 變形控制
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于受各種因素的影響會產(chǎn)生不同程度的變形,同時在施工過程中會產(chǎn)生一定的偏差,這些變形偏差的累積如得不到有效的控制會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定問題。因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施對橋梁施工過程進行嚴格的控制,減少結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計尺寸偏差,將其控制在合理的范圍內(nèi)。
1.2.2 應(yīng)力控制
應(yīng)力控制是現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工控制的關(guān)鍵因素,應(yīng)采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測的方法對其施工過程所受的臨時受力情況和成橋狀態(tài)的受力情況進行合理的分析,如發(fā)現(xiàn)橋梁施工各部分實際所受應(yīng)力與計算應(yīng)力情況存在的偏差超出允許偏差范圍,應(yīng)及時對施工過程進行檢查、處理,從而保證現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工過程中各結(jié)構(gòu)構(gòu)件所受應(yīng)力符合設(shè)計要求。
1.2.3 穩(wěn)定控制
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工穩(wěn)定性控制是保證橋梁工程施工人員人身安全的關(guān)鍵因素,應(yīng)對橋梁施工各個階段所形成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部和整體穩(wěn)定性進行嚴格的控制,因此在施工過程中通過采用科學(xué)的手段對各種不利情況進行預(yù)測,對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工過程中的支撐體系、支架等進行嚴格控制,從而確?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工過程中的穩(wěn)定性得以有效控制。
橋梁工程風(fēng)險是指在橋梁施工過程中由橋梁工程施工特點及自身因素影響導(dǎo)致各種不利后果產(chǎn)生的不確定性。橋梁工程風(fēng)險一般等于橋梁施工風(fēng)險事故發(fā)生概率與其造成后果乘積的代數(shù)和來進行表示[2]。
2.2.1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險分析的概念及內(nèi)容
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工風(fēng)險分析是通過合理的分析手段找出橋梁工程施工過程中出現(xiàn)風(fēng)險事件的位置及概率,并針對風(fēng)險事件的發(fā)生制定合理的預(yù)防和處理措施,從而降低風(fēng)險事件的危害程度?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險分析的過程如圖1所示。
圖1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險分析流程圖
2.2.2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險分析方法
2.2.2.1 定性風(fēng)險分析法
定性風(fēng)險分析法是指通過借助相關(guān)領(lǐng)域?qū)<业慕?jīng)驗、知識,采用小組討論、檢查列表、問卷法、頭腦風(fēng)暴法、德爾菲法對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險進行分析和判斷,并根據(jù)對所獲取的信息進行總結(jié)、歸納得出分析結(jié)論。
2.2.2.2 定量風(fēng)險分析法
定量風(fēng)險分析法是指通過利用蒙特卡羅法、敏感性分析等數(shù)學(xué)計算方法對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險事件發(fā)生的概率和損失程度進行定量的計算,從而制定有效的應(yīng)對措施。
2.2.2.3 定性定量綜合分析法
定性定量綜合分析法是指將定量分析與定性分析相互結(jié)合,從而彌補彼此在現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險分析的不足,提高風(fēng)險分析的準確性。
2.2.3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險識別
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險識別是指通過采用科學(xué)的方法對橋梁施工過程中所出現(xiàn)的風(fēng)險因素進行識別、量化的過程。橋梁風(fēng)險識別主要包括信息收集研究、不確定性因素的確認、風(fēng)險模式因素識別、風(fēng)險分析篩選、風(fēng)險清單的建立,具體工作流程如圖2所示[2]。
圖2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險識別流程圖
2.2.4 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工階段風(fēng)險概率和損失估計
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工階段安全風(fēng)險概率和損失估計是通過采用科學(xué)的方法對風(fēng)險事件出現(xiàn)的概率及發(fā)生風(fēng)險事件可能造成的損失進行估計的過程。一般來說安全風(fēng)險事件發(fā)生的概率是通過對類似已完工工程風(fēng)險事件進行分析、整理得到的。安全風(fēng)險概率的確定主要是通過采用主觀概率法進行確定,并采用德爾菲法來進行誤差的修正[3]。
2.2.5 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工階段風(fēng)險矩陣決策方法
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工階段風(fēng)險矩陣是將橋梁工程施工過程中的各安全風(fēng)險事件發(fā)生可能性及后果放到矩陣當(dāng)中進行統(tǒng)一表示的方法,通??筛鶕?jù)《公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全風(fēng)險評估指南》對安全風(fēng)險事件發(fā)生概率和損失的評定標準,對橋梁工程風(fēng)險事件等級進行劃分[3](具體見表1、表2)。
表1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險發(fā)生概率等級判別標準表
表2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險水平等級矩陣表
2.2.6 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工風(fēng)險估計和評價方法
現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工風(fēng)險估計和評價實際上是對工程實施過程的資料進行收集和整理,找出影響工程施工安全管理的各個因素,并按照風(fēng)險因素的大小進行排序,利用層次分析模型求出影響現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險因素的權(quán)重,然后采用模糊綜合評價模型對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險估計和評價水平進行確定,如圖3所示[4]。
圖3 AHP-FCE綜合評價模型圖
2.2.7 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型
在進行現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工風(fēng)險估計和評價時首先應(yīng)建立合理評價體系。本文主要結(jié)合橋梁施工的基本特點及安全管理的相關(guān)知識將現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工風(fēng)險估計和評價體系分為以下三層,如圖4所示[4]。
圖4 現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險估計和評價體系示意圖
2.2.8 構(gòu)造判斷矩陣
通過對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險因素進行分析,可知現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險評價體系包括B1、B2、B3、B4、B5五個基本因素,用矩陣B=(bij)m×n表示。通過邀請采用1~9比例標度法可以得判斷矩陣為[4]:
本文采用1~9及其倒數(shù)1,1/2,…1/9法對各指標的重要程度進行比較,可通過查表各因素的相對重要程度表求得。
2.2.9 權(quán)重向量和最大特征值的求取[4]
2.2.10 一致性檢驗[4]
2.2.11 進行模糊綜合評價[4]
通過上文可得模糊評價矩陣:
(1)進行二級模糊評價:Xn=ω1×Pn(n=1,2,3,4,5)
(2)進行一級模糊評價:β=ω×Xn
(3)根據(jù)最大隸屬度原則,得出現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險評價水平為:
Sb=s×β
通過層次分析法及模糊綜合評價法的應(yīng)用可以對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險進行綜合的評估,定量確定項目安全風(fēng)險管理水平,從而有針對性地制定相應(yīng)的預(yù)防、處理措施。
本文首先介紹了現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工控制的意義,從宏觀的角度闡述了現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工控制的主要內(nèi)容和必要性,為后文的論述奠定了理論基礎(chǔ)。其次對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險評估的概念、內(nèi)容、方法、流程進行明確。最后采用層次分析法及模糊綜合評價法對現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱式拱橋施工安全風(fēng)險評估進行定量的分析。