雷 俊 鋒

(中國水電建設集團十五工程局有限公司，陜西 西安 710065)

1 研究目的和意義

國家“兩縱兩橫”“五縱七橫”“7918”等公路發(fā)展戰(zhàn)略帶來了我國公路建設的突飛猛進發(fā)展。特別是在高速公路建設方面，總里程已經(jīng)超過了10萬km大關，代表著我國的公路發(fā)展速度已經(jīng)走在了世界的最前列，同時公路里程的增加也造成了施工安全問題日益突出。尤其是西南地區(qū)受限于地質(zhì)地形因素影響，施工過程中有關安全事故的報道屢見不鮮。為了保障在各種不同的復雜的地質(zhì)地貌情況下施工的安全，需要工程師們?nèi)婵紤]影響施工安全的因素，進而才能因地制宜的采取安全保障措施[1]。如國外學者Smith[2]認為要保障施工安全，首先是對施工期間的危險源進行辨識；我國在此方面也制定了相關國家標準，如GB/T 13816—2009生產(chǎn)過程和危險因素分類代碼[3]、GB 6441—86企業(yè)職工傷亡事故分類[4]等將危險和危險因素、危險源等進行分類，以便于施工過程中制定相應的安全保障措施，減少安全事故的發(fā)生。基于此，本文通過文獻研究，施工資料調(diào)閱，現(xiàn)場實地觀察等手段，系統(tǒng)分析了陡坡環(huán)境大橋樁基施工中可能出現(xiàn)的危險源，以期為下一步的施工安全保障技術研究提供指導。

2 依托工程概述

G4216線仁壽經(jīng)沐川至屏山新市(含馬邊支線)段高速公路(以下簡稱仁沐新高速公路)地處四川南部，由南向北經(jīng)過宜賓、樂山以及眉山。項目影響區(qū)域內(nèi)，仁壽縣為四川省擴權強縣試點縣，蘊藏的發(fā)展?jié)摿薮?，?jīng)濟發(fā)展空間十分大。

馬邊河2號大橋跨越馬邊河，橋梁與河流交角約80°,馬邊河寬80 m，兩岸橫坡較陡，上部陡坎處出露部分為厚層砂巖，中下部堆積部分為崩坡積，厚2 m～5 m，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)自流井組粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖，巖層產(chǎn)狀350°∠6°，巖層傾向坡內(nèi)，整體穩(wěn)定。原設計沐川岸斜坡坡表第四系崩坡積角礫土、含碎石粉質(zhì)粘土層采用清除處治，清方范圍為橋梁左右邊線外側(cè)各15 m，清方側(cè)按1∶2.0放坡，坡面菱形網(wǎng)格護坡處治。

3 危險源的定義及引發(fā)機理

3.1 危險源的定義

危險源表示的是在一個系統(tǒng)中因能量釋放或物質(zhì)因素可能造成人員傷亡、物質(zhì)財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞或這些后果的組合的根源，其在一點的條件下可能會被觸發(fā)造成安全事故[5]。危險源主要有三個構(gòu)成要素：潛在危險性、存在條件和觸發(fā)因素。

3.2 施工危險源引發(fā)機理

1)能量意外釋放理論。該理論由吉布森(Gibson)于1961年提出，理論表示事故是由于能量不正?；蛘卟缓掀谕尼尫?，這些能量的意外釋放是形成各種施工傷害的直接原因，所以控制事故發(fā)生的有效方法就是控制能量或者控制能量載體來防止事故發(fā)生[5]。在此基礎上，1966年哈登(Haddon)完善了這個理論[6]，他指出事故造成傷亡是因為能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移，并將所造成的傷害分成兩類：第一類指能量轉(zhuǎn)移至人體，超過了人體所能承受的極限；第二類指人與外界能量交換受到了限制，主要指中毒窒息和凍傷。

2)軌跡重疊理論。該理論由日本勞動省于20世紀60年代提出[7]，理論認為當人的不安全行為與物的不安全狀態(tài)發(fā)生交叉重疊時，就會引發(fā)事故。由理論可知，當人的不安全行為與物的不安全狀態(tài)在時間或空間上分隔開來，就可控制事故發(fā)生。具體可從限制人的不安全行為、消除物的不安全狀態(tài)以及同時對兩者進行控制和采取隔離措施四種防止安全事故發(fā)生的方法。

3)因果連鎖理論。現(xiàn)代的事故連鎖理論是由伯德(Frank Bird)在研究海因里希因果連鎖理論的基礎之上提出來的[8]，理論提出事故發(fā)生過程為：管理失誤就會導致個人因素及工作條件產(chǎn)生不安全性，這時候由于人的不安全行為，加上外部工作條件的不安全狀態(tài)就會引發(fā)事故，進一步造成傷亡。在陡坡環(huán)境下崩積層大橋樁基施工中因管理失誤而造成的不安全行為和不安全狀態(tài)普遍存在，例如施工管理中對施工人員安全教育程度不夠，安全意識不強，就會發(fā)生諸如工人不戴安全帽、不系安全帶等不安全行為；對危險源的控制、防護不到位，就會造成一些起因物和加害物，如在樁基施工中沒有完善設置防護措施，那這個樁基就成了加害物。

4 依托工程現(xiàn)場安全因素分析

4.1 重大危險源

對于在陡坡環(huán)境下崩積層大橋樁基施工這一特殊施工條件下，由于受山區(qū)地形地貌復雜，穩(wěn)定性差等安全因素影響，一般存在著明顯影響工程施工安全的重大危險源?；谏鲜隼碚?，經(jīng)研究表明現(xiàn)場主要工程危害發(fā)生在拌合站儲料倉處裂縫、土質(zhì)邊坡清方后溜坍和洞口上方危巖。

1)邊坡坡腳拌合站附近裂縫。拌合站位于榮丁鎮(zhèn)喻家壩(K29+400處)，該處地質(zhì)是多年山體崩塌孤石及土體形成的較厚堆積體，并且拌合站儲料倉距離馬邊河最近處只有25 m，同時由于地勢為陡坡，很難形成平整場地，受山體及地表水影響，在外部荷載作用下，易形成滑坡體。修建拌合站過程曾出現(xiàn)過多次裂縫，嚴重威脅施工現(xiàn)場人身財產(chǎn)安全。拌合站的第一次裂縫發(fā)生在將清方土體堆砌壓實成坡體，準備作為拌合站建設用地時，表現(xiàn)為坡體發(fā)生較大位移，產(chǎn)生很明顯的裂縫；坡體填土發(fā)生較大沉陷，在部分地方還出現(xiàn)了較大孔洞，嚴重影響正常施工，無法進行拌合站建設，嚴重影響正常施工。第一次裂縫如圖1所示。第一次產(chǎn)生裂縫的原因經(jīng)勘察診斷確定為，坡體的堆載過大，并且壓實度不夠，導致了坡體滑動和地表沉陷。針對此問題，現(xiàn)場提出了對坡體進行削坡減載，之后再對坡體進行壓實的整治方案。在經(jīng)過第一次修補整治幾個月之后，恰逢當?shù)赜昙緛砼R，施工現(xiàn)場發(fā)生長時間強降雨，坡體整體發(fā)生了失穩(wěn)，地表再次產(chǎn)生了巨大的裂縫。如果產(chǎn)生進一步滑動，土體滑入下方河道，將會造成河道堵塞，嚴重影響上下游和施工場地安全。第二次裂縫如圖2所示。第二次產(chǎn)生裂縫的原因：壓實度不夠，表層沒有排水措施，降雨增加了坡體土的自重。針對第二次裂縫，施工現(xiàn)場繼續(xù)對坡體進行削坡減載與壓實，在此基礎上，針對現(xiàn)場降雨，再對坡面與地表進行掛網(wǎng)混凝土澆筑，并做好排水措施，以減少雨水滲透降低坡體的穩(wěn)定性。

2)坡腳儲料倉墻壁裂縫。邊坡坡腳拌合站裂縫附近經(jīng)第二次整治后，坡體處于較穩(wěn)定狀態(tài)，沒有發(fā)生明顯的安全問題，于是現(xiàn)場決定按計劃在此修建儲料倉。但在儲料倉建設完成一段時間之后，其墻壁出現(xiàn)裂縫，并且在靠馬邊河一側(cè)的墻背部的裂縫最大，如圖3所示。受持續(xù)降雨影響，裂縫有進一步發(fā)展趨勢。裂縫的原因：坡腳儲料倉墻壁未設置排水措施，降雨增加了土體的自重。

3)邊坡清方后坡表溜坍。施工單位已完成對馬邊河2號大橋橋下崩坡積體清除處治，但為便于馬邊河2號大橋橋梁樁基施工，在清方坡面開挖設置施工便道時，出現(xiàn)橋下邊坡基巖裸露狀況。清方邊坡處于整體穩(wěn)定狀態(tài),但在此期間坡面巖體破碎，呈碎塊狀，局部巖體已掉落，形成巖腔。在降雨及風化作用下極易出現(xiàn)更大規(guī)模的掉塊甚至垮塌破壞，2號左線大橋0號臺與1號墩之間土質(zhì)邊坡由于前緣臨空已出現(xiàn)變形溜坍，坡表裂縫寬1 cm～5 cm,局部下挫0.3 m～0.5 m。清方后坡表如圖4所示。

4)隧道洞口上方危巖。隧道洞口以上陡坎出露基巖為巨厚層砂巖，危巖位于洞口正上方約40 m處，砂巖體中發(fā)育切穿整層的裂隙，臨空范圍內(nèi)裂隙張開達10 cm左右，下伏泥質(zhì)巖分化后形成凹腔，凹腔達1 m～2 m，進一步降低了危巖穩(wěn)定性，該危體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需對其進行加固。洞口危巖如圖5所示。

4.2 其他危險源

工程施工由于其工作地點特殊，環(huán)境惡劣，施工難度大，工作量大，施工工期長等特點，所需工作人員、材料以及機械設備多，故影響施工安全的因素也很多很復雜。除前面所述的重大安全因素外，還存在的因素有：從業(yè)人員因素、機械設備因素、施工環(huán)境因素、組織管理因素等。

人作為具有很強的主觀能動的對象，不僅在原有危險源與人發(fā)生接觸時會觸發(fā)危險事故，而且人自身的不安全行為也是導致事物出現(xiàn)不安全狀態(tài)的一個因素，因此研究和管理好從業(yè)人員因素，對預防和控制安全事故發(fā)生具有極其重要的意義。

施工現(xiàn)場引入機械設備，可以完成很多靠人員完成不了的工作，極大的提高施工效率，機械設備在現(xiàn)代化施工中的作用也越來越受重視。然后，很多施工單位在機械設備管理方面做得不到位，制度不完善，導致采用的機械設備落后，后期使用過程中的維護保養(yǎng)沒有落到實處，在施工現(xiàn)場造成了很多不安全狀態(tài)的產(chǎn)生，嚴重威脅施工安全和施工質(zhì)量。

施工環(huán)境是直接影響施工的一個安全因素。施工環(huán)境因素除了施工場地內(nèi)天然的地質(zhì)地貌和水文條件等，還包括如雨季施工、冬季施工、夜間施工等特殊施工時間帶來的施工環(huán)境的改變對施工安全帶來的挑戰(zhàn)，還包括施工人員為提醒和警示工人注意安全在施工場地內(nèi)建設的安全圍護結(jié)構(gòu)和警示標語等。

施工組織設計及施工管理是影響施工的關鍵因素，要保證施工過程的施工質(zhì)量和施工安全，一定要以施工組織管理作為切入點，構(gòu)建合理有效、安全的組織管理體系。

5 結(jié)語

本文基于對危險源的概念、引發(fā)機理等理論調(diào)研和分析，結(jié)合實際工程，系統(tǒng)分析四川仁沐新高速公路馬邊河2號橋樁基施工中可能出現(xiàn)的危險源，主要包括邊坡坡腳拌合站附近裂縫、儲料倉墻體裂縫、邊坡清方后坡表溜坍、隧道洞口上方危巖等重大危險源，以及影響施工安全的從業(yè)人員因素、機械設備因素、施工環(huán)境因素、組織管理因素等各種復雜因素，相關研究可為下一步的施工安全保障措施制定提供針對性指導。