■周 云

(中交第四航務工程局有限公司，廣州 510290)

懸索橋施工具有工期長、難度大、設備多、變化快、環(huán)境惡劣、風險大的特點。其依靠主纜承受主要荷載，并通過主纜將拉力傳給錨固體系，加勁梁僅僅起到局部承受荷載、傳遞荷載的作用；采用地錨時，加勁梁中不受軸向力作用，由加勁梁自重引起的恒載內(nèi)力較小。大跨度懸索橋在施工過程中會面臨各種各樣風險和安全事故。

1 橋梁風險分析方法

在實際工程中，工程風險通常被定義為工程在建造的各個階段，預期目標與實際結(jié)果之間的誤差及這種誤差發(fā)生時給實際工程帶來的損失。常見的風險分析有定性、定量及定性與定量相結(jié)合的分析方法[1]。在進行實際工程的分析過程中，我們必須根據(jù)工程實際情況、可用信息量和分析方法的特點選擇合適有效的風險分析方法。在具體的工程實踐中，定量分析的精準性難以得到有效提高，也很難確保分析的結(jié)果一定符合實際情況，這是因為在分析過程中依據(jù)的數(shù)據(jù)的可靠性，計算參數(shù)的假設與實際工程情況的匹配度不夠高。所以在實際工程應用中一般采用定性分析作為風險分析的主要方法。

2 懸索橋施工風險的分類

根據(jù)工程建設實際情況，懸索橋施工風險如圖1所示。

施工質(zhì)量的風險主要是由材料和結(jié)構(gòu)線性的質(zhì)量好壞兩大部分構(gòu)成。其中水泥混凝土制備過程中的質(zhì)量控制、電焊工人對于焊接作業(yè)的質(zhì)量控制、鋼材的質(zhì)量及鋼束在施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題構(gòu)成材料質(zhì)量風險。隨著GDP水平及交通量的日益提高，不斷增加的橋梁跨度和各種各樣的橋梁結(jié)構(gòu)給實際工程中的橋梁施工造成了很大的麻煩，大幅度增加了施工技術(shù)風險。主要的環(huán)境風險因素包括導航，水文，地質(zhì)，地震和氣象。

圖1 橋梁施工階段主要風險源的劃分

3 懸索橋施工技術(shù)風險

懸索橋的施工質(zhì)量風險、施工組織風險和環(huán)境影響風險可以通過加強對實際工程施工全過程的管理和建立發(fā)生緊急情況時所采用的備案進行規(guī)避[2]。

3.1 錨碇基坑施工風險

經(jīng)常性降雨、周圍惡劣的環(huán)境、堆載及較長的基坑開挖時間這些因素在一定程度上會導致安全事故的發(fā)生[3]。同時在實際工程中如果基坑開挖場地條件較為惡劣的情況下，一定程度上會提高安全事故發(fā)生的概率。對策：為降低安全事故發(fā)生的概率，在施工前需要制定出一套詳細的施工標準，對基坑周圍的樁荷載、水平支撐樁荷載、降水設施和監(jiān)測點的保護等應制定嚴格的規(guī)定和可靠的預計劃措施?；娱_挖和支護施工應按照分層、分步、對稱、平衡和工期的原則進行。在每一層中，分段開挖并且盡可能的減少基坑外壁在未被支撐的時間，并嚴格控制基坑開挖時間。

3.2 橋塔施工風險

(1)基礎施工風險。基礎形式的的選擇取決于工程地質(zhì)條件。對于鉆孔灌注樁基礎，除了挖掘深度很淺的樁，深度一般很大，再加上如果工程所處的地質(zhì)條件不是很好，很容易導致事故的發(fā)生。對于較少數(shù)量的鉆孔灌注樁基礎，施工所帶來的風險更大；若實際工程處于深水軟弱地基上，一般可以考慮采用沉箱基礎的結(jié)構(gòu)形式，但是這種基礎會帶來的一個弊端就是由于基底下面土層粘性土含量很高，需要很長時間進行固結(jié)，沉降速度較為緩慢，這會導致施工完成后仍然會產(chǎn)生一定的沉降，產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。若采用墩位筑島的方式施工，有很大的可能受到惡劣氣候環(huán)境影響，同時在基礎下沉過程中有一定幾率造成施工事故。如在具體工程的實際施工過程中遇到井身位置發(fā)生偏斜等突發(fā)情況。對策：在施工技術(shù)和裝備的研發(fā)方面加大投入，推動新技術(shù)、新設備的發(fā)展。

(2)承臺施工風險。施工過程中鋼圍堰有一定幾率遭受大型船舶的撞擊。對策：在承臺施工期間，根據(jù)實際情況采取相應交通管制措施，加強航道監(jiān)管，從而規(guī)避各種大型船舶與鋼圍堰相撞事故的產(chǎn)生；提高鋼圍堰所用材料的質(zhì)量，達到抵抗船舶撞擊的效果。經(jīng)常性降雨所帶來的荷載導雙壁鋼圍堰輕微下沉、偏歪。對策：在實際工程中設計鋼圍堰時，需要考慮相應的洪水荷載，避免汛期施工，并掌握流速數(shù)據(jù)。鋼圍堰封底失敗。對策：鋼圍堰封底失敗的主要原因是混凝土澆筑不合格，因此需要一定程度上提高用于封底的混凝土的質(zhì)量和厚度。

3.3 主纜施工風險

(1)貓道的風振風險。在具體工程的實際施工過程中，由于貓道剛度、質(zhì)量較小的特點，易受到工程所處周圍環(huán)境惡劣天氣的影響，這會在具體工程的實際施工過程中增加發(fā)生重大安全事故的概率。對策：在具體工程的實際施工過程中，懸索橋貓道的重力、剛度將直接決定貓道是否會受到風振影響及能否保持穩(wěn)定。因此在進行設計時，需要保證貓道的剛度及重力并滿足施工使用要求；為使懸索橋擁有足夠的減振效果，在實際工程的具體施工過程中，可在橫梁上設置阻力減振滑輪來實現(xiàn)[4]。為提高貓道在實際應用中的抗風能力及避免貓道受到風振的影響，可以在貓道之間加設一定數(shù)量的橫向通道。

(2)主纜架設風險。扭轉(zhuǎn)、松動的電線和電纜股的表面劃痕是主纜架設的主要風險，這些風險極大程度地影響了主纜索股的安裝質(zhì)量和安全性能。

對策：在索股牽引的施工過程中，為避免索股松弛受到風振影響，可以使用卷揚機始終保持索股一定的張力；保證合適的托滾間距，在實際工程的具體施工中，在不影響懸索橋施工完成后實際使用時性能的條件下，適當加大托滾直徑并將滑輪邊角打磨圓滑，在一定程度上達到減少對索股表面損傷的效果。

4 案例分析

4.1 工程背景

某山區(qū)大跨度懸索橋全長2000多米，主橋設計為1200m雙塔單跨鋼桁梁懸索橋，東岸主塔高243.5m，西岸主塔高228.5m，該橋梁橋塔較高且跨度長，施工難度大，如圖2所示。

圖2 特大懸索橋

4.2 預防措施

懸索橋施工具有工期時間長、施工難度大、施工設備多、變化快、環(huán)境氣候惡劣、施工風險大的特點。然而，在施工前對有一定概率出現(xiàn)的重大風險進行合理評估，有助于建立完整的安全組織，在大橋的實際建設過程中實行標準化管理，實現(xiàn)安全管理和控制，從而有效減少錨地、主塔等安全事故的發(fā)生。在特大懸索橋的實際施工過程中，可采用前文所提及的對策，大幅度降低施工過程中可能面臨的施工技術(shù)風險。

而且可以通過加強對實際工程施工全過程的管理和建立發(fā)生緊急情況時所采用的備案避免懸索橋的施工質(zhì)量風險、施工組織風險和環(huán)境影響風險，最終保證該特大懸索橋的施工如期順利完成[5]。

5 結(jié)語

山區(qū)大跨度懸索橋在實際工程的整個施工環(huán)節(jié)會遇到各種各樣的風險及可能面臨的事故。本文結(jié)合某特大懸索橋的結(jié)構(gòu)、施工特點及施工工藝復雜、施工程序多帶來的不利影響，對施工過程中可能遇到的風險提出了較為精準、詳盡的預防措施，對今后類似特大型懸索橋梁的設計、施工建設具有一定程度的指導意義。