劉世平

（中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西 西安710024）

0 引言

現(xiàn)代鐵路橋梁工程的特點是規(guī)模大、功能多，但施工過程會受到人、機、材、環(huán)境、管理等多重因素影響，使得施工難度及施工風險也越來越大。尤其是鐵路上跨部位施工時，架橋類型存在差異，A 類施工、B類施工、C 類施工的安全風險有明顯的不同。因而，為保證施工安全及工程質(zhì)量，需要制定專項管理方案，對各類影響因素及施工風險源展開專項管理，做到事前防范、事中監(jiān)管、事后總結(jié)，達到全過程施工安全管理目標。

1 工程概況

以某鐵路橋梁工程為例，該工程為雙線高速鐵路，采用雙塊式無砟軌道，正線線間距為5m，設計速度為350km/h，屬于“K 標準活載”，在全長209.6m 的DK119+422.155～DK119+631.755 施 工 段（43～47墩），設計的橋跨布置形式為連續(xù)梁，參數(shù)為40m+2×64m+40m，上跨G235 國道，與既有滬昆鐵路（K306+137～K306+347）并行，屬于鄰近營業(yè)線橋梁施工段。其中，國道正寬18m，規(guī)劃寬度2×18m，交叉里程為DK119+496，交叉角度為37。施工段區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候，多年平均降水量、氣溫、風速、蒸發(fā)量分別為1475.2mm、16.5C、1.72m/s、1259.4mm。橋址區(qū)域有3 條斷層，根據(jù)勘察報告，未見不良地質(zhì)。按照現(xiàn)行《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306—2015）分析，地震動反應譜特征周期與地震動峰值加速度值分別為0.35s、0.05g。覆土層情況見表1。

表1 某鐵路橋梁工程橋址區(qū)域內(nèi)覆土層情況

2 鐵路橋梁施工風險分析

該工程43～47墩施工段要求滿足A 類、B 類施工安全風險控制要求。其中，控制對象主要包括：機械施工，吊裝樁基鋼筋籠、墩柱鋼筋籠以及各類梁、柱鋼筋的安裝綁扎，模板工程，鄰近鐵路營業(yè)線安全，切拋屏安裝、吊裝、上跨橋架施工等。下面僅對其中的機械施工風險、支模施工風險、高空作業(yè)中存在的施工風險進行分析。考慮到分部分項工程之間存在密切的關(guān)聯(lián)，且在施工時局部發(fā)生風險后，容易產(chǎn)生連鎖反應，引起其他施工風險，因此在實際分析過程中需要注重分析分部分項工程之間的風險關(guān)聯(lián)。具體如下：

2.1 以機械施工風險為例

該工程43～47墩施工以大型起吊設備為主，在作業(yè)過程中不排除施工人員高空墜落風險、物體墜落傷人風險、機械設備傾覆風險、吊裝結(jié)構(gòu)失穩(wěn)風險。具體而言，在施工人員操作大型起調(diào)設備時，此類設備始終處于相對靜止狀態(tài)，實際上存在一定程度的晃動與擺幅，若是作業(yè)人員未按照安全作業(yè)要求穿戴安全防護用品、機械設備作業(yè)的安全距離設置不合理，則容易發(fā)生機械傷人、物體墜落傷人事件。尤其是在起吊構(gòu)件、吊裝索具等環(huán)節(jié)，若是沒有進行細致的檢查，不排除因鋼絲繩、保險繩等連接位置脫扣、斷裂等造成物體墜落。除此之外，該橋梁工程的連續(xù)梁布置形式涉及預應力張拉、預制梁吊裝等施工環(huán)節(jié)，而且起重機與泵車的使用可能會受到負荷、風力、吊裝指揮、吊籃等多重因素的影響，不排除負荷過大、氣象環(huán)境變化、吊籃焊接質(zhì)量不達標、指揮不當?shù)榷嘀匾蛩匾鸬臋C械傾覆、倒塌事故，且倒塌事故會對既有營業(yè)線路造成實質(zhì)性的負面影響。既有線情況統(tǒng)計見表2。

表2 某鐵路橋梁工程鄰近既有線情況統(tǒng)計表

2.2 以支模施工風險為例

在該工程施工過程中，模板應用數(shù)量較多、面積較大。在梁身混凝土澆筑、振搗過程中，不僅要求搭設支架，同時，在模板施工過程中，主要選擇法蘭連接、拉絲拉植與螺帽連接、局部焊接連接加固措施。若是施工期間存在連接不牢固、連接構(gòu)件變形與滑動的現(xiàn)象，進行大體積混凝土澆筑時，不排除出現(xiàn)爆模風險。尤其是為了保證施工質(zhì)量，該工程在混凝土試驗與制備過程中增加了纖維，用于改善其性能，在混合料制備及泵送過程中，不排除配合比設計不合理、坍落度不夠等因素，可能對模板側(cè)面造成一定的壓力，并導致爆模、漏漿等施工事故。另外，在機械設備附著架、高空作業(yè)支架等設備的搭設、使用、拆除、移動、重復利用的過程中，也有可能出現(xiàn)連接不牢固、墊塊使用不規(guī)范、支架橫板鋪設不完整等情況，使得模板、腳手架、繩索、扶梯、斜道等連接與搭設質(zhì)量不達標，導致物體墜落、爆模、倒塌等支模施工風險，甚至導致人員受傷。

2.3 以高空作業(yè)風險為例

該工程屬于連續(xù)梁施工，具有高空作業(yè)特點，同時伴隨著較大的作業(yè)風險。從同類工程施工經(jīng)驗看，高空作業(yè)風險的主要影響因素集中在人、機、材、環(huán)境四大方面，包括施工人員失足掉落、高空墜落物砸傷人與設備等安全事件。進一步看，高空作業(yè)中各類要素之間存在密切的關(guān)聯(lián)，容易出現(xiàn)連鎖風險。例如，發(fā)生機械傾覆事故后，在高空作業(yè)的人、物均會受其牽連發(fā)生危險。再如，在腳手架、模板施工過程中，配套設置要素較多，主要包括材料、工具、桿件、扣件、吊籃、掛籃等。關(guān)聯(lián)要素包括有材質(zhì)、連接方式、操作指揮、吊裝物體重量以及設置的扶手攔植、擋腳板等。如果其間沒有嚴格遵循現(xiàn)行《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 80—2016）及相關(guān)操作規(guī)程開展工程質(zhì)量控制工作，則極有可能埋下質(zhì)量隱患，引發(fā)高空作業(yè)風險。此外，連續(xù)梁交叉施工相對較多，若是施工人員違反規(guī)定，存在攀登模板、不穿防滑鞋、工具袋管理不當?shù)葐栴}，也會增加高空作業(yè)的風險。

3 鐵路橋梁施工風險應對舉措

目前，在鄰近鐵路營業(yè)線橋梁施工風險控制工作中，主要借助數(shù)字化技術(shù)、全過程管理、專項化培訓等綜合舉措，且不同控制路徑控制的風險存在差異。下面結(jié)合不同路徑的風險控制側(cè)重點，提出幾點較有針對性的舉措。

3.1 結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，控制機械設備施工風險

第一，利用當前應用較廣泛的BIM 軟件，按照CAD 施工圖—3D Revit 建?！?D Navisworks 模擬的基本導入順序，對大型機械施工場地進行優(yōu)化布置（見圖1），并模擬機械設備起吊、移動、安裝等情況，以此劃出安全作業(yè)范圍。同時，通過四維動畫模擬提前預測其中潛在的安全質(zhì)量風險，并制定行之有效的應對措施，精準控制機械設備施工風險。第二，在吊裝施工前，利用由“數(shù)據(jù)庫層—模型層—信息管理層—用戶層”搭建而成的集成管理平臺，通過“線上指導+現(xiàn)場控制”的管理模式，嚴格進行吊裝施工管理。具體操作時，應先根據(jù)起重運輸機、吊裝設備的構(gòu)成要素，對鋼絲繩、卡環(huán)、夾具、卡具、錨碇等各類材料進行編碼，確保其規(guī)格、技術(shù)性能、損壞、松動、運轉(zhuǎn)等參數(shù)的完整性。同時，結(jié)合“族模型”與“碰撞檢查”功能，對現(xiàn)場吊裝施工過程中的各種情況進行監(jiān)測與控制，精準預防設備施工風險。第三，根據(jù)機械施工對鄰近營業(yè)線的影響，嚴格執(zhí)行A 類、B 類施工風險控制工作，并以“一機一人”的防護方法開展安全施工。

圖1 43#～47#墩機械設備布置示意

3.2 借助全過程管理，加強支模施工質(zhì)量控制

第一，在支模施工中應結(jié)合項目經(jīng)理負責制度，設置支模管理小組，嚴格按照全過程管理方式，于支模施工方案設計中劃分出各項任務，然后由管理小組負責制度細化、技術(shù)指標檢查、現(xiàn)場施工測量，并在完成技術(shù)交底后，于現(xiàn)場施工中開展具體指導。第二，在防爆模方面，應于立模結(jié)束后、梁身混凝土澆筑前，進行技術(shù)交底，并結(jié)合大體積混凝土施工方面的原材選擇、配合比設計、試驗、混合料拌和、運輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護等工序，進行各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。例如，在混凝土進場后，應對其坍落度進行精準檢測，確保其能在滿足泵送條件的同時，降低對模板的側(cè)壓力，尤其需要結(jié)合試驗結(jié)果，合理控制混凝土初凝時間，避免初凝時間過長增加模板側(cè)壓力。第三，在支架連接、模板連接方面，均應按照要素清單與技術(shù)質(zhì)量控制指標，由專職安全員每間隔3h 進行一次系統(tǒng)性檢查，避免施工過程受動態(tài)因素影響而產(chǎn)生安全風險。

3.3 利用專項化培訓，保證高空作業(yè)人員安全

第一，結(jié)合該工程高空作業(yè)的基本特點，先通過可視化演示的方式，對施工過程中存在的高空作業(yè)風險進行仿真模擬，使施工人員能夠切實感受到安全風險，并樹立起安全意識。第二，在安全培訓過程中，需要以施工分部分項工程為單元，完成安全宣教后，對具體的風險及預防措施、自救方法等進行模擬演練，為安全施工提供有力的保障。第三，進入施工階段后，按照鄰營施工管理要求，在每一道工序施工前，對相關(guān)工作人員進行班前教育，明確相應工序存在的風險點，同時嚴格落實“一機一防護”“四員一長”（安全員、防護員、聯(lián)絡員、帶班人員和班組長）等安全施工要求，大型設備使用要滿足“四固定”（定位、定崗、定人、定機）要求，嚴格控制倒伏距離，全面控制高空作業(yè)中的各項風險。高空作業(yè)突發(fā)事故應急控制流程見圖2。

圖2 高空作業(yè)突發(fā)事故應急控制流程示意圖

4 結(jié)語

總之，鐵路橋梁鄰營施工的影響因素較多、施工風險較大，在新時期高質(zhì)量發(fā)展階段，為了有效控制施工風險，需要制定行之有效的應對舉措。上述工程案例的施工風險主要集中在機械設備、支模施工、高空作業(yè)方面，且各類風險之間的關(guān)聯(lián)性較大，容易在局部風險發(fā)生后引發(fā)連鎖安全事故。因此，在施工過程中，需要結(jié)合實際情況采用“具體問題具體分析，針對性解決”的基本思路，制定一些針對性強、適用性廣的綜合控制措施，提高整體施工風險控制效果，保證工程順利完工。