跨座式连续刚构轨道梁桥施工风险分析及对策研究

周刚，李德安，王文强，金大帅，王佐才

（1.芜湖市轨道（隧道）交通工程质量安全监督站，安徽 芜湖 241000；2.合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009）

0 前言

随着我国国民经济的发展，城市建设进入了一个飞速发展的阶段，轨道交通在我国城市交通系统中受到越来越多的重视。城市轨道交通工程受周边环境限制与工程、水文地质条件影响，存在大量的工程建设安全风险，工程安全风险控制形势日趋严峻[1]。对于上述问题，我国目前已有相关的风险分析和控制的研究及成果。施工所引起的地面沉陷可能会对周围建筑物和地下管线带来不良影响，因此要对桥梁和临近建筑物相互关系进行分析，采取相应的施工方法及加固措施[2]。杨丽明[3]根据施工对超近距房屋的安全影响研究，划分房屋邻近等级和评价等级，实施相应的加固和保护措施；王霆[4]采取数值模拟辅以现场实测的方法，论述了施工对地表沉降和管道的影响规律；陈科荣[5]运用现代安全管理理论，结合工程施工实际，对施工中风险源和危害因素进行识别和控制。

本文是对跨座式连续刚构轨道梁桥的施工安全风险分析及其对策研究。通过对跨座式连续刚构轨道梁桥的施工过程分析，对施工过程中的风险源和危害因素进行识别和控制。首先，针对施工过程中周边环境与桥梁工程相互关系[6]，研究防范及对策。其次，对施工场所中的风险源和危害因素进行识别和控制。跨座式连续刚构轨道梁桥对桥梁结构的施工过程和成桥状态的变形控制精度要求高，因此，必须进行桥梁施工过程中各项风险源的分析及控制研究。

1 施工风险源和危害因素的分类及安全策划

施工风险源和危害因素可分为施工场所风险源和危害因素，施工场所周围风险源和危害因素两大类。施工场所风险源和危害因素存在于施工过程现场，主要与施工分部分项工程、施工装置等有关。施工场所周围风险源和危害因素综合各类影响因素，主要与城市地质条件和环境条件等有关。这些危害的发生将会造成一定的人员伤亡、死亡或重大财产损失，还会带来一系列的社会影响。因此，在施工过程中须进行施工风险管理和安全策划，以保证安全建设目标。

施工风险管理和安全策划应满足以下要求：

①施工单位应当在施工组织设计中编制安全技术措施。对达到一定规模的风险性较大的分部分项工程编制专项施工方案，应附具安全验算结果。对于深基坑、地下暗挖工程、高大模板工程的专项施工方案，施工单位还应当组织专家进行论证、审查。

②进行安全生产教育培训，全员参与风险动态管理。建立重大风险源和危害因素的动态管理的培训和交底机制。

③抓好信息沟通、信息反馈，及时整改隐患。对检查发现的事故隐患，应根据其性质和严重程度，进行信息反馈和整改，做好记录，发现重大隐患应立即组织整改。

④编制突发事件的应急预案。避免紧急情况发生时出现混乱，确保按照合理的响应流程采取适当的救援措施，预防和减少可能随之引发的职业健康安全和环境影响。

⑤建立风险源和危害因素的动态管理档案。应包括施工中重大风险源和危害因素的安全技术措施；达到一定规模的风险性较大的分部分项工程的专项施工方案以及应急预案等。

⑥做好对外协调工作。对于施工中含有重大风险源和危害因素的分部分项工程，施工单位应提前做好与有关单位的联系和协调，包括建设单位、勘查单位、设计咨询单位、监理监测等，针对工程不同阶段进行风险的辨识和风险的控制，做好必要的准备和配合工作。

2 跨座式连续刚构轨道梁桥施工风险源和危害因素的识别和控制

工程实施过程中，一方面要对各项安全风险与环境影响控制措施计划的执行情况不断进行检查，并评审各项控制措施的执行；另一方面，在工程实施的内外条件发生变化时，要确定是否需要提出不同的控制措施处理方案。当发现新的风险源、危害因素时，就要进行新的风险源、危害因素的识别、评价和控制。

2.1 施工场所周围的风险源和危害因素

该轨道梁桥工程处于复杂的城市环境之中，周边建筑鳞次栉比，工程难免穿越或邻近各类环境对象，给工程的修建带来众多设计和施工方面的技术难题。不同的周边环境有不同的风险控制措施，应根据周边环境对象的特点和环境风险控制等级，选择适宜的风险控制。

①邻近既有建筑物、管线

针对轨道梁施工对建（构）筑物的影响，施工单位有责任和义务采取相应的安全防护措施，制定监控和监测方案，及时采取应急措施。对于建（构）筑物风险等级较低、控制成本较高时可进行拆迁处理，风险等级较高时可采用建筑跟踪注浆、建筑隔离（隔断法）、设置变形补偿沟等地层变形控制措施，或对建筑结构自身采取加固措施。地下管线一般采用“拆、改、移、护”等风险控制措施。

②周边区域的水资源

对于施工区、生活区等的施工污水、生活污水应经过处理合格后方可排放，污水未经处理不得直接排入城市污水管道或河流。

③空气、光、噪声污染

对于空气污染，施工单位应对产生粉尘的施工设备安装除尘器，防止扬尘污染，做好一系列防止扬尘污染的措施。对于光污染，应尽量远离居民区，设置蔽光屏障。对于噪声污染，施工单位应合理布局施工场地，优化作业方案和运输方案，尽量降低施工现场附近敏感点的噪声强度，避免噪声扰民。

④施工交通问题

施工过程中，常常因为与原有道路的平行或相交，而引起对原有交通造成重大交通影响。在处理此类问题时，首要任务是合理确定交通组织方案，把桥梁施工对周边交通的影响尤其是交通主干道的影响减至最小，根据相应风险控制投入采取必要控制措施[7]。

2.2 施工场所风险源和危害因素

施工场所中风险源和风险因素众多，包括人的不安全行为、物的不安全状态、管理上的缺陷，可能会有各种风险源导致高空坠物、触电、垮塌、物体打击及机械伤害等，造成人员伤亡和重大社会不良影响。

跨座式连续刚构轨道梁桥施工场所风险源和危害因素可根据施工分部、分项工程进行分类识别，其中轨道梁的预制和架设风险识别及控制见表1，墩台基础施工的风险识别及控制见表2。

3 影响轨道梁混凝土强度和耐久性的风险因素及其对策

跨座式连续刚构轨道梁预制和架设风险识别及控制 表1

跨座式连续刚构轨道梁桥成桥状态下通过单根轨道来支撑、稳定和导向，车体直接骑跨在轨道梁上运行，轨道梁结构混凝土的强度和耐久性对结构的变形会产生较大影响[8]，因此研究影响混凝土强度和耐久性的风险因素及其对策是十分必要的。

跨座式连续刚构轨道梁桥墩台基础施工风险识别及控制 表2

①梁截面形状

轨道梁的结构形状和尺寸是梁体变形的主要决定要素。连续刚构轨道梁的截面形状和尺寸大小可以决定梁的抗弯惯性矩，从而影响到梁体的抗弯刚度，最终影响梁的变形量。因此在施工过程中，应按照设计梁截面形状和尺寸进行预制，并在施工过程和成桥状态对梁截面进行合理定期监控。

②温度

温度是影响桥梁结构变形的不可控因素，一种是在温度应力作用下，混凝土产生裂缝；另一种是结构产生变形。对于跨座式连续刚构轨道梁桥而言，温度对整个结构造成的影响特点：温度上升所形成的温度应力会产生下挠变形，温度下降会产生上挠变形。因此在浇筑混凝土时，应选择温度合适且稳定的时间段，尽可能避免温度应力对梁体的变形影响。

③混凝土配合比

混凝土配合比是影响混凝土弹性模量的重要因素，而弹性模量又是影响连续刚构梁抗弯刚度的重要因素，因此应严格管理混凝土原材料，准确按照设计配合比要求进行混合料拌和，确保获得符合力学要求的混凝土，从而达到准确控制梁体变形的目标。

④混凝土收缩和徐变

混凝土收缩和徐变变形分为施工阶段变形和后期变形。施工阶段混凝土收缩和徐变，根据规范规定[9-10]，应合理控制混凝土的养护龄期、水灰比、集料强度等级等因素。控制后期变形则应对梁体变形进行合理定期监控。

4 结语

跨座式连续刚构轨道梁桥由于其特定的施工技术和复杂的施工环境，在施工过程中存在较高的风险性。因此，施工过程中应采取不同的控制策略，结合跨座式连续刚构轨道梁结构的施工特点，对工程施工过程中的风险源和危害因素进行系统识别和控制，以实现安全建设的目标。