高桩码头嵌岩灌注桩施工风险评价与对策研究

吴万辉 中国铁建港航局集团有限公司第三工程分公司

工程项目施工期间的风险评价核心在于预测风险事件发生可能性并对事件发生后所造成的损失进行初步预测。对于库区特殊水文地质条件而言，大水位差直立式码头结构形式开始兴起与发展，彰显出了非常广泛的应用前景。但在码头建设期间，尤其嵌岩灌注桩施工过程当中仍然存在一定的风险问题。并且，由于现阶段针对高桩码头前岩灌注桩施工期间事故分析的研究还比较匮乏，基于实地调研所收集资料难以满足风险规律统计的要求，给风险控制工作的开展带来了一定的难度。如何考虑高桩码头嵌岩灌注桩施工特点，对风险进行科学评价并采取针对性措施进行风险防控，已成为业内人士高度重视的一项课题。

1.风险评价及评价标准

1.1 主观风险评价

在对工程项目实施期间风险水平进行评价时，所采取的步骤基本可以概括如下：第一步，根据高桩码头嵌岩灌注桩施工风险定义以及施工目标，构成施工风险综合评价模型，对系统风险值进行初步计算；第二步，以风险事件发生可能性以及风险发生后对项目所造成的损失为重点，经定量或定性方法对风险大小进行计算；第三步，考虑高桩码头嵌岩灌注桩施工特点，制定风险可接受准则以及评价标准，形成一套完善的风险控制指标体系；第四步，利用风险控制指标体系对系统总体风险水平进行计算，为风险管控决策提供可靠支持。

1.2 风险等级划分

风险评价实质上是研究各类风险事件在项目建设期间的发生概率以及所致损失程度，两者的组合情况会直接对风险值大小产生影响。按照如表1所示方法划定事故可能性等级标准，并将施工条件、工程特点、施工方案、气象水文条件等一系列因素纳入风险评价中。

表1 事故可能性等级标准示意表

作为港口专项建设工程，高桩码头嵌岩灌注桩施工期间所存在风险事件后果严重程度可以分为四级，以人员伤亡以及经济损失为标准进行定性分析。将人员死亡人数≤1人，或重伤人数在1～9人内，所致经济损失在100～1000万元内风险定义为一般；将人员死亡人数在3～9人内，或重伤人数在10～49人内，所致经济损失在1000～5000万元内风险定义为较大；将人员死亡人数在10～29人内，或重伤人数在50～99人内，所致经济损失在5000～10000万元内风险定义为重大；将人员死亡人数≥30人，或重伤人数≥100人，所致经济损失≥10000万元风险定义为特大。在此基础之上，根据事故发生可能性以及严重程度形成风险矩阵，并对风险等级进行预测，具体标准如表2所示。

表2 风险等级标准矩阵示意表

2.模糊综合评价

在工程实践中，工程目标的达成会受到多种因素的交叉性影响，在多因素交叉作用条件下选用模糊综合评价方法具有准确可靠且全面的特点。模糊综合评价的具体实现过程是，按照风险因素对工程目标达成所产生的影响程度进行综合排列，并根据重要性程度对风险因素进行区分，构建损失数学模型，在此基础之上对风险因素的可能性大小进行计算。从实质上来说，模糊综合评价将会对工程项目建设目标达成的所有潜在影响因素一并纳入评价范畴中，多目标综合决策的核心是利用总概括式对项目进行风险评价。对于高桩码头嵌岩灌注桩施工作业而言，假定存在两个有限论域，分别将其定义为式（1）、式（2）：

上式中，将模糊综合评价因素集定义为U，将评价语集定义为V，则可按照上式构建模糊工作矩阵，如下所示：

在上式中，利用模糊综合评价因素集的子集X可得到评价结果为Y，则Y是评价语集上的模糊子集，模糊变化可参考如下式方式展开：

模糊合成运算可以通过取最小值或者简单矩阵乘法的方式进行计算，对于模糊综合评价因素集而言，因素对应权重为X，K值可以通过统计资料以及专家调查的方式得到。因此，在对高桩码头嵌岩灌注桩施工风险进行模糊综合评价的过程中，首先可以以模糊层次分析理论为依据，对各个层次因素所对应权重大小以及风险性系数进行计算，然后综合运算生成系统风险值大小，在此基础之上按照如下表（见表3）所示方式对风险进行等级划分，最后根据高桩码头嵌岩灌注桩施工作业特点以及风险等级水平，制定针对性的风险控制措施。

表3 模糊综合评价风险等级划分示意表

3.高桩码头嵌岩灌注桩施工安全风险控制体系

3.1 风险控制内容

危险源是导致事故发生的根本所在，为最大限度降低系统运行过程中各类事故的发生率，应当从消除系统中所存在危险源或最大限度降低危险源所产生风险的角度入手，对风险控制对策进行制定与执行。风险控制体系的核心是以风险评估结果为依据，提出一系列风险控制措施，并通过整套风险控制体系要素的运行，对风险控制水平进行动态改进。针对已识别风险进行跟踪，监视残余风险，并不断对新风险进行识别，以促进项目目标的顺利实现。对于高桩码头嵌岩灌注桩施工作业而言，安全风险控制体系应当着重施工组织、现场防护、安全教育、变更设计、以及应急管理等多个方面入手，提出相应的控制对策，并遵循一定的风险接受准则，具体如下：

针对低风险，风险接受准则为可忽略，通过日常安全生产管理方法进行控制，并加强对施工现场的巡视工作；

针对中度风险，风险接受准则为可接受，通过严格按照安全生产规定执行作业，规范处理并配套进行防范监控的方式加强风险应对水平；

针对高度风险，风险接受准则为不期望，必须对所识别风险采取特殊的专项处理措施，遵循消除风险成本低于风险发生后损失的原则制定控制以及预警措施；

针对极高风险，风险接受准则为不可接受，必须引起高度重视，立即暂停施工作业并进行专项整改，风险超出控制的情况下必须启动应急工作预案，最大限度降低风险发生可能性及事故所致损失。

结合高桩码头嵌岩灌注桩项目施工实际情况，结合安全生产以及安全管理相关政策，将施工安全控制目标制定如下：第一，杜绝施工期间各类作业人员伤亡事故发生；第二，将现场施工期间事故负伤频率严格控制在低于1.0%水平；第三，施工期间无中毒、火灾、设备、交通、触电等各类事故发生。遵循上述目标，形成针对高桩码头嵌岩灌注桩施工作业的安全风险控制体系，如图1所示。

图1 高桩码头嵌岩灌注桩施工安全风险控制体系示意图

3.2 风险控制策略及其选择

在高桩码头嵌岩灌注桩现场施工期间，风险应对与控制的核心是考虑嵌岩灌注桩施工期间风险以及对应危险性等级，制定针对性的控制措施，基于对系统风险水平的评估，拟定相应风险应对策略与方法并行的监督实施。根据风险控制策略的类型，可以将其划分为风险回避措施、风险转移措施、风险预防措施、风险减轻措施、风险储备措施、风险接受措施以及风险监控措施等。在具体实践中，对风险控制策略的选择应当遵循一定的原则：如风险事件发生可能性高且风险发生后造成较大损失，应优先选用风险规避或风险转移策略；如风险事件发生可能性高但发生后所致损失较小，此情况下建议优先选择风险转移或风险减轻策略；如风险事件发生可能性较低，同时所致损失较小，经核定不会对项目施工目标产生较大影响，此情况下推荐采取风险自留策略对其进行处理；如风险事件发生可能性较低，但会对项目建设目标产生巨大影响与损失时，则可采用风险转移策略进行处置。

4.高桩码头嵌岩灌注桩施工风险对策

在高桩码头嵌岩灌注桩现场施工作业实施期间，为积极应对各类风险的发生，最大限度降低风险发生可能性，控制风险事件所致损失，应当从如下几个方面入手采取措施进行控制：

第一，水流、波浪、潮汐等自然环境对高桩码头嵌岩灌注桩现场基础施工影响巨大，属于高度风险。考虑到建设现场自然环境复杂多变，因此在施工前期必须安排专人对典型环境条件进行分析，并总结规律，尽可能选择自然条件适宜的工况进行基础作业，并加强施工期间的监测工作，及时对作业时间进行调整规划，以合理规避风险。现场施工船舶应当密切与当地气象部门以及水文站的联系，做好气象预报记录工作，掌握水情动态以及气候变化规律。当施工现场风力达到8级以上时，施工船舶应拖移至季风锚地进行避风，水流流速较大时应停止进行施工作业。施工场地接到台风警报时需立即组织相关船舶进入防台锚地集中避风。期间应保证防台专用拖轮以及有关责任人24h不间断值班监督，确保相关船舶做好防台准备工作，且警报解除后可随时出航运行。除此以外，施工现场负责人应及时组织船长到锚地进行勘查，对锚地航道水深、地质条件、船舶密集程度等相关指标进行全面分析，选择最佳避风锚位，以确保防台、防洪等相关指令执行渠道的通畅。

第二，参与现场施工作业的船舶必须具备有效船舶登记证书，并到海事主管机关办理相关签证，同时必须按照现行《中华人民共和国船舶最低安全配员规则》配备船员，以保证船舶施工运行期间的安全。另外，对施工现场的礁石、浅滩等危险物应特别关注，锚泊必须在指定锚地区域进行，注意安排专人对锚地水深、障碍物、以及坡度等基础情况进行观察与测定，确保周边环境有利于锚泊作业的进行。

第三，高桩码头嵌岩灌注桩施工期间应当注意现场防护风险控制措施，施工场地应结合实际情况设置相应的警示标志与标语，对安全防护器具进行检查，确保救生衣、防滑鞋、安全带、安全帽等基础防护器具的配置情况良好。对于现场涉及到的交叉性工种较多作业，应安排专人负责现场监控以及调度指挥。在工程船舶起重打桩环节实施前，必须由专人对所涉及到各种夹具、机具以及吊环的性能进行逐一检查，并加强现场安全防护工作。除此以外，施工现场所配置潜水装置应当符合安全作业要求，潜水作业船应当按照有关规定悬挂信号旗，现场所配备潜水作业人员应当持有资质证明文件。

第四，现场钢筋笼制安环节中必须注意妥善固定钢筋骨架，确保钢筋骨架在后续施工中不发生偏移或上浮问题。钢筋笼吊装前应当由专人借助探孔器检查吊装性能，确认孔内无缩颈或坍塌问题。钢筋笼统一制作完成后应当平板车运输至施工现场，等待下一工序进行，同时确保运输至现场钢筋笼质量以及钢筋规格符合设计要求，有相应的质量保证文件。机械连接时必须确保丝头紧密贴合，接头套筒应当与钢筋保持紧锁状态，相邻主筋应当错开一定距离，以确保同一截面主筋接头数量在50%以内，以上述方式确保钢筋笼施工期间作业安全。

5.结束语

本文在针对风险评价以及评价标准进行分析的基础之上，给出模糊综合评价的基本方法，并以高桩码头嵌岩灌注桩施工项目为例，对施工安全风险控制体系的构建以及具体风险控制对策的应用问题展开逐一分析与探讨，在此过程当中得出如下几方面的结论：

第一，根据高桩码头嵌岩灌注桩项目施工特点，对主观风险评价的工作流程进行阐述，并对风险等级划分标准进行了基本界定。

第二，考虑到高桩码头嵌岩灌注桩施工期间风险要素的产生往往同时受到多种因素影响，各个工种交叉作业关联其中，故将模糊综合评价法引入其中，对风险因素发生可能性进行计算与分析。

第三，构建针对高桩码头前沿灌注桩施工的风险控制工作体系，对风险控制策略的选择以及具体应对措施进行分析，对后续高桩码头嵌岩灌注桩施工作业实践的开展有一定指导价值。