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大型组合梁斜拉桥施工期安全评价技术与管理策略分析

2021-01-08张宏伟

工程技术研究 2020年23期
关键词:索塔调配节段

张宏伟

(中国水利水电第四工程局有限公司,青海 西宁 810000)

组合梁斜拉桥发展前景较好,是桥梁领域中最具潜力的桥型[1]。由于桥梁结构较为特殊,并且索力张拉中存在较大偏差,导致施工中产生的荷载值未能与设定值达成一致,埋下了桥梁安全隐患,因此如何降低施工安全风险成为当前需要重点解决的问题[2],其中,索塔施工是工程质量提升的关键,需要着重探究其施工安全技术及管理问题[3-4]。文章通过构建施工安全评价体系对其进行分析,并提出了管理策略。

1 大型组合梁斜拉桥索塔施工工程概况

中山至开平高速公路是江门市和中山市与其他发达城市连接的重要通道,对改善高速公路网结构至关重要。大型组合梁斜拉桥是各条公路连接的关键点,其施工技术安全性备受人们重视。文章以索塔施工为重点分析对象,进行施工技术安全风险评估研究。

该工程索塔采用"A"形设计,外观以水滴形加以装饰,总高度为203m,施工混凝土材料规格为C50。按照结构的不同,将索塔划分为上、中、下三部分塔柱。其中,上塔柱两侧沿着中轴方向靠拢,通过在中间添加横梁来提高索塔结构稳定性;中塔柱以六边形断面结构布设,具有较好的抗风性能;下塔柱采用单箱双室布设,稳定性较强。为了保证施工安全,该项目在施工期间通过计算横梁受力情况,为其配备了预应力钢绞线。

索塔施工共分为35个节段,每一个节段设置的标准高度参数为6m。其中,上塔柱节段数量为9节,选取特制钢模和液压爬模作为施工方法,分别完成横梁和塔冠施工;中塔柱节段数量为19节,该位置施工方法与上塔柱节点施工方法相似,将特制钢模替换为定型钢模;下塔柱节段数量为7节,分别在塔座和其他节段完成施工。

2 索塔施工技术安全风险评估

2.1 施工风险分类及权重

文章采用层次分析法划分施工风险指标权重值,通过估算各项风险因素可能发生的概率,制订防控可靠性较强的风险管理策略。按照风险类别的不同,将索塔施工安全风险类别划分为两类,分别是混凝土控制和施工辅具。该研究采用专家调查法选取风险因素,并采用层次分析法划分因素层次,通过运行AHP程序获取各项因素对应的权重值,以此构建风险评价体系。关于风险因素的详细划分及权重设置如表1所示。

表1 风险因素的详细划分及权重设置

2.2 模糊综合评价模型的构建

第一步:采用层次分析法,划分因素层次。依据风险因素的详细划分因素结构,确定各个层次评价因素集,即混凝土控制因素集和施工辅具因素集。

第二步:采用统一评价法,设定两个因素集的评语集,评价等级设定为5个,即优秀、良好、中等、及格、不及格,每个等级打分标准分别为90分、80分、70分、60分、50分。

第三步:利用单层次指标评价一致性检验方法,设定各项评价指标的权重值,从而构建评价指标体系。关于索塔安全性评估的研究,文章设定两个层次指标体系,第一层为Q,第二层由Q1和Q2组成,即。

第四步:按照层次划分情况,分别计算各个层次的影响因素隶属度,将评价打分结果代入其中,从而得到模糊评价矩阵:

将矩阵R与权重值代入以下公式中计算,得到二级因素安全风险评价结果:

将公式(2)中计算结果作为一级因素安全风险评价数据支撑,同样运用公式(2)完成一级安全风险评价,最后将等级评估结果与分值M做乘积运算,从而得到整个项目的安全风险评估情况。如果该工程整体施工安全性较低,则需要修改施工方案,经过多次审核后再确定是否应用。反之,假如该工程施工安全评价较高,那么只需要对打分较低的施工因素相关施工方案做出调整,并加强重点因素施工安全监督。安全风险评价标准如表2所示。

表2安全风险评价标准

2.3 评价结果分析

文章采用专家评价法为各项风险因素指标进行打分,结果如表3所示。

表3 评价结果

将表3中打分结果代入R矩阵中,形成R1和R2两个因素打分矩阵:

而后计算S=QR,由评估计算公式W=MS可以计算得到索塔施工项目安全风险评估结果。S=(0.1385 0.305 0.39975 0.15675 0.00625),计算W数值为74.565。

依据最终计算结果可知,文章研究的索塔施工项目安全风险等级为一般,虽然存在施工安全风险,但是可以通过加强风险管理来降低安全事故发生频率。

3 索塔施工安全风险管理策略

文章以各项安全风险因素单项打分结果为依据,从环境现场、设备运行管理、人员调配及专业培训三个角度出发,分别拟定风险管理策略,通过实施此管理策略来解决索塔施工安全风险问题。

3.1 基于环境现场的施工安全风险管理

依据评估打分结果可知,施工环境现场“高空作业”与“安全防护设施布设”两项打分较低,影响了索塔施工整体安全系数。因此,在施工过程中,必须加强现场施工指挥,做好沟通工作,加强各作业区吊车及其他空中作业设备的实施秩序管控,避免空中作业发生冲突,造成安全事故。另外,安全防护设施的布设应该根据施工现场环境需求做出相应调整,以确保防护措施能够充分发挥作用。为了加强环境现场秩序管理,设置3~5个管理岗位,负责现场安全设备及高空作业等施工安全监管,如果发现异常,立即上报调整作业方案,使现场施工风险得以控制到最低。

3.2 基于设备运行情况的施工安全风险管理

对于设备运行安全风险管理,需要调整浇筑设备作业速度。从打分结果来看,虽然两位专家给出了“优秀”等级评价,但是5名专家认为当前速度调配处于“中等”控制等级,速度控制不佳,存在较大风险。因此,在施工期间合理调整浇筑设备作业速度尤为重要。按照施工阶段的不同,分别计算索塔各浇筑点承受的压弯组合受力情况,调整浇筑速度,以提高混凝土稳定性。另外,施工辅助设备中,关于设备的安装、拆除、连接等一系列操作评价较低,不利于设备正常作业,在下一步的调整中,需要严格按照设备操作标准,检查每一个施工细节是否符合标准,以此降低设备施工风险。

3.3 基于人员调配及专业培训的施工安全风险管理

索塔结构较为复杂,对施工人员专业技能及人员调配管理要求较高,而从当前关于混凝土控制和施工辅助工具的管控各项因素打分结果来看,整体分值不是很高,并且存在“不及格”因素,部分因素打分“及格”等级人数占比达到了0.3。因此,加强施工人员调配,组织专业培训学习活动,对改善索塔施工安全风险问题帮助较大。关于施工人员调配,除了按照岗位工作任务部署情况设置人员调配方案,还应该根据索塔施工现场情况进行临时调配。例如,爬模提升作业施工遇到了困难,需要增加施工人员,那么就要巡查哪些岗位人员处于待命状态,调动这部分人员临时参加爬模提升作业。关于人员专业技能的培训,则是为各技术岗位人员安排培训学习活动,除了施工前的安全培训学习,还要在施工期间及时进行技术指导,使人员索塔施工技术水平不断提升。

4 总结

文章围绕组合梁斜拉桥施工期间的安全问题展开研究,为了尽可能降低施工安全风险,文章引入了模糊评价方法和层次分析法,构建施工安全风险评估体系。并以大型施工作业项目中索塔施工子项目为例,对项目施工安全进行评估,依据评估结果提出了控制安全风险的索塔施工管理策略。

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