栗海軍
(浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310051)
公路橋梁工程是我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,公路橋梁工程建設(shè)中不可避免地存在一定的重大危險源,并有可能出現(xiàn)在公路橋梁工程施工的任何階段。由于相關(guān)研究起步較晚,我國在公路橋梁工程的危險源評估方面的研究還不夠成熟[1-2]。我國的橋梁施工管理體系與國外不同,因此不宜照搬國外的現(xiàn)有研究成果[3-5]。
在橋梁工程建設(shè)中,通常需要在保證水域通航需求的前提下進(jìn)行施工。目前,公路建設(shè)系統(tǒng)尚無邊通航邊施工事故可能性評估指標(biāo)體系。本文以浙北高等級航道網(wǎng)集裝箱運輸通道建設(shè)工程市場路大橋項目為背景,基于工程風(fēng)險理論,提出了一個針對橋梁工程邊通航邊施工風(fēng)險識別的評價指標(biāo)系統(tǒng),希望能為我國相關(guān)工程領(lǐng)域的危險源評估提供參考。
浙北高等級航道網(wǎng)集裝箱運輸通道建設(shè)工程市場路大橋項目位于嘉興港乍浦鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)內(nèi),上跨乍嘉蘇線乍浦塘段內(nèi)河限制性Ⅲ級航道,南臨嘉興港乍浦港區(qū),西側(cè)與乍王路形成交叉口,東側(cè)跨越建港路后與現(xiàn)狀道路接順,是鎮(zhèn)區(qū)主要道路“市場路”的重要組成部分。
市場路大橋橫跨乍嘉蘇線乍浦塘段航道(限制性Ⅲ級航道),上部結(jié)構(gòu)主橋采用(48+80+48)m 預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁,采用懸臂掛籃的施工工藝,下部結(jié)構(gòu)采用實體墩,墩臺采用樁基礎(chǔ)。市場路大橋主跨(第四聯(lián))上跨乍嘉蘇線乍浦塘段航道(限制性Ⅲ級航道),12、13#橋墩臨近航道護岸。施工時存在一定的施工安全風(fēng)險,應(yīng)特別注意是否影響過往船舶的通行。
根據(jù)施工圖設(shè)計和施工組織要求,市場路大橋采用一跨過河,主墩均位于陸上,主橋施工采用掛籃法,下部護岸施工需采取圍堰進(jìn)行施工。項目涉及三里橋和六里橋老橋的主墩均位于水中(部分位于建設(shè)主航道內(nèi)),上部結(jié)構(gòu)采用船舶浮托移除,墩身蓋梁采用鏈鋸割斷后浮吊吊除,樁基采用修筑水下切割移除。統(tǒng)計本工程對通航有影響的主要施工內(nèi)容如表1所示。
表1 邊通航邊施工統(tǒng)計表
LEC 評價法又稱為格雷厄姆評價法,是一種半定量的安全評價方法。該方法簡單易行,且能有效評估作業(yè)人員在特定環(huán)境中的危險性,已被廣泛應(yīng)用于工程風(fēng)險評估領(lǐng)域。LEC 評價法將可能出現(xiàn)的風(fēng)險分為三個要素:事故發(fā)生的概率(L),作業(yè)人員在危險環(huán)境中出現(xiàn)的頻繁程度(E)和事故發(fā)生后造成后果的嚴(yán)重性(C)。三個評估值的乘積即為作業(yè)人員在特定環(huán)境中出現(xiàn)傷亡的風(fēng)險,即:
式(1)中:D為風(fēng)險分值。作業(yè)人員出現(xiàn)傷亡的風(fēng)險越大,D值則越大。對于D值較大的系統(tǒng),應(yīng)采取措施降低風(fēng)險發(fā)生的可能性。例如增加相應(yīng)的安全措施,減少人員工作的時間等。
定量、精確地計算上述三個要素的值需要耗費大量的時間和精力,不便于在實際工程中的應(yīng)用。因此,一般會簡化三個要素值的計算過程,采用半定量的方法進(jìn)行評估。按照以往的工程經(jīng)驗,將三個要素劃分為不同的等級,并賦分?jǐn)?shù),如表2~表5所示。
表2 發(fā)生事故可能性大小(L值)
表3 暴露于危險環(huán)境的頻繁程度(E值)
表4 發(fā)生事故產(chǎn)生的后果(C值)
表5 危險等級劃分(D值)
根據(jù)工程實際,可以對表中等級劃分進(jìn)行一定的修改,以適應(yīng)具體情況。
事故的可能性即事故發(fā)生的概率,在本工程中將其劃分為四個等級。概率等級1~4 的發(fā)生概率分別為大于0.3、大于0.03且小于0.3、大于0.003且小于0.03以及小于0.003。
新建橋梁施工事故可能性評估值和風(fēng)險計算值:
式(2)~(3)中:R為施工事故可能性評估值;Ai為第i個評估指標(biāo)的分值;γ為施工單位管理指標(biāo)折減系數(shù);P為施工風(fēng)險計算值。計算P值后,對照表6確定新建橋梁施工事故可能性等級。
表6 事故可能性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
事故嚴(yán)重程度的分級主要包括人員傷亡和直接經(jīng)濟損失兩類,同時應(yīng)考慮事故對社會、周圍環(huán)境和工期延誤等的影響。
(1)人員傷亡分為4個等級,如表7所示。
表7 人員傷亡等級標(biāo)準(zhǔn)
(2)直接經(jīng)濟損失等級標(biāo)準(zhǔn)共分為4 個等級。1級為一般經(jīng)濟損失,經(jīng)濟損失小于10 萬元;2 級為較大經(jīng)濟損失,經(jīng)濟損失大于10萬元小于50萬元;3級為重大經(jīng)濟損失,大于50 萬小于500 萬元;4 級為特大經(jīng)濟損失,損失大于500萬元。
專項風(fēng)險等級如表8 所示,共分為4 級:低度(Ⅰ級)、中度(Ⅱ級)、高度(Ⅲ級)、極高(Ⅳ級)。
表8 風(fēng)險等級關(guān)系對照表
根據(jù)LEC 法估測結(jié)果,邊通航邊施工時主要考慮船舶撞擊和高空墜落物打擊兩大風(fēng)險源。船舶撞擊為一般風(fēng)險源,高空墜落物打擊為重大風(fēng)險源,兩者均按照有關(guān)規(guī)定需進(jìn)行專項評估。
目前,公路建設(shè)系統(tǒng)尚無邊通航邊施工事故可能性評估指標(biāo)體系,故采用LEC 法和矩陣法進(jìn)行評估??紤]掛籃施工屬于封閉施工,設(shè)兜底防護,墜落物發(fā)生打擊事故的可能性不大;橋面附屬設(shè)施施工未設(shè)防落網(wǎng)防護,墜落物發(fā)生打擊事故可能性較大;護岸圍堰施工警告標(biāo)志缺失,對航道進(jìn)行邊通航邊施工,船舶撞擊事故可能性較大;老橋下部結(jié)構(gòu)拆除,對航道進(jìn)行邊通航邊施工,船舶撞擊事故可能性較大。綜合評估,取其事故可能性最大值為“可能(3 級)”。
由表7 可知,邊通航邊施工時,可能導(dǎo)致橋梁附屬構(gòu)筑物的碎落物墜落、工器具掉落、人員墜落,其人員傷亡一般在“3<人員死亡(含失蹤)人數(shù)人<10 或10≤重傷人數(shù)<5 人”范圍,其嚴(yán)重等級為“較大(2級)”。邊通航邊施工發(fā)生船舶傷害事故時,可能導(dǎo)致掛籃破壞、人員墜落、船舶損壞等損失,其經(jīng)濟損失一般在“10~50 萬元”,嚴(yán)重等級為“較大(2級)”。結(jié)合人員傷亡和經(jīng)濟損失兩個方面,事故嚴(yán)重等級為“較大(2級)”。
綜上所述,市場路大橋邊通航邊施工事故可能性為“可能(3 級)”,事故嚴(yán)重程度等級為“較大(2級)”。參照表8的風(fēng)險矩陣,其施工專項風(fēng)險等級為高度風(fēng)險(Ⅲ級)。
本文以浙北高等級航道網(wǎng)集裝箱運輸通道建設(shè)工程市場路大橋項目為背景,運用工程風(fēng)險理論,綜合采用LEC 法和矩陣法,構(gòu)建了一套針對橋梁工程邊通航邊施工風(fēng)險識別的評價指標(biāo)體系,可為我國公路橋梁工程領(lǐng)域的風(fēng)險評價研究提供參考。