山区特大悬索桥施工风险分析

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(太原太工天昊土木工程检测有限公司，山西 太原 030024)

引言

随着我国交通的快速发展，特大悬索桥在西部山区已被广泛应用，一座座特大悬索桥在促进经济一体化的形成过程和各区域紧密交流中发挥着举足轻重的作用[1-3]。山区特大悬索桥的建设过程中存在着各种确定和不确定因素，不确定因素可能会给悬索桥的结构带来很大风险，因此近年来特大悬索桥的风险研究已受到广大学者的关注。在特大悬索桥建设过程中存在的不确定因素主要有以下几个方面：

(1)人为因素。工人的活动在桥梁建设中起着重要的作用，施工时不确定的人为因素如工人的技术水平、工作态度、身体健康状态及解决突发问题的能力等，都对桥梁的建设活动产生着巨大的影响。

(2)材料因素。材料的优劣直接影响着建筑物的整体质量。材料的耐热性能、结构尺寸、各种力学性能等参数的达标情况，材料的安装与受力情况若出现误差即会对悬索桥产生极大的影响。如材料的泊松比、弹性模量等参数的改变均会对材料的实际受力情况产生很大的影响，使得特大悬索桥在结构安全、桥梁质量方面存在风险。

(3)施工机械因素。特大悬索桥的施工机械水平反映着现代科技水平，其对桥梁的质量存在着极大影响。施工机械的现代化程度、精度及性能参数都对桥梁的建设活动起着不可忽视的作用。在悬索桥建设过程中，不管是施工机械超负荷工作或低负荷工作，还是在施工过程中所出现的各种问题等不确定因素都会对悬索桥的施工工期、施工质量及安全产生一定的影响。

(4)施工监测因素。施工监测是保证悬索桥施工质量的重要手段之一，也是悬索桥风险产生的另一主要因素。施工监测包括很多方面，如材料质量、桥身及构件的受力变形等方面的监测。监测手段和检测人员的不确定性，如测量仪器的误差、监测方法的完善性、周边环境的影响等都会使监测产生各种各样的误差与不确定性，如果监测误差超出允许范围，就会对桥梁建设产生危害。

综上所述，特大悬索桥的风险产生与桥梁建设过程中存在的各种不确定因素有着不可分割的联系，这些不确定因素不遵循任何客观规律，具有极大的偶然性与未知性。对于建设过程中存在的不确定因素给予充分的考虑与重视，是目前研究和预防各类风险产生的前提。

1 山区特大悬索桥施工风险分析

特大悬索桥在施工过程中存在很大的风险性。一方面表现为一些特殊风险事态，主要由人为、自然等因素引起。另一方面，桥梁建设中面对的问题与日俱增，在悬索桥建设过程中发生事故的概率远远高于过去。我国学者叶耀先对以往的桥梁事故进行了统计，结果表明，施工期发生事故的概率远远高于使用期的其他阶段[1]。

现代特大悬索桥的建设中往往会选用一些具有高强度等特殊性能的新材料，同时应用一些施工新技术，这势必会增加桥梁建设的成本，而且风险发生时可能会带来很大的经济损失。山区特大悬索桥的施工环境艰苦、施工技术复杂，同时也给技术人员带来较大的挑战和人身安全风险。另外，现代桥梁的建设在追求安全性的同时，也追求桥梁外观的美感，这势必会带来潜在的风险。若是在地震区建桥，还须考虑地震潜在的不可抗力风险。

由以上分析可知，上述风险均是潜在的，但若风险一旦产生，将可能会造成极大的经济损失与人员伤亡。因此，应在施工之前对悬索桥建设的各个过程进行风险评估，并对做出的风险评估进行分析，采取相应的措施，严格控制施工过程以及后期使用中的各项指标，可提高桥梁的安全性和可靠度，并减少经济损失，这对施工方及其他项目参与方来说都具有重大的意义。

我国的特大悬索桥风险分析研究发展相对较晚且较为缓慢。改革开放以来实行市场经济，许多项目的风险由企业承担，实行投资者为第一负责人制度，投资人也要承担施工项目带来的风险，这大大提高了人们对风险评估的认识。

2 特大悬索桥风险的特征及识别方法

2.1 桥梁施工风险的基本概念与特征

由于工程领域及各专业背景的不同，各行业对风险的定义并未形成共识。但其中不外乎以下几个方面：危害事件、发生概率与造成后果等。在桥梁施工工程中的风险定义为：与桥梁结构相关的，出现在其建设的全寿命周期内，对该桥梁工程相关的利益团体造成某种影响而使其达不到预期目标的不确定事件，即为桥梁工程风险。由于桥梁工程的自身特点使其风险具有区别于其他工程领域的独特性，大致可归纳如下：

(1)风险的持续时间长。桥梁工程的施工周期一般为几年甚至几十年，由于时间过于漫长，这便导致各种不确定因素出现的可能性大幅增加，虽然常见的风险可以提前预防或做出相应的应对措施，但某些潜在的风险却无法识别和预测，更不可能做好应对措施，因此桥梁施工的周期长是其风险特征之一。

(2)风险带来的损失大。由于桥梁工程规模大，耗资大，工程复杂度高，一旦因设计、施工或其他因素使其发生风险，就会导致不可恢复的灾难性损失，后果不可估量。

(3)桥梁工程发生风险破坏的几率比其他工程大。一般情况下，桥梁工程所处的环境较为恶劣，如山区桥梁建设会由于原材料的运输困难、工人的生活不便等因素使得桥梁施工难度大大增加，潜在风险也随之增大。

(4)桥梁工程风险具有突发性。桥梁从结构上来讲，其实质为组合结构，工人将各个部件进行拼接时可能发生一些未知的突发风险，如工人高空坠落、脚手架突然倒塌等，这些因素都充分说明桥梁工程潜在风险的突发性。

2.2 桥梁施工风险识别方法

施工时间跨度长、施工技术复杂、施工环境艰苦等因素，都会使得桥梁工程在施工过程中潜在的危险随时可能发生。因此在对桥梁工程进行风险评估时，要做好风险识别工作。正确的风险识别有助于对主要风险引起因素采取相应的应对措施，预防桥梁施工过程中的风险发生。常见的识别方法一般有如下几种：

2.2.1 专家调查法

请桥梁工程风险评估专家对桥梁施工的各个过程进行风险评估，施工方对专家提出的问题进行预测并采取相应预防措施。风险评估专家虽具有扎实的专业知识和丰富的风险识别经验，但他们提出的风险评估仍具有一定的主观性，由于专家们的经历不同可能出现意见分歧，难以得出一致的结论。

2.2.2 影响图法

用影响图表示问题之间的内在联系，标清变量之间的相互关系，使其能够求解一些不确定的风险因素。但该方法也具有一定的局限性，因专家在听取决策者对问题的描述后，其自身的经验会影响图形的绘制。

2.2.3 风险树搜索法

由于桥梁工程的设计、施工过程复杂，施工周期长，使得各种因素触发风险的组合增加，各种潜在风险出现的概率增大，风险树搜索法能够将各种因素进行分解、归类，使决策者对各种风险引起因素有所把控。

除常用识别方法外，风险识别方法还有很多，一般可分为定性、定量、定性半定量、定量半定性等四种类型。进行桥梁工程的风险识别时，由于每座桥梁所处的施工环境、施工方法、施工材料等因素的差异，在其选择风险识别方法上存在差异，但宗旨都是要选择最合适的风险识别方案。

3 结语

山区特大悬索桥在施工过程中由于受各种不确定因素的影响，存在着高风险。正确地进行风险识别并做好应对措施，是保证工程质量、降低风险损失的最佳途径。