练特江大桥挂篮施工安全风险管理

覃辉鹃 郭东尘

(1.广东省南粤交通投资有限公司 广州 510101； 2.交通运输部科学研究院 北京 100029)

由于挂篮施工具有工序繁多、工艺复杂、作业面小且为高空作业等特点，在桥梁施工过程中是一项风险较大的施工程序。我国桥梁界的风险管理工作起步较晚，2002年才首次运用安全分析理论对上海崇明越江工程进行风险评估[1]，而后，桥梁工程的风险问题才被广大研究机构和专家学者予以重视。

目前，国内外对桥梁工程安全风险管理的研究已经有了许多成果。黄兴等[2]基于可拓理论的安全评估方法,建立了桥梁施工安全评估模型。张帆[3]运用风险分析与控制理论，构建了基于模糊影响图的索塔施工安全风险评价模型，建立了桥梁施工安全控制体系，制定了风险控制措施。赵延龙[4]结合风险分析理论和贝叶斯网络理论，建立了安全风险的贝叶斯网络的应用模型，根据风险评价矩阵对风险事件开展了风险等级划分，提出了基于风险事件的风险控制措施。徐德志[5]采用基于专家经验的风险估计方法对风险事态进行了动态等级评估，并设计了风险管理手册。

1 挂篮施工安全管理框架

挂篮施工安全风险管理是社会组织或个人通过风险辨识、风险评价、风险控制，优化各种风险管理技术，以降低挂篮施工过程中消极结果的决策过程，有效地控制和处理挂篮施工风险所致损失的后果，从而以最小的成本收获最大的安全保障。

1) 风险辨识。在安全风险管理中，风险辨识是前提工作和基础，其过程是研究和发现施工过程中潜在的不利因素，包括人的不安全行为和物的不安全状态。

2) 风险评价。风险评价是在风险识别的基础上，通过定量或定性的分析方法，分析项目实施过程中所有安全风险因子发生的可能性及其对工程的影响程度。同时需要厘清各安全风险事件之间的相互关系及相互转化的条件，对风险发生的可能性及其对工程的影响程度作进一步量化，从而确定风险等级。

3) 风险控制。风险控制是根据风险辨识和评价的结果，对风险事态进行控制，是安全风险管理的核心组成部分。

2 练特江大桥挂篮施工安全风险评价

2.1 工程简介

练特江大桥采用47 m+4×75 m+47 m的连续箱梁体系，联长394 m，跨越练江河道及两侧规划河堤。单孔双向通航净空40 m×6.0 m。设计水位6.374 m，最高通航水位5.0 m。主墩采用薄壁墩，过渡墩采用柱式墩，基础均采用钻孔灌注桩基础。

2.2 修正的LEC法

2.2.1方法介绍

LEC评价法是一种半定量评价方法，该方法主要用于评价操作人员在具有潜在危险性环境中作业的危险性，也称为格雷厄姆-金尼法[6]。评价法从过程上来说是一种简便、实用、易于操作的半定量风险评估方法，但也存在着一定的局限性，如事故发生可能性的指标过于笼统、未体现出管理因素的重要性、专家的主观因素过强。为此，对LEC法提出修正建议如下。

1) 层次分析法计算评价者权重。主要步骤如下。

①根据评价者个数n，两两比较他们之间的重要性，构造n×n阶判断矩阵。

②利用方根法运算判断矩阵，并归一化，以便求得评价者权重近似值。

③求出判断矩阵的λmax最大特征值和CI值，并通过查表找出对应的RI，利用公式CR=CI/RI<0.1，判断一致性。

④利用计算公式。综合评分=∑某个评价者权重×该名评价者评分，先依次求出F，I，E，C的综合得分，再求出最终评价结果。

2) 对事故可能性指标进行优化。用“发生事故的不可预见性F”和“预防措施无效性I”取代“事故发生可能性”，风险的可预测性、预防措施有效状态可决定损失严重程度和事故发生可能性的大小，这种效果是由可预见性和防护有效状态这2个因素共同作用的结果，符合乘法规则。修正后的公式如下：

D=F×I×E×C

(1)

式中：D为风险值；F为发生事故的不可预见性；I为预防措施无效性；E为人员暴露在危险环境的频繁程度；C为发生事故产出的后果。

表1为LEC法安全风险分级表。

表1 LEC法安全风险分级

3) 引入项目安全管理折减系数。项目安全管理情况影响和决定了事故风险。有经验的工人、管理人员会对风险项目的危险性起到抵消作用。在此，本文引入交质监发[2011]217号文件中安全管理折减系数γ，它与安全管理评估指标体系赋予分值M相关联。

其中：

M=A+B+G+H+J+K+N+O

(2)

式中各评估指标具体取值见表2。

表2 安全管理评估指标评分表

从而得出最后的风险值：

D0=D×γ

(3)

2.2.2评价步骤

1) 专家评分。由专家组(由5名各不同单位专业负责人组成)制定安全风险评估表，按挂篮施工安全风险因素对工程实际情况逐一评估表并打分。

2) 专家权重的评定。本文采用层次分析法由外部安全专家确定5位专家的不同权重，用A，B，C，D，E依次表示项目经理、技术负责人、监理工程师、安全员甲和安全员乙。

运用MATLAB软件得出5位专家的权重为(0.131 5，0.192 1，0.371 9，0.180 2，0.124 3)，通过计算得CR为0.055 2小于0.1，因此此结果可接受。

3) 确定各因素综合分值。

F=WAFA+WBFB+WCFC+WDFD+WEFE

(4)

I=WAIA+WBIB+WBIB+

WCIC+WDID+WEIE

(5)

E=WAEA+WBEB+WCEC+WDED+WEEE

(6)

C=WACA+WBCB+WCCC+WDCD+WECE

(7)

式中：Wi为专家i(i=A，B，C，D，E)的权重；Fi，Ii，Ei，Ci为各位专家为各风险因素所打分值。

4) 计算危险性分值。根据修正后的LEC法公式(1)计算安全风险分值。

5) 计算安全管理折减系数γ。根据练特江大桥安全管理折减系数评分情况表得出的M=5，可得本项目安全管理折减系数γ=0.9。

2.3 挂篮施工风险评价结果

纳入每位专家的权重，结合他们各自在每一评价指标上对每个安全风险因素的评分，将5位专家对同一风险因素在同一指标上的评分综合到一起，求出每个安全风险因素的各评价指标的综合得分，在此基础上进一步获得每一安全风险因素的危险度值。

由计算结果可得：本项目安全风险因素有27个，其中三级安全风险因素10个，其余均为一、二级安全因素，不存在四级和五级安全风险因素。具有显著危险性的10个三级安全风险因素需要施工方通过整改措施来防范。

3 挂篮施工风险控制因素

3.1 挂篮行走

1) 轨道梁未按要求锚固。应建立登记及整改制度，保证发现的安全问题得到及时解决。

2) 漏装挂篮保险插销。安全生产责任应明确化，对责任人或责任单位进行奖惩。

3.2 混凝土浇筑

1) 动荷载超出挂篮设计强度。①控制混凝土浇筑速度；②振捣程序应严格控制；③挂篮设计计算应考虑动荷载等不利情况。

2) 模板走模。①加强施工班组管理；②选用刚度强、平整度好的模板。

3.3 高空作业

1) 做好安全技术交底工作。

2) 对工人进行定期安全培训。

3.4 起重吊装工程

1) 无安拆资质。①分包给具有相关资质的队伍；②加强作业资质审查。

2) 限位和保险措施无效。①使用前严格验收；②制定吊装方案并审批；③设置专职安全人员监督；④设置警戒区。

3) 超承载能力使用。①制定专项方案并审批；②严格安全教育与交底；③操作人员需持证；④加强对机械的维修养护；⑤强化全使用监督检查；⑥设置警戒区。

4 结语

桥梁挂篮施工风险程度较高，发生安全事故的可能性较大，易造成经济损失和人员伤亡，并带来不良的社会影响。利用挂篮进行桥梁结构施工是一项常见且复杂、系统的工程，合理、正确地评价挂篮施工的安全性，可有效地预防事故的发生。本文通过对练特江大桥挂篮施工安全进行风险评估，并对存在的风险提出针对性控制措施，工程实践表明，修正的LEC法评估合理，措施有效，可供类似工程参考。

[1] 付彦超.大型桥梁工程施工风险管理研究[D].郑州:郑州大学,2012.

[2] 黄兴,韩伟威,陈赞.髙速公路桥梁施工安全估及控制[J].公路与汽运,2013(6):210-214.

[3] 张帆.大跨径公路斜拉桥索塔施工安全风险[D].重庆:重庆交通大学,2013.

[4] 赵延龙.基于贝叶斯网络的大跨径斜拉桥上部结构施工安全风险分析与控制[D].重庆:重庆交通大学,2013.

[5] 徐德志.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁施工段风险评估和风险管理[D].上海:同济大学,2008.

[6] 肖潇,邵哲平,黄炳南,等.LEC法在通航安全影响论证与评估中的运用[J].集美大学学报,2014(2):35-36.