斜拉桥索塔施工安全风险评估及安全控制研究

李 然

(交通运输部科学研究院交通工程检测中心，北京 100013)

斜拉桥索塔施工安全风险评估及安全控制研究

李 然

(交通运输部科学研究院交通工程检测中心，北京 100013)

为研究公路斜拉桥索塔施工的安全风险，采用系统安全工程的方法对索塔施工过程中可能发生的风险进行了全面的分析，根据风险分析的结果，运用LEC评价法，最终确定出索塔施工风险防控的重点是坍塌和高处坠落事故，针对得出的风险防控的重点制定了具有可操作性的风险控制措施建议。

斜拉桥，索塔施工，风险分析，风险控制

0 引言

斜拉桥具有跨越能力强和造型优美等优点，近年来，在我国大跨度的桥梁建设中得到了广泛应用。斜拉桥是一种将斜拉索两端分别锚固在塔和梁上，形成塔、梁、索共同承载的结构体系[1]。斜拉桥索塔是斜拉桥重要的组成部分。斜拉桥索塔截面形状可分为实心截面和空心截面，外观形状可分为矩形、H形、对称和非对称的多边形等，索塔组成构件包括塔柱、横梁和连接构件[2]。塔柱之间设有横梁或其他连接构件，索塔之间的横梁也有两种类型，一种是承重横梁，另一种是非承重横梁，前者一般是承受主梁荷载的受弯横梁，或者连接索塔弯折处的受拉横梁及受拉横梁，而后者一般是连接索塔无弯折部分的连系梁，主要作用是增加索塔的侧向位移刚度。连接构件一般为索塔顶部起连接作用的附属构件[3]。

斜拉桥索塔属于高耸空间结构，形体大，因而斜拉桥索塔施工具有施工工期长、主塔爬滑模施工、水上作业、高处作业、立体交叉作业、施工工作平台狭窄等技术经济特点，并且对风、雨、雷电等气候气象因素相当敏感，这些特点决定了斜拉桥索塔施工的复杂性和风险性[4]。在斜拉桥索塔施工之中，安全风险控制已经成为目前斜拉桥施工管理的核心问题之一。因此，非常有必要对斜拉桥进行施工安全风险评估的研究，找出风险的控制要点，全面提高斜拉桥施工的安全管理水平。

1 风险分析

风险分析主要是采用系统安全工程的方法对风险源可能发生的事故进行全面的分析，找出潜在的事故类型、可能受伤害人员、致害物、事故原因等，确定主要物的不安全状态和人的不安全行为。

1)致险因子分析。致险因子的分析从作业人员、机械设备、材料、施工工艺、作业环境等方面对可能导致事故的致险因子进行分析。

2)受伤人员类型、伤害程度分析。可能受到事故伤害的人员类型分为作业人员本身、同一作业场所的其他作业人员及周围其他人员；人员伤害程度分为死亡、重伤和轻伤。

3)不安全状态、不安全行为分析。在GB 6441—1986企业职工伤亡事故分类[5]，不安全状态分为4大类，不安全行为分为13大类，每一大类又进行了细分。

根据以上风险分析方法，结合斜拉桥施工现场实际情况，对斜拉桥的索塔施工进行了风险分析，确定出潜在的事故类型包括坍塌、起重伤害、物体打击、高处坠落事故，具体分析结果如表1所示。

表1 索塔塔柱施工风险分析表

2 风险估测

根据风险分析结果，运用LEC评价法对索塔塔柱施工进行风险估测，该方法采用与系统风险率相关的3个方面指标值之积来评价系统中人员伤亡风险大小：L为发生事故的可能性大小；E为人员暴露在这种危险环境中的频繁程度；C为一旦发生事故会造成的损失后果。风险分值D=LEC，D值越大说明该系统危险性越大，通过对风险分值进行分级，判断评价危险性的大小[6]。结合现场调研，得出风险估测结果，具体内容如表2所示，最终确定出索塔施工过程中应重点防范的风险是坍塌和高处坠落事故。

表2 LEC法风险估测汇总表

3 风险控制措施

斜拉桥索塔施工影响安全性的主要因素有施工工艺、设计不佳、材料不合格及工人技术水平，其中，施工工艺及人员的技术水平是影响索塔施工安全的主要因素，风险防控的重点是坍塌和高处坠落事故，针对需要重点防控的事故，分别从安全技术措施和现场管理措施方面给出了具体的防控对策。

3.1 安全技术措施

1)坍塌事故。

a.液压爬模应根据结构特点、爬模工艺和环境状况对爬模进行设计，制订专项施工方案，并组织专家进行论证。

b.液压爬模应由具有资质的企业加工，具有合格证书和全部技术文件，进场前应验收确认合格，并形成文件。

c.液压爬模组装完成后需对整个系统进行压载试验，以确保在施工中爬模系统的安全。

d.爬模须在混凝土达到规定的强度后方可提升，提升时应有专人指挥。

e.模板爬升过程中，应设监控人员站在合适位置，注意报告一切不同步的现象(不均匀及不规则)。

f.爬架上严禁堆放重物以保证结构安全，爬升爬架时尽量卸掉不必要的施工荷载。

g.钢锚梁吊装前应对塔吊的制动系统进行调整。

h.钢锚梁安装时，应监测钢锚梁的节段间错台及垂直度。

i.钢锚梁放样时，尽量选择温度对测量数据影响小的时段进行。

2)高处坠落事故。

a.模板施工的作业平台临边应设置防护栏、安全网，并应确保安全网安设完好，并设置明显的安全警示标志；

b.模板爬升结束后，应将临边位置安全护栏恢复。

3.2 现场管控措施

1)坍塌事故。

a.高空作业人员必须身体健康，无高血压、恐高症、心脏病等疾病，并经培训考核合格后方能上岗。

b.施工前应做好安全技术交底，并做好安全防护与警示标识。

c.尽量避免双层或多层作业，若无法避开，必须采取安全隔离措施，做好安全防护。

d.施工现场必须配备两个以上的灭火器、消防水箱。

e.设专人定期和不定期对爬模装置进行维修保养，保证万无一失。

f.施工操作人员，不得随意割断爬升架杆件或者割孔、扩孔。

g.塔式起重机拼装完成后，应进行载荷试验，确保使用中的安全。

h.施工电梯启动时应鸣笛示警，严禁超载超员。吊笼门未关闭，不得升降，升降过程中不得开启吊笼门。

2)高处坠落事故。

a.爬架各层上下梯具设置防滑设施。

b.运送人员上下电梯须设置防坠落装置。

c.电梯升降机必须由专业人员操作，施工人员不得随意操作。

4 结语

本文将风险分析与管理的基本知识与索塔施工技术相结合,对斜拉桥施工中的安全风险进行了分析。在风险分析的基础上,根据以往斜拉桥索塔施工的实践经验、事故情况进行了风险估测，研究得到斜拉桥索塔施工过程中需要重点防控坍塌和高处坠落事故，并相应提出了防控措施建议。研究表明，通过本文对斜拉桥索塔施工风险全面的分析，并提出更科学、更具有可操作性的安全控制措施,将大大降低斜拉桥索塔施工的安全事故发生。

[1] JTG/T D65—01—2007,公路斜拉桥设计细则[S].

[2] 林元培.斜拉桥[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 刘士林，梁智涛.斜拉桥[M].北京:人民交通出版社，2004.

[4] 张 帆.大跨径公路斜拉桥索塔施工安全风险分析与控制研究[D].重庆：重庆交通大学，2013.

[5] GB 6441—1986，企业职工伤亡事故分类[S].

[6] 交通运输部工程质量监督局.公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南解析[M].北京:人民交通出版社，2011.

Study on tower construction safety assessment and safety control of cable-stayed bridge

Li Ran

(TransportationEngineeringTestCentre,ChinaAcademyofTransportationSciences,Beijing100013,China)

In order to analyze the tower of cable-stayed bridge construction of highway cable-stayed safety risk in this paper, comprehensive analysis the risk of the tower construction process, according to the results of the risk analysis, to use LEC evaluation method, determine the tower of cable-stayed bridge risk prevention focus is collapsed and fall accident, develop appropriate risk control measures for risk prevention focus, proposed the corresponding risk control measures.

cable-stayed bridge， tower construction， risk analysis， risk control

2015-02-27

李 然(1988- )，男，研究实习员

1009-6825(2015)13-0243-02

U447

A