京沪高速公路某标段料仓大棚施工风险评估★

李宏伟，孙 涵，蔡健龙，张 晨

(南通大学交通与土木工程学院，江苏 南通 226019)

1 工程概况

京沪高速公路作为国家高速公路网的骨架公路，连接我国的政治文化中心北京和经济商贸中心上海，是连接南北方的重要公路通道。京沪高速公路江苏段是江苏省南北交通的主通道，北起于徐州新沂市，南终于扬州江都区，贯穿苏北和苏中中心腹地，与沪陕高速公路相接。其按照JTJ 01—88公路工程技术标准中平微区高速公路标准建设，现采用双向四车道，设计速度为120 km/h，路基宽度为28 m。京沪高速公路新沂—淮安、淮安—江都段改扩建工程设计总体采用以双侧拼宽为主、局部分离为辅的改扩建方案，扩建为双向八车道高速公路，改扩建里程约 259.6 km，路基宽度扩为42 m。

本项目评估调查标段路线全长34.949 km，途经淮安互通、淮安东互通、楚州枢纽、六洞服务区、新建平桥互通，其中苏北灌溉总渠特大桥基本位于标段中心位置。

调查标段主要涉及路面修补与改造施工，根据相关工程量沿线设置2处拌和场，拌和场按照使用功能划分为五个区域：沥青混合料拌和生产区、沥青石料备料区、水稳混合料拌和生产区、水稳石料备料区、生活区，各区域独立设置并相互连通，形成行车便利的道路系统。

2 拌和场布置及施工准备

2.1 场站总体布置

1)水稳拌和站区。场站区域独立布置，配备1台套水稳拌和楼站，配备5个冷料仓和2个可储100 t水泥罐，上料区内安装喷淋装置，防止扬尘飞散，水泥存储罐顶安装脉冲除尘设备。

2)水稳石料备料区。所有水稳施工用石料全部储存在钢结构大棚，搭建了8道大棚，包括1个破碎筛分仓、2个铣刨料大棚、4个水稳集料大棚，满足水稳连续生产的备料条件。石料仓地面全部采用C25混凝土硬化，设置3 m高C30混凝土隔墙隔离堆放。所有料仓均设置彩钢大棚，其三面围挡，保障原材料免受雨水的侵蚀、扬尘，同时设置完善的排水系统。

3)沥青拌和站区。场站区域内独立布置，配备沥青拌和楼一套，承担全线路面面层混合料的拌和。拌和楼引入了自动化系统，可在线打印，信息监控系统可实时在线检测各档材料的用量情况。

4)沥青石料备料区。所有沥青施工用石料全部储存在钢结构大棚，搭建了9道料仓大棚，能够满足水稳、沥青连续生产备料条件。石料仓的场地、混凝土隔墙设置与水稳石料备料区相同。每种规格的材料按要求分别堆放，设置材料标识。

5)生活区。生活区设置生活活动板房20间，采用混凝土地坪。

6)运输道路。场内运输道路采用环形布置，便于交通分流、车辆交汇，道路中间采用标线分割，场外道路利用地方公路及施工便道。

7)电力供应。临时用电进行了专项设计，用电线路全部埋于地下，采用三相交流电路，在配电箱和开关箱分别设置两级漏电保护器，确保用电安全。生产期间配备4台330 kW柴油发电机，用于紧急供电。

8)拌和站用水及排水。拌和站用水主要利用附近河道的水源，同时以自来水及打井取水方式配合。安装水泵抽水，可以满足日常生产用水的需要。为便于排水，对原材料堆放料仓采用了四周硬化排水沟的方式，拌和站其他地方的雨水可汇集到主排水沟一并排放。

2.2 技术准备

制定施工总体的布置形式，主要内容有：确定工作区域建筑结构的平面位置(轴线)和轮廓尺寸；主要起吊机械的停靠位置及其工作的半径范围，主要的机械设备实际运行的路线；配电箱等涉电设施的场地具体位置，施工场地内的道路、消防通道以及地面排水系统等内部交通路线的确定；储料仓库(含原材料、半成品构件等)的布置位置，假如施工现场的材料堆放面积不足时，可选择另外就近的中转仓库，即其他的中转制造、安装的现场。

技术准备还包括钢结构大棚安装拆除方案、钢结构构件工厂生产制作计划、生产实施以及运输计划等的编制工作。

3 钢结构大棚安装、拆除施工工艺

3.1 钢结构吊装顺序

钢结构大棚属于单层钢结构体系(见图1)，其吊装施工通常需科学地划分不同的吊装施工作业的区域，才能够顺利地完成相应工序。在钢结构的吊装过程中，须按照预先划分好的区域，尽量以平行的作业顺序，多部机械同时进行施工。在吊装完某一片区域后，应马上进行后续的施工偏差测量、误差的校正，对高强度螺栓进行初拧等施工工序。当所有的吊装施工的片区安装完成后，须对整体结构再进行相应的复测、偏差校正、高强螺栓的终拧以及剩余的焊接等。上述工序完成后，本区域压型钢板的吊放以及部分铺设工作等就可以接力进行。

3.2 钢结构柱子的拼装

可在地面进行多段钢柱的拼装，完成后进行一次性的吊装就位。上述方法可以有效地保证钢结构柱子的拼装质量，同时能够减少高空作业的工序，降低潜在的施工风险。拟采用的起重机械应具备一次起吊的起重能力。

3.3 钢结构柱子的安装施工工艺

1)构件上吊点位置的确定。起吊之前，可根据被起吊钢柱构件的外部形状、两端面的构造、整体的长度以及拟用起重机的起吊性能等，初步拟定吊点的位置；经受力验算合格后，最终确定实际吊点的位置、吊点数。

2)构件起吊的方法。钢结构柱子拟采用单台吊机进行起吊。

3)钢柱校正。主要包括：柱基标高调整，柱基的轴线位置调整，钢柱柱身垂直度的校正等。

3.4 钢结构斜梁的安装工艺

1)钢结构斜梁的安装。钢结构斜梁的吊装安装一般可采用工具式的吊耳，或者采用捆绑法。在钢梁实际吊装之前，钢结构斜梁的分中标记应引至其端头；这样构件吊装时，即可按钢柱牛腿的定位轴线进行施工过程中的临时定位。

2)钢结构斜梁的位置校正。钢结构斜梁的位置校正应在钢结构组成整体的刚度单元后进行，其校正的内容包括：斜梁标高的调整、垂直度的调整、斜梁纵横轴线的调整等。

3.5 钢结构屋架安装工艺

1)钢结构屋架的吊装施工。考虑到钢结构屋架的侧向刚度相对较小，在其吊装安装前应进行结构强度的验算。若计算结果不满足强度要求，应采取可靠的结构加固措施，保证施工过程中的安全。

2)钢屋架垂直度的校正。严格按照施工方案、工艺要求进行。

3.6 钢结构框架梁的安装施工工艺

施工时，可采用两点吊进行钢梁的安装。吊装过程中，应使用专用的卡具，从而保证起吊后的钢梁构件处于水平的状态。

3.7 拆除施工工艺

按照以下步骤进行每一部分的拆除：

1)彩钢瓦拆除。采用切割枪沿着钢筋加工棚顶部骨架对上部彩钢瓦进行分割拆除。

2)横梁拆除。在横梁两端设置牵引绳，并用吊车在横梁的中部进行预吊；割除横梁两端与立柱的连接部位。

3)立柱拆除。清理立柱倒落场地，在立柱顶端系上两根棕绳进行辅助；切割的同时控制两根绳索的方向和施力，将切割后的立柱控制在预计的倒落场地。

4)隔料仓拆除。采用炮头将隔料仓墙体破除，装运至建筑垃圾弃置区。

4 风险估测

因为针对“钢结构料仓大棚的安拆施工”中的安全风险评估没有相应的专项文件，因此项目组参考《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》对类似工程项目的规定和要求，采用LEC评价法，以定性与定量相结合的方式进行评估[1-6]。

4.1 风险辨识

风险源辨识包括工程资料的整理、施工作业程序分解、施工作业可能发生的安全事故辨识等三个步骤。

对于公路路面工程，施工作业程序分解一般分解到分项工程即可。

在此基础上，采用相关人员调查、评估小组讨论、专家咨询等方式，分析评估单元中可能发生的典型事故类型，确定施工过程中潜在的具体风险源及类型，形成风险源普査清单如表1所示。

表1 风险源普查清单

4.2 风险分析

风险分析是指采用系统的安全工程方法对风险源可能导致的事故进行分析，找出可能受伤害人员、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。料仓大棚安拆运行施工作业风险分析如表2所示。

表2 料仓大棚安拆运行施工作业风险分析表

以坍塌为例，其物的不安全状态包括：钢材质量不合格、大棚结构设计不合理、承载力未经受力计算校核、施工现场照明不足等；人的不安全行为包括：起重机械司机、信号司索工、起重机械安拆装卸工无证上岗等。

以车辆伤害为例，其物的不安全状态包括：车辆设备超负荷运转，没有及时保养和维修；夜间施工现场光照不足；施工期间未设置安全警示标志或标志不明显；未提前规划车辆行驶路线，装载机与运输车辆存在交叉作业等。人的不安全行为包括：施工人员未佩戴安全防护用品；无关人员违规进入后场作业区等。

4.3 风险估测

本文选择作业条件危险性评价法(LEC评价法)进行风险评估。LEC评价法是一种对潜在危险作业环境中的风险源进行的半定量安全评价方法，风险评价综合考虑事故发生的概率、暴露的时间以及事故可能造成后果的严重程度。采用LEC评价法进行风险评估可采用下列公式进行计算：

D=L×E×C

(1)

其中，D为评估风险值的大小；L为发生事故的可能性大小；E为人体处于该种危险环境中的频繁程度；C为一旦发生事故可能会造成的后果严重程度。

如果评估结果D值越大，则说明该评价对象危险性就越大，应该增加相应的安全措施，减小L，E，C等影响风险值大小的影响因素的取值，直至D被调整到允许的范围内。该标段料仓大棚施工风险评估结果如表3所示。

4.4 估测结论

根据风险源评价结果，可对风险源进行风险等级的划分，标准见表4。

表3 料仓大棚施工风险评价表

注：按“作业条件危险性评价法(LEC法)”评价结果风险等级为四、五级的危险有害因素即为重大风险源。

该标段料仓大棚施工风险评估结论如表5所示。

5 风险控制建议与措施

本次风险源评估采用安全系统工程的原理，选用了LEC安全评价方法进行评价。评价的依据包括：《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》的要求，相关法律法规、行业标准的规定，以及该标段施工组织设计、工程图纸等有关资料。

根据风险评估结果，结合本工程特点，对本工程料仓大棚安装、拆除及运行风险控制措施及建议如下：

1)料仓大棚安装、拆除前应对作业人员进行安全技术交底，加强人员交底教育培训；特种作业人员应持证上岗；作业区应设置警戒线，由专人负责现场安全警戒，阻止无关人员进入施工现场；在重要地段应安排专人值班，合理调整施工人员的作业时间；设置符合要求的安全防护设施，配备质量合格、数量足够的个体防护用品，制定详细措施加强日常的全体员工的安全教育培训。

2)料仓大棚安拆前应对混凝土基础、用电设备、起重机具及设备、临时用电、防护用品等进行检查；加强设备的维护保养，定期检查、更换破损的用电设备配件，加强临时用电的教育培训；料仓大棚必须设置避雷设施，并应对避雷设施进行验收；施工过程中应合理规划装载机、运输车辆的行驶路线，避免其交叉作业。

3)料仓大棚的安装、拆除应安排在白天进行，应避开阴雨、大风、大雾等恶劣天气；风力大于6级时禁止进行安装、拆除等作业活动；加强大风期间的防护措施，大风来临前，应集中放置现场零散物品，将施工材料、工具收回房内，将施工废料集中安放到临时堆场，固定好已安装结构件节点，必须对整体结构进行加固，保证其稳定；已安装的钢架应有可靠的防风措施，如用缆风绳拉紧。

4)对施工用钢材进行实物、质保书的检查，质保书主要注意钢材的屈服点、冷弯性能、常温冲击韧性性能、化学成分如碳含量等数据，严禁使用不符合要求的材料；钢结构构件在制作过程中应进行自检和互检，严格按照相关检验评定标准进行专项检查；钢结构安装前需对基础进行复测，以保证符合安装要求；根据吊装钢构件的不同尺寸和形状，选取合理的吊点，并进行吊装安全验算；钢结构吊装前应复查钢柱基础的轴线位置是否正确、柱脚高强螺栓与柱底板的螺栓孔是否配套等；钢结构安装过程中，应及时进行测量和校正，把施工误差控制在规定允许的范围内。

施工安全风险贯穿着钢结构料仓大棚工程的施工全过程，任何的施工失误和违规施工都可能导致不同程度的安全事故。同时，在设计遗留的风险、不可抗拒的意外因素以及不合理、不合规的施工行为等综合因素影响下，不同类型的施工安全事故都有可能发生。因此，对施工项目而言，并不是进行了施工安全风险评估后，项目工程在后续施工过程中就能够保证绝对安全。在后续工程的施工安全管理中，需要充分重视本次施工安全风险评估的结果、风险提示以及风险控制措施，将相应的风险应对措施真正贯彻到工程实践生产当中。只有把相关安全风险的预警、预控措施真正切实地落实到实际的施工过程中，才能达到本次施工安全风险评估的真正目的和效果。