厦漳跨海大桥施工阶段风险分析及管理

厦漳跨海大桥施工阶段风险分析及管理

摘  要:在建的厦漳跨海大桥位于福建省东南沿海闽南金三角地区,是海峡西岸经济区综合交通体系的重要组成部分。由于大桥建设周期较长,加上工程施工面临非常复杂的地质、水文和气象环境。大桥建设有较大的风险,尤其以施工阶段风险最为集中。针对施工阶段可能影响施工质量、进度和安全的各种不利因素进行风险分析,对各种风险事态提出控制对策,制定风险预案,指导具体施工。

关键词:厦漳跨海大桥 施工阶段 风险分析及管理

    一、概况

    厦漳跨海大桥是一座特大型公路跨海大桥,跨海总距离约为8km。大桥工程路线全长9.333 km,其中桥梁长度8.555 km,北汊桥梁长6.69 km,南汊桥梁长1.865 km。

    二、风险分析方法

    本文施工阶段风险分析过程主要考虑的风险源主要包括自然条件(天气、水文、地质等)、施工技术等,不考虑政策变化、汇率调整等影响。关注的目标包括施工质量、进度、安全。

    风险分析采用了定性评估与定量评估结合的方法。首先识别各种可能的风险源,然后针对工程特点和施工单位情况开展风险分析。通过风险分析,对可能产生的风险损失和风险概率分级进行细化。通过分析确定各种风险事态的基本对策(可忽略、可接受、合理控制或不可接受) [1,2]。

    然后,不可接受的风险事态将被标识为重大危险源,并进行更加深入的分析和更加详细的对策分析,要求将风险等级降低到至少为合理控制的水平。

    三、风险识别

    与一般的大桥相比,本项工程主要特点:⑴自然条件恶劣。⑵海域宽阔,需要进行大规模的海上作业。⑶钢栈桥和钢平台等大型临时设施成为主要保障体系,将海上作业转化为陆上作业。⑷施工作业使用大量的钻孔设备、移动模架、塔吊和履带吊等大型设备。

    3.1海中钻孔桩工程风险辨识

    经过多次组织施工方案评审的基础上,整理出有关风险因素:

    ⑴自然因素主要有台风袭扰,施工水域流速急,波浪高、潮差大等。

    ⑵组织因素主要有钻孔平台搭设和拆除困难,钢护筒定位沉放困难,抗台风组织等。

    ⑶其它因素还有钻孔平台防撞等。

    针对上述的风险因素,组织专家多次研究,归纳出的主要风险有:

    ⑴钢护筒的定位沉放精度控制失误。

    ⑵机械设备和人员受损。

    ⑶钢栈桥、钢平台及桩群毁坏。

    3.2海中承台、墩身施工风险辨识

    根据海中承台、墩身的施工组织设计和与此相似的施工经验,可确认有关风险因素:

    ⑴钻孔平台拆除

    ⑵钢套箱和钢板桩围堰安装。必须在低潮位完成钢套箱安装,时间短,精度要求高,同时要求套箱封底止水效果必须确保能够提供干环境施工。

    ⑶现浇承台和墩身。施工周期长,混凝土数量大,质量难以保证,且易受极端气候的袭击。

    针对上述的风险因素,组织专家多次研究,归纳出的主要风险有:

    ⑴钢套箱和钢板桩围堰被水流力和波浪力破坏。

    ⑵大体积现浇混凝土的质量通病。

    3.3移动模架箱梁施工风险辨识

    南汊北引桥和北汊南引桥采用移动模架现浇上部箱梁施工范围长2685m,可确认有关风险因素:

    ⑴移动模架设计制造。

    ⑵移动模架现场拼装、主梁和牛腿过孔、拆卸等。

    ⑶大体积高性能混凝土的浇注。

    针对上述的风险因素,组织专家多次研究,归纳出的主要风险有:

    ⑴移动模架主梁和牛腿过孔时出现危险。

    ⑵主要设备故障、全桥工期拖延。

    3.4索塔及主梁施工风险辨识

    北汊主桥桥型为主跨780m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,钻石型塔高约227m,斜拉索锚固结构均采用钢锚箱。南汊主桥桥型为主跨300m的双塔双索面组合梁斜拉桥,H型索塔高度137m,斜拉索锚固结构均采用钢锚梁。可确认有关风险因素:

    ⑴自然因素有台风袭扰、雷暴天气。

    ⑵索塔高空作业安全。

    ⑶索塔高空泵送混凝土。

    ⑷钢锚箱及钢锚梁安装。

    ⑸斜拉索及钢主梁安装。

    针对上述的风险因素,组织专家多次研究,归纳出的主要风险有:

    ⑴塔吊和电梯等特种设备安全。

    ⑵索塔液压爬模安全。

    ⑶钢锚箱及钢锚梁安装失败。

    ⑷斜拉索及钢主梁安装出现问题。

    四、主要风险的控制和管理

    4.1台风风险分析和对策

    台风影响不确定性高、定量分析难度较大。研究中首先分析前期风洞试验数据,基本排除了施工期间由于风作用引起结构性严重破坏的可能。同时考虑了东海大桥施工中应对台风“麦莎”的成功经验。最终确定大桥施工期间防台对策主要是制定和落实防台风预案。

    防台风预案内容应包括防台组织机构、船舶防台措施、机械及大临设施防台措施、人员防台措施、应急处置、风后检查等。同时建议增加台风风险的保险对策。

    4.2海中钻孔桩工程风险分析和对策

    ⑴对施工海域气象、水文和地质资料进行详细分析。

    ⑵施工前要制定详细的实施性施工组织设计。

    ⑶严格审核论证钢栈桥和钢平台的设计和施工方案,同时制定并严格执行栈桥运行管理规定和严格控制钢平台荷载分布。

    4.3海中承台、墩身施工风险分析和对策#p#分页标题#e#

    ⑴组织专业人员对历年潮位过程进行详细研究,借助专业单位进行桥位区海浪预报、流速测量、潮水高度计算,据此制定作业计划。

    ⑵细化钢套箱安装方案并提出详细的计算书,对方案和计算实行三级审查制,即由承包人提出方案和计算书,其技术负责人第一级审查,监理第二级审查,业主召开审查会,邀请专家参加,确保方案的可行性。

    ⑶对施工过程中的每一个环节加强控制,在施工前技术人员要做好安全及技术交底工作,明确质量标准、技术要求及施工中的注意事项。

    4.4索塔及主梁施工风险分析和对策

    ⑴经过专家和有关部门论证,开展索塔钢锚箱(钢锚梁)、斜拉索和钢主梁安装工艺研究,细化安装方案,对方案实行三级审查制。

    ⑵ 液压爬模的安全工作风速为19.4 m/s,采取相应措施后的极限安全风速为45 m/s。计算表明,气象风速为5级时,上塔柱区段就接近安全工作风速;而其极限安全风速接近桥址30年一遇风速水平。

    明确模板风险管理对策以管理措施为主,并考虑保险措施转移风险。针对各种风速等级,制定了不同的模板安全保证预案。并建议保险措施中增加模板赔偿附加条款,同时也对日常施工管理提出建议,以便出险理赔。

    ⑶塔吊及电梯等大型特种设备必须按有关规定报特种设备管理部门进行检查验收,核发使用许可证。

    明确大型特种设备在投入使用前必须认真对设备进行安全评价和危险因素分析,制定有关危险源控制重点、控制程序和严格的安全管理制度,通过技术措施、组织措施对重大危险源进行使用过程的严格控制管理。

    4.5移动模架箱梁施工风险分析和对策

    ⑴跟踪移动模架系统的设计、制造和调试过程,强化设备的维护,保证设备的完好率。

    ⑵移动模架的使用过程管理要求同塔吊及电梯等大型特种设备。

    ⑶落实工艺方案,严格保证梁体质量。

    4.6其他风险分析和对策

    ⑴建立和完善海上栈桥和水上交通指挥系统,统一协调和管理海上船舶,保证施工运输畅通。

    ⑵采取积极措施应对风险,首先抓好安全生产并接受行政主管部门的监督。其次是落实各类风险预防措施,尤其对安全风险较大的海上作业,严防群死群伤事件的出现。

    五、风险管理手册

    为便于现场管理,总结编制了风险管理手册,供参建单位现场管理使用。风险管理手册中明确识别的各种风险事态的概率、损失等级、风险特征分析、己有工程事故的经验、建议对策和管理制度汇编等。

    六、结束语

    本文综合应用了工程管理和风险评估等方法,为厦漳跨海大桥大桥施工过程建立了全面的施工风险管理体系。有些风险防范措施已成功应用于实际施工中,操作性较强,可供其他在建大型桥梁借鉴。

参考文献

⑴.阮欣.桥梁工程风险评估体系及其关键问题研究(博士学位论文)[D]上海:同济大学桥梁工程系,2006.

⑵.阮欣,陈艾荣.超大跨径斜拉桥索塔施工期间风险评估与风险管理[J],桥梁建设,2008.(2):74-77.