季向超
(河北陸航檢測認(rèn)證有限公司,河北 石家莊 050060)
跨鐵路轉(zhuǎn)體橋梁的施工環(huán)境復(fù)雜,作業(yè)難度大,技術(shù)要求高,安全風(fēng)險(xiǎn)突出。在施工前開展安全風(fēng)險(xiǎn)評估,是加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、防范安全事故的重要手段。目前,各地區(qū)依據(jù)《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》(以下簡稱《指南》)廣泛開展了橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估工作。由于《指南》中未提供針對橋梁轉(zhuǎn)體施工事故的可能性評估指標(biāo),對評估工作造成了較大困難,并導(dǎo)致了評估程序不規(guī)范、準(zhǔn)確性不高、評估結(jié)果應(yīng)用性差等問題。
萍鄉(xiāng)市中環(huán)北路工程跨滬昆鐵路高架橋在滬昆下行線K1016+198.5處上跨滬昆鐵路。上跨段橋跨布置為2×70m,單幅橋?qū)挒?5.25m,橋下凈空≥8.5m。左右幅2×70mT型剛構(gòu)橋采用同步平面轉(zhuǎn)體法施工,先平行滬昆線路方向澆筑箱梁,然后轉(zhuǎn)體施工到成橋位置,轉(zhuǎn)體重量約10000t,轉(zhuǎn)體角度為順時(shí)針47°。轉(zhuǎn)體施工利用鐵路施工天窗,分2次完成,其中試轉(zhuǎn)體為Ⅲ級(jí)施工,正式轉(zhuǎn)體為Ⅱ級(jí)施工。
在上一階段的總體風(fēng)險(xiǎn)評估中,已判定橋梁轉(zhuǎn)體施工工序?yàn)橹卮箫L(fēng)險(xiǎn)源。該次評估以橋梁轉(zhuǎn)體施工作為評估單元,根據(jù)工程施工條件、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)以及類似工程事故情況,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、分析、估測,針對突出的風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行量化評估,劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),并提出風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
(1)資料收集與現(xiàn)場調(diào)查。收集的資料包括可行性研究報(bào)告、環(huán)評報(bào)告、工程地質(zhì)勘察報(bào)告、初步設(shè)計(jì)文件、施工圖設(shè)計(jì)文件、施工組織設(shè)計(jì)文件、總體風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告及其他相關(guān)文件;工程區(qū)域內(nèi)建(構(gòu))筑物、鐵路、管線等資料;工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、水文、氣象等資料;鐵路部門營業(yè)線施工管理相關(guān)資料;同類工程事故資料。進(jìn)行現(xiàn)場勘察,對地質(zhì)條件、氣象水文條件、周邊環(huán)境條件等進(jìn)行調(diào)查取證,重點(diǎn)調(diào)查橋梁上跨部位的鐵路設(shè)施情況,并進(jìn)行必要的量測。
(2)風(fēng)險(xiǎn)事件分析。通過現(xiàn)場調(diào)查、評估小組討論、專家咨詢等方式,分析施工過程中可能發(fā)生的典型風(fēng)險(xiǎn)事件類型。經(jīng)分析,橋梁轉(zhuǎn)體施工過程中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事件有鐵路交通事故、坍塌、起重傷害、機(jī)械傷害、觸電、物體打擊、高處墜落等。
(3)致險(xiǎn)因素分析。從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面對可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)事件的致險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,找出可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷(見表1)。分析方法使用風(fēng)險(xiǎn)傳遞路徑法、魚刺圖法和故障樹分析法。
表1 致險(xiǎn)因素分析表(示例)
(1)一般估測。一般估測是對橋梁轉(zhuǎn)體施工過程中所有潛在的典型風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行估測,確定各類風(fēng)險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。一般估測可采用定性或半定量的方法,此次評估主要應(yīng)用了LEC法和檢查表法(見表2)。由表2可知,轉(zhuǎn)體施工過程中最為突出的風(fēng)險(xiǎn)事件是橋梁坍塌事故,其次是鐵路交通事故。
表2 LEC法風(fēng)險(xiǎn)估測結(jié)果
(2)專項(xiàng)估測。針對橋梁坍塌事故風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行專項(xiàng)估測,分別估測風(fēng)險(xiǎn)事件可能性和嚴(yán)重程度,采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。若專項(xiàng)估測結(jié)果與一般估測結(jié)果不符,宜以專項(xiàng)估測結(jié)果為準(zhǔn),或采用其他方法重新評估。
第一,事故可能性評估。首先,嘗試建立指標(biāo)體系。在查閱國內(nèi)外轉(zhuǎn)體橋施工案例的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),建立了橋梁坍塌事故可能性評估指標(biāo)(見表3)考慮施工單位管理水平對事故可能性的影響,按照《指南》提供的方法,確定安全管理折減系數(shù)γ取值0.8。事故可能性分值P=R×γ=6×0.8=4.8,取值5。按照《指南》給出的事故可能性等級(jí)劃分表,判定橋梁坍塌事故可能性等級(jí)為2級(jí)(偶然)。其次,專家咨詢與討論。為驗(yàn)證所建評估指標(biāo)體系的合理性,向3名具有轉(zhuǎn)體橋施工經(jīng)驗(yàn)的專家進(jìn)行了咨詢。專家認(rèn)為:事故可能性的評估應(yīng)綜合考慮工程規(guī)模、施工工藝、工程難度、施工經(jīng)驗(yàn)等因素,還應(yīng)當(dāng)參考國內(nèi)相關(guān)施工案例。近年來,國內(nèi)轉(zhuǎn)體施工技術(shù)不斷改進(jìn),工藝已比較成熟,加之各單位對轉(zhuǎn)體工程的較大關(guān)注,轉(zhuǎn)體坍塌事故十分罕見。綜合考慮施工單位能力及其他各項(xiàng)因素,專家組認(rèn)為轉(zhuǎn)體施工坍塌事故可能性等級(jí)為2級(jí)。
表3 T形剛構(gòu)水平轉(zhuǎn)體施工坍塌事故可能性評估指標(biāo)
第二,事故嚴(yán)重程度評估。若發(fā)生橋梁坍塌事故,有可能造成暴露在施工作業(yè)環(huán)境中的3名以上作業(yè)人員死亡、500萬元以上經(jīng)濟(jì)損失、較大以上鐵路交通事故。根據(jù)《指南》提供的評估標(biāo)準(zhǔn),確定事故嚴(yán)重等級(jí)為4級(jí)(特大)。通過以上評估,建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣(見表4),確定橋梁坍塌事故風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)(較大)。
表4 風(fēng)險(xiǎn)矩陣表
針對橋梁轉(zhuǎn)體過程中的坍塌事故風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)制定針對性的管控措施,加強(qiáng)管控。
(1)編制專項(xiàng)施工方案,方案應(yīng)經(jīng)過專家評審和鐵路局基建處審查。
(2)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位、轉(zhuǎn)動(dòng)體系材料供應(yīng)及制作單位應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì),施工單位應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)動(dòng)支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)、平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行審查和驗(yàn)算。
(3)球鉸的深化設(shè)計(jì)圖應(yīng)經(jīng)過設(shè)計(jì)單位認(rèn)可,承載力滿足設(shè)計(jì)要求;球鉸進(jìn)場應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收,檢查球鉸的直徑、曲率半徑、球面貼合度、表面質(zhì)量等各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求及施工要求。
(4)應(yīng)按規(guī)定提前將施工計(jì)劃上報(bào)路局相關(guān)單位,按要求設(shè)置駐站聯(lián)絡(luò)員,遵守營業(yè)線施工有關(guān)規(guī)定。
(5)轉(zhuǎn)體前應(yīng)對各項(xiàng)準(zhǔn)備工作及轉(zhuǎn)體設(shè)備進(jìn)行檢查、試驗(yàn),保證整個(gè)轉(zhuǎn)體平穩(wěn)、順利進(jìn)行??刂葡到y(tǒng)在運(yùn)行前必須經(jīng)過空載聯(lián)試,確認(rèn)無問題后再投入使用。
(6)牽引千斤頂應(yīng)使梁體按設(shè)計(jì)速度進(jìn)行勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)體過程中應(yīng)對梁體、墩柱實(shí)時(shí)觀測,并應(yīng)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)指導(dǎo)轉(zhuǎn)體施工。根據(jù)測量觀察在距轉(zhuǎn)體到位1m時(shí),牽引千斤頂應(yīng)放慢轉(zhuǎn)速,由連續(xù)作業(yè)變更為點(diǎn)動(dòng)操作,梁體逐步就位。為保證轉(zhuǎn)體就位正確,施工時(shí)應(yīng)控制止動(dòng)擋塊的施工精度。轉(zhuǎn)體到位后應(yīng)鎖定連續(xù)平轉(zhuǎn)油缸下錨,并應(yīng)完成油缸安全行程。
(7)現(xiàn)場應(yīng)有備用電源和備用千斤頂。
(8)作業(yè)結(jié)束后,應(yīng)確認(rèn)達(dá)到放行列車條件后,方可進(jìn)行施工銷記。
施工風(fēng)險(xiǎn)評估是一個(gè)復(fù)雜的過程,評估方法多樣化和評估結(jié)果差異化是當(dāng)前無法避免的問題。文章所提出的風(fēng)險(xiǎn)評估思路,僅僅是針對特定施工環(huán)節(jié)進(jìn)行專項(xiàng)評估的一次嘗試。隨著新版評估指南的制定,會(huì)為廣大工程技術(shù)人員提供更通用、更科學(xué)、更準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評估方法。