悬索桥散索鞍支墩施工安全风险评估

摘要 作为悬索桥锚体的一个分项工程，散索鞍支墩的施工过程中会存在大体积混凝土施工和支架模板等方面的施工风险。文章依托张靖皋长江大桥北航道桥南锚碇工程，对散索鞍支墩施工开展安全风险评估，采用LC法评估风险事件发生的可能性，结合实际选取指标评估作业活动事故的严重程度，并针对性地提出风险控制方法，为散索鞍支墩的施工提供風险控制依据。

关键词 悬索桥；散索鞍支墩；风险评估；LC法

中图分类号 U698 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）04-0141-03

0 引言

悬索桥的锚体结构从功能、受力、施工等方面可分为后锚块，散索鞍支墩，前、后锚室等部分。散索鞍支墩作为主要承受由散索鞍传递的主缆压力的部分，是锚体结构的重要组成部分。

施工安全风险评估是为保护生命和财产安全设置的施工前的必要论证过程。通过资料搜集和专家论证，评估小组对施工工序进行详细了解和反复论证，详述各种施工中存在的风险源，并通过定性和定量的风险评估方法进行风险评估，确定施工过程中的重大风险事件，提前做好各项应急预案。

施工安全风险评估在经过十几年的发展后已日渐成熟，评估过程也越显细致。但在具体的施工方案基础上开展的各项风险评估中，不同的施工方案、施工环境和场地都会带来新的风险，针对具体情况选择的风险评估方法也各有千秋，风险评估始终在实践中补充和修正。散索鞍支墩作为锚体的一个细部结构，重要性和复杂性虽不及锚体基础和索塔索鞍，但在施工中存在的风险点普查和过程分析步骤并不能简略。

1 散索鞍支墩施工情况简介

1.1 工程概况

张靖皋长江大桥是国家发改委《长江干线过江通道布局规划》中规划的公路过江通道之一，采用高速公路标准，自北向南分为北引桥、北航道桥、中引桥、南航道桥、南引桥五部分，北航道桥为主跨1 208 m双塔单跨吊悬索桥，北锚锭采用沉井基础，南锚碇采用深层地基加固的复合地基圆形地连墙基础。南、北锚碇锚体均采用框架式混凝土锚体结构。

张靖皋长江大桥北航道桥南锚碇的散索鞍支墩采用单箱双室空心墩，支墩顶面到主缆IP点距离为5.162 m，墩高42.225 m，墩顶顺桥向宽7.682 m，横桥向宽17 m，墩顶设6 m实心段，墩底顺桥向宽14.09 m，横桥向宽17 m，墩底设6 m实心段，墩身壁厚及中隔板厚均为1.5 m。

1.2 散索鞍支墩及前锚室侧墙总体施工工艺

分项工程具体施工内容为：钢筋及冷却水管施工、散索鞍支墩侧面模板施工、混凝土施工和操作平台与安全措施。施工分层图如图1所示。

散索鞍支墩高约42 m，分10层浇筑，单次最高浇筑高度为4.5 m，钢筋采用筋性骨架支撑及定位，施工时钢管型钢斜面支架支撑。顶部、底部为大体积混凝土结构，采用大体积混凝土温控措施。

前锚室底板施工分5层，侧墙施工共分7层，标准分层高度4.5 m，分层高度与散索鞍支墩层高位于同一高程以便同步浇筑，其中ST1—ST4与散索鞍支墩同步浇筑，ST5在DT10施工完成后，单独浇筑，侧墙ST6、ST7节段预留暂不施工，待主索安装完成后与前墙同时施工，最后施工顶板。

因前锚室侧墙和散索鞍支墩在施工工序上有一定的关联，因此在施工工艺部分合并说明。

2 散索鞍支墩施工安全风险评估

2.1 施工风险评估思路

在进行施工安全风险评估前，应成立由有相关工作经验的人员组成的评估小组，对分项工程的具体施工作业情况拆解施工作业程序，建立分项工程的作业活动清单。并通过现场调查和同类型施工安全事件的搜集整理，以及专家咨询等方法，形成风险事件清单。

其次，运用LC法对风险事件进行风险估测。LC评价法是根据《公路水路行业安全生产风险辨识评估管控基本规范（试行）》，对具有潜在危险性作业环境中的风险源进行半定量的安全评价^[1]。该方法采用与系统风险率相关的两个方面指标值之积来评价系统中人员伤亡风险大小，L为风险事件发生的可能性、C为后果严重程度。由风险事件发生的可能性（L）和后果严重程度（C）共同决定风险等级大小（D），即D=L·C。

运用LC法识别出施工过程中存在的较大风险事件后，将其作为重大作业活动，进行风险估测。估测中采用定量的指标体系法估测事故发生的可能性，采用专家调查法评估后果严重程度，最后确定风险等级，并提出风险控制建议。

2.2 施工风险源识别

对北航道桥南锚碇的施工方案进行研究后，对散鞍索支墩和前锚室侧墙这一分项工程的作业活动进行拆解，共拆解子分项工程20项，通过调研同类型安全事件和咨询专家，对子分项工程逐项进行风险事件识别，共整理风险事件76个。

从人、设备、环境和管理因素几大角度细分相关致险因素，对应各风险事件评估可能存在的致险因素，判定人员伤亡和直接经济损失，并形成风险辨识与风险分析表。

2.3 LC法风险估测

该次分项工程具体赋值方法如下：

风险事件发生的可能性（L）：根据最新辨识的主要致险因素，结合行业实践经验，进行风险事件发生可能性评价，并通过可能性判断标准，进行突发事件发生可能性评分^[1]。可能性统一划分为五个级别并分别取值，分别是极高、高、中等、低、极低。

后果严重程度（C）：分析风险事件发生后可能造成的最大人员伤亡、经济损失、环境污染、社会影响，综合参考历史上类似事件后果损失，根据后果严重程度判断标准，进行后果严重程度指标评分^[1]。后果严重程度统一划分为四个级别并分项取值：特别严重、严重、较严重、不严重。

风险等级大小（D）由高到低划分为四级并按照严重程度分别取值为重大、较大、一般、较小。

通过搜集近年来突发事件发生情况的频次数据，结合行业实践经验，并根据最新辨识到的主要致险因素，逐项对风险事件发生的可能性进行评分^[1]。最终通过LC法识别出散索鞍支墩施工过程中存在两个较大风险事件：散索鞍支墩混凝土浇筑的坍塌风险和前锚室混凝土浇筑坍塌风险。

2.4 散索鞍支墩混凝土浇筑坍塌事故风险评估

2.4.1 事故发生的可能性

散索鞍支墩混凝土浇筑坍塌事故可能性指标体系，共选取8个一级指标：安全与应急技能Y1、安全行为或状态Y2、基础设施Y3、工作场所Y4、气候环境条件Y5、管理机构与机制Y6、安全生产管理机制Y7、施工技术Y8；12个二级指标：应急演练Y11、现场安全员配备比例Y21、应急设施设备Y31、作业条件Y41、作业高度Y51、安全组织机构Y61、制度体系Y71、支架高度Y81、支架跨度Y82、模板高度Y83、模板现浇混凝土体量Y84、模板形式Y85。指标赋值采用插值法，无法确定时，采用专家赋值取平均值，评估小组通过集体讨论、研判，对评估指标进行排序，排序赋值计算结果如表1所示。

2.4.2 后果严重程度

后果严重程度采用专家调查法，估测散索鞍支墩混凝土浇筑发生坍塌事故时，其人员伤亡、重伤一般在“10≤ND＜30，10≤NSI＜50人”范围，其严重等级为“重大（4级）”；直接经济损失一般在“5 000≤Z＜10 000万元”范围，其严重等级为“重大（4级）”。结合人员伤亡和直接经济损失两个方面影响，散索鞍支墩混凝土浇筑坍塌事故后果严重等级为“重大（4级）”。

2.4.3 风险等级

按照指南规定的风险事件可能性等级标准、后果严重程度等级标准评定各风险事件的可能性等级及后果严重程度等级，参照风险矩陣，散索鞍支墩混凝土浇筑坍塌事故风险等级为较大风险。

3 较大风险控制措施

根据风险辨识、分析及评估，散索鞍支墩混凝土浇筑的关键风险在于支架模板坍塌。因此提出控制措施：

（1）支架钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深划道。

（2）建立健全安全保证体系、安全人员配置、模板支架方案审批、安全技术交底、日常安全检查、隐患整改、支架模板验收等安全管理措施^[2]。

（3）编制支架模板专项施工方案，进行支架受力分析计算，进行专家论证，严格按照程序进行混凝土浇筑开工条件核查。

（4）加强焊接质量管理，须对焊接部位进行100%焊缝探伤检测。

（5）焊接质量应符合设计要求，焊接必须焊牢，严格控制电流大小，要求焊缝饱满，无焊碴、砂眼，焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤。

（6）特种作业人员上岗前必须进行专业培训和安全教育，考试合格并持有有关部门核发的有效的特殊工种操作证书后方可上岗。

（7）严格按照方案进行混凝土振捣，避免造成局部受力集中，导致超过模板支撑系统承载能力。

（8）混凝土布料高度严格按照规范和方案要求进行，避免泵送混凝土时的冲击荷载过大，造成支架模板垮塌。

同时，在监测预警过程中，应加强混凝土浇筑期间现场巡查，发现模板支架变形移位立即预警并停止施工，并关注支架的应力监测和模板的变形监测。在施工过程中，落实安全生产责任制，全面排查专项方案编制、安全技术交底、安全防护设施、应急物资配备落实情况，做好应急预案和应急准备。

4 结语

该文针对张靖皋长江大桥北航道桥的散鞍索支墩施工方案的风险问题，提出了基于LC法和专家调查法结合的散鞍索支墩施工阶段风险识别与评估方法，并提出了具体的实施步骤。在进行风险评估后，对识别出的较大风险事件提出了针对性的控制措施作为施工风险控制依据。

参考文献

[1]覃盼， 梁锴， 翁大涛. LEC法在三峡通航安全风险评估中的应用研究[J]. 中国水运， 2021（12）： 19-21.

[2]张杰， 张政. 模板与支架搭设常见质量通病与防治[J]. 科技视界， 2013（19）： 56.

收稿日期：2024-01-15

作者简介：周苑茗（1993—），女，本科，工程师，研究方向：工程管理。