高原山区公路桥梁施工安全风险评估

(整期优先)网络出版时间:2023-06-14
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高原山区公路桥梁施工安全风险评估

许鑫

新疆生产建设兵团建设工程(集团)有限公司四川分公司    610011

摘要:为克服传统风险分析方法的主观性和不全面性,提高高原山区公路桥梁工程施工风险管理水平,构建施工风险评价体系,综合运用作业分解结构一风险分解结构(WBS-RBS)及三角模糊综合层次分析法(F-AHP)建立评价模型。

0引言

    近年来,我国基础交通的建设开始大规模转入地形复杂多变的高原山岭重丘区域[1]。公路桥梁已然成为我国交通行业未来发展的重点,但高原山区公路具有工程规模大、施工环境恶劣、技术要求高等特点,蕴含了各种风险源。所以,对其进行系统的风险评价,已成为桥梁建设风险评估研究的重点。

1高原山区公路桥梁施工风险辨识

桥梁施工安全事故进行统计表明:事故发生的数量和事故损失总体趋势是逐年上升的。通过对数据的分析显示。高处坠落、坍塌、物体打击、触电、起重伤害及机械伤害是对其影响最大的因素,其中高空坠落是发生频率最高的施工事故,占比达到47%,该类事故的发生贯穿于整个桥梁施工阶段的高空作业中;物体打击在总施工事故中占15%,主要发生在脚手架工程和基坑开挖工程中;其次是坍塌事故,占比13%。因此,在研究公路桥梁施工风险时,要综合考虑到桥梁施工中的每一个可能发生的事故[1]

公路桥梁按其基本组成可分为“五大部件”和“五小部件”,五大部件是指公路桥梁运输车辆和其他荷载的桥跨上部结构与下部结构,主要包括:桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台及墩台基础。五小部件包括桥面铺装(行车道铺装)、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、照明系统。

高原山区公路桥梁施工过程中,每一个大的风险源都包含有很多小的风险,不同的施工阶段和施工方法中,风险因素反映的风险对象并不相同,有一些影响桥梁安全建设的风险因素却贯穿于施工的每个阶段。

结合专家调查法和德尔菲法,得到影响高原山区公路桥梁施工安全的主要风险因素,建立高原山区公路桥梁施工安全风险评估指标体系。

主要风险源包括人员类风险(表1-2)、管理类风险(表1-3)、技术类风险(表1-4)、材料工器具风险(表1-5)、自然灾害环境风险(表1-6)五个方面[1]

表1-2 高原山区公路桥梁施工人员方面风险源

一级风险因素

二级风险因素

人员类风险

人员安全意识淡薄

施工人员技术素质不足

人员身体素质不足

表1-3 高原山区公路桥梁施工管理风险源

一级风险因素

二级风险因素

管理类风险

超负荷施工和加班

安全防护及警示标志设置不合理

施工组织管理混乱

表1-4高原山区公路桥梁施工技术风险源

一级风险因素

二级风险因素

技术类风险

勘察指标误差过大

设计参数选择不当

施工技术不足

施工不规范

施工方案选择不合理

表1-5 高原山区公路桥梁施工材料、工器具风险源

一级风险因素

二级风险因素

材料、工器具风险

设备本身的缺陷(陈旧或故障导致性能不稳定)

防护装置及用品的缺陷

材料堆放不当或设备失稳

材料质量低下或供应不足

表1-6 高原山区公路桥梁施工环境风险源

一级风险因素

二级风险因素

自然灾害环境风险

气象条件

水文条件

地质条件

2基于三角模糊层次分析法指标权重的确定

(1)构建三角模糊判断矩阵:

首先,对相关指标进行两两比较打分,采用三角模糊判断矩阵来进行指标权重的分析,最大化模糊主观因素的影响,采用的0-1标度法作为取值依据。构造指标两两对比的判断矩阵,可得到n阶判断矩阵AO=()n×n,

(2)检验一致性

根据矩阵理论,当判断矩阵在时具有唯一非零最大特征值Imax=n此时即满足一致性条件。

(3)计算初步单层权重

当有n位专家时,取综合三角模糊数,表达式为:

(4)建立互补一致可能度矩阵

根据三角模糊数的可能度公式得到可能度矩阵如下:

(5)计算相对权重

    从可能度矩阵中计算每一个指标的相对权重,然后取最小值:

对向量进行归一化处理后,得出各指标的相对模糊权重集:

(6)建立评判矩阵

其形式一般如下:

V={Vj}={v1 , v2 , v3 ,…,vn}

其中Vj(j=1,2,3,…,n)是评价等级;n是代表评价等级数。根据专家打分取相应的权重得出单因素的隶属度评判矩阵R

(7)模糊综合评价

模糊综合评定判,可表示为:B=W*R其中,W为权重集,R为单因素评判矩阵,B为模糊综合评判集。将求得的极限相对权重向量与单因素模糊综合评判矩阵F*R合成,按照最大隶属度的原则对建设项目的风险评级给出最后的评判[3]

3结果分析

在高原山区公路桥梁施工安全风险的五个二级指标中,按照风险重要性依次为技术风险、管理风险、自然灾害风险、材料工器具风险及人员风险。

(1)技术风险属于“三等风险”,包括勘察技术、设计技术、施工技术。重视施工前期的勘察工作,资质缜密的对地质的勘察、周围环境的勘察,可以减少设计变更和设计结构的误差。

(2)管理风险属于“四等风险”,在施工过程中,必须制定详细的施工计划,配备经验丰富的施工及管理人才,严格遵循相关技术标准、安全管理的要求。

(3)自然灾害风险属于“四等风险”,主要包括地质灾害和气候灾害。

(4)材料工器具风险属于“五等风险”,在施工过程中,要对材料的检查、运输、堆放和使用严格把控,对未使用完的材料用及时保存,防止时间较长的材料要进行试验,以防止材料的老化和失效。

(5)人员风险属于“五等风险”,对于监理人员要对工程严格把关,管理人员要有全局意识,施工人员要严格按照施工规范进行施工。

参考文献

[1]贾欢,顾月月.论山区概念的法律界定[J].长春大学学,2010(4),38-41.

[2]张长生,马荣国,梁国华,等.高原山区公路网布局结构均衡性评价[J].公路交通科技,2011,28(5):121-132.

[3]徐泽水.基于FOWA算子的三角模糊数互补判断矩阵排序法[J].系统工程理论与实践,2003(10) : 86-89.