2021-4-10 | 建筑工程
摘 要:在建的廈漳跨海大橋位于福建省東南沿海閩南金三角地區,是海峽西岸經濟區綜合交通體系的重要組成部分。由于大橋建設周期較長,加上工程施工面臨非常復雜的地質、水文和氣象環境。大橋建設有較大的風險,尤其以施工階段風險最為集中。針對施工階段可能影響施工質量、進度和安全的各種不利因素進行風險分析,對各種風險事態提出控制對策,制定風險預案,指導具體施工。
關鍵詞:廈漳跨海大橋 施工階段 風險分析及管理
一、概況
廈漳跨海大橋是一座特大型公路跨海大橋,跨海總距離約為8km。大橋工程路線全長9.333 km,其中橋梁長度8.555 km,北汊橋梁長6.69 km,南汊橋梁長1.865 km。
二、風險分析方法
本文施工階段風險分析過程主要考慮的風險源主要包括自然條件(天氣、水文、地質等)、施工技術等,不考慮政策變化、匯率調整等影響。關注的目標包括施工質量、進度、安全。
風險分析采用了定性評估與定量評估結合的方法。首先識別各種可能的風險源,然后針對工程特點和施工單位情況開展風險分析。通過風險分析,對可能產生的風險損失和風險概率分級進行細化。通過分析確定各種風險事態的基本對策(可忽略、可接受、合理控制或不可接受) [1,2]。
然后,不可接受的風險事態將被標識為重大危險源,并進行更加深入的分析和更加詳細的對策分析,要求將風險等級降低到至少為合理控制的水平。
三、風險識別
與一般的大橋相比,本項工程主要特點:⑴自然條件惡劣。⑵海域寬闊,需要進行大規模的海上作業。⑶鋼棧橋和鋼平臺等大型臨時設施成為主要保障體系,將海上作業轉化為陸上作業。⑷施工作業使用大量的鉆孔設備、移動模架、塔吊和履帶吊等大型設備。
3.1海中鉆孔樁工程風險辨識
經過多次組織施工方案評審的基礎上,整理出有關風險因素:
⑴自然因素主要有臺風襲擾,施工水域流速急,波浪高、潮差大等。
⑵組織因素主要有鉆孔平臺搭設和拆除困難,鋼護筒定位沉放困難,抗臺風組織等。
⑶其它因素還有鉆孔平臺防撞等。
針對上述的風險因素,組織專家多次研究,歸納出的主要風險有:
⑴鋼護筒的定位沉放精度控制失誤。
⑵機械設備和人員受損。
⑶鋼棧橋、鋼平臺及樁群毀壞。
3.2海中承臺、墩身施工風險辨識
根據海中承臺、墩身的施工組織設計和與此相似的施工經驗,可確認有關風險因素:
⑴鉆孔平臺拆除
⑵鋼套箱和鋼板樁圍堰安裝。必須在低潮位完成鋼套箱安裝,時間短,精度要求高,同時要求套箱封底止水效果必須確保能夠提供干環境施工。
⑶現澆承臺和墩身。施工周期長,混凝土數量大,質量難以保證,且易受極端氣候的襲擊。
針對上述的風險因素,組織專家多次研究,歸納出的主要風險有:
⑴鋼套箱和鋼板樁圍堰被水流力和波浪力破壞。
⑵大體積現澆混凝土的質量通病。
3.3移動模架箱梁施工風險辨識
南汊北引橋和北汊南引橋采用移動模架現澆上部箱梁施工范圍長2685m,可確認有關風險因素:
⑴移動模架設計制造。
⑵移動模架現場拼裝、主梁和牛腿過孔、拆卸等。
⑶大體積高性能混凝土的澆注。
針對上述的風險因素,組織專家多次研究,歸納出的主要風險有:
⑴移動模架主梁和牛腿過孔時出現危險。
⑵主要設備故障、全橋工期拖延。
3.4索塔及主梁施工風險辨識
北汊主橋橋型為主跨780m的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,鉆石型塔高約227m,斜拉索錨固結構均采用鋼錨箱。南汊主橋橋型為主跨300m的雙塔雙索面組合梁斜拉橋,H型索塔高度137m,斜拉索錨固結構均采用鋼錨梁。可確認有關風險因素:
⑴自然因素有臺風襲擾、雷暴天氣。
⑵索塔高空作業安全。
⑶索塔高空泵送混凝土。
⑷鋼錨箱及鋼錨梁安裝。
⑸斜拉索及鋼主梁安裝。
針對上述的風險因素,組織專家多次研究,歸納出的主要風險有:
⑴塔吊和電梯等特種設備安全。
⑵索塔液壓爬模安全。
⑶鋼錨箱及鋼錨梁安裝失敗。
⑷斜拉索及鋼主梁安裝出現問題。
四、主要風險的控制和管理
4.1臺風風險分析和對策
臺風影響不確定性高、定量分析難度較大。研究中首先分析前期風洞試驗數據,基本排除了施工期間由于風作用引起結構性嚴重破壞的可能。同時考慮了東海大橋施工中應對臺風“麥莎”的成功經驗。最終確定大橋施工期間防臺對策主要是制定和落實防臺風預案。
防臺風預案內容應包括防臺組織機構、船舶防臺措施、機械及大臨設施防臺措施、人員防臺措施、應急處置、風后檢查等。同時建議增加臺風風險的保險對策。
4.2海中鉆孔樁工程風險分析和對策
⑴對施工海域氣象、水文和地質資料進行詳細分析。
⑵施工前要制定詳細的實施性施工組織設計。
⑶嚴格審核論證鋼棧橋和鋼平臺的設計和施工方案,同時制定并嚴格執行棧橋運行管理規定和嚴格控制鋼平臺荷載分布。
4.3海中承臺、墩身施工風險分析和對策