摘要:為了滿足我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)需求,建筑行業(yè)在建設(shè)數(shù)量與質(zhì)量上均提出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,橋梁建設(shè)項目具有施工周期長、人力成本高、技術(shù)難度大及安全風(fēng)險高等特點,因此成為高風(fēng)險建設(shè)領(lǐng)域。如何對其進行科學(xué)的施工管理與定量評價成為當(dāng)前研究的關(guān)鍵課題。文章對橋梁建筑施工現(xiàn)狀進行分析,結(jié)合施工安全管理與綜合評價的理論知識,以相關(guān)橋梁建設(shè)施工實例為參考,全面剖析安全生產(chǎn)管理體系中的危險源、管理機構(gòu)設(shè)置、技術(shù)保證措施及組織策略等。通過運用綜合評價法,初步構(gòu)建橋梁施工安全管理的定量評價體系,并建立了相應(yīng)的安全管理狀況評價指標(biāo)體系,旨在為優(yōu)化橋梁施工安全管理與定量評價提供一定的理論支撐與參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;施工安全;管理體系
中圖分類號:TU997" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" " " 文章編號:1674-0688(2024)05-0055-05
0 引言
隨著我國綜合國力的顯著提升,道路、橋梁等民生基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)飛速發(fā)展,取得了許多舉世矚目的成就。目前,我國已經(jīng)實現(xiàn)深水大跨徑橋梁的技術(shù)革新,同時在橋梁建筑美學(xué)理念上展現(xiàn)出獨特的藝術(shù)魅力。進入21世紀(jì)以來,我國的橋梁建設(shè)無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上均位于世界前列,成為名副其實的橋梁大國。新型橋梁建筑材料和施工工藝的出現(xiàn),為橋梁工程的發(fā)展提供了前所未有的機遇。近年來,各種造型獨特、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工環(huán)境困難且技術(shù)含量高的橋梁項目不斷出現(xiàn)[1]。與此同時,橋梁建設(shè)過程中出現(xiàn)的施工事故愈加頻繁,造成了嚴(yán)重的人員和財產(chǎn)損失,凸顯了橋梁現(xiàn)場施工在管控環(huán)節(jié)上存在的較多的問題,這些問題成為制約橋梁建設(shè)行業(yè)健康發(fā)展的因素。雖然我國針對橋梁施工安全管理的研究主要集中在施工安全管理機制、現(xiàn)場安全管理以及管理體系的構(gòu)建方面,但是總體而言,缺乏系統(tǒng)而全面的管理評價的研究成果。湯菁[2]指出,建筑企業(yè)要顯著提升安全管理水平,必須構(gòu)建安全約束機制,在事前及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取有效控制措施以實現(xiàn)安全施工。WILSON等[3]通過調(diào)查研究施工現(xiàn)場的安全問題,認(rèn)為傾聽施工人員的安全管理意見是一種安全管理的有效辦法,并提出施工安全管理的標(biāo)準(zhǔn)化機制只有在質(zhì)控、約束及運行3個方面協(xié)同作用下,才可以發(fā)揮出科學(xué)有效的安全控制作用。杜世強等[4]提出將安全風(fēng)險評價引入施工安全管理中,認(rèn)為只有清楚施工中的安全隱患,才能有針對性地采取相應(yīng)的防范措施,達(dá)到預(yù)防控制的目的?;谏鲜霰尘?,本文主要聚焦橋梁施工建設(shè)中的安全管理與評價,剖析橋梁建設(shè)項目的施工特點及安全管理系統(tǒng),總結(jié)當(dāng)前橋梁施工安全管理的現(xiàn)狀及其存在的問題,并對施工中存在的重大安全隱患進行分類,提出安全預(yù)防與管理措施。
1 橋梁施工及安全管理分析
1.1 橋梁施工特點
1.1.1 項目特殊性
在橋梁施工中,常常面臨施工環(huán)境惡劣、技術(shù)復(fù)雜及安全隱患眾多等問題。為確保橋梁施工的科學(xué)性和安全性,必須對施工全流程進行系統(tǒng)梳理,從而準(zhǔn)確總結(jié)橋梁施工建設(shè)項目的共性特點。經(jīng)實地考察及查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),橋梁施工建設(shè)主要存在以下4個共性特點。
(1)唯一性。不同的橋梁建筑在服務(wù)功能、體量規(guī)模及建造結(jié)構(gòu)上存在不同程度的差異,同時它們所處的社會經(jīng)濟環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境也各有不同。這些差異決定了每個橋梁建設(shè)施工都具備其特性,即施工建設(shè)的唯一特征。因此,以往的橋梁施工安全管理經(jīng)驗無法直接套用,需要結(jié)合實際的施工情況予以優(yōu)化和調(diào)整。
(2)流動性。流動性主要體現(xiàn)在施工過程的流動性與施工隊伍的流動性。雖然橋梁施工建設(shè)的地址是固定的,但是在不同的施工環(huán)節(jié),建筑隊伍需要根據(jù)不同的施工內(nèi)容變換作業(yè)地點。因此,在橋梁項目施工管理中,需要體現(xiàn)一定的管理靈活性和適應(yīng)性。
(3)密集性。我國的橋梁建設(shè)行業(yè)屬于資金、人力、成本密集型產(chǎn)業(yè),一線施工隊伍成員的文化知識普遍偏低,安全生產(chǎn)意識相對淡薄,給安全管理工作帶來了一定的難度。
(4)周期長。對于中大型橋梁建設(shè)工程,受施工工藝流程、資金狀況及氣候條件等因素的影響,其建設(shè)施工周期通常較長,導(dǎo)致橋梁施工的安全管理面臨時間長、任務(wù)重的壓力。
1.1.2 組織機構(gòu)特點
(1)企業(yè)與項目管理分離。大型建筑企業(yè)往往同時承擔(dān)多個異地項目,并且這些項目多遠(yuǎn)離企業(yè)總部。因此,項目施工的安全管理主要通過一線安全生產(chǎn)部門實現(xiàn)。然而,建設(shè)項目所處環(huán)境條件的特殊性和項目既定設(shè)計方案的差異,為企業(yè)的安全生產(chǎn)管理體系的順利運行帶來了一定的挑戰(zhàn)[5]。
(2)多層委派分包。多層委派分包即多層次的外包,這種做法給施工現(xiàn)場的責(zé)任落實和現(xiàn)場管理帶來了較大的挑戰(zhàn),可能會對施工質(zhì)量以及安全隱患的排查造成影響,加上一些基層施工單位安全管理水平相對較低,進一步增加了現(xiàn)場安全管理的難度。
(3)施工管理目標(biāo)導(dǎo)向。建設(shè)項目中的資源和目標(biāo)要求給一線施工單位帶來了很大壓力,因此部分施工安全督查機構(gòu)通常僅對整改問題進行抽查,而對施工安全管理過程的重視程度不足,這在一定程度上增加了施工過程管理的難度。
1.2 事故及成因分析
經(jīng)過實地考察和查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),橋梁施工中的主要安全事故可分為施工坍塌、物體打擊、觸電傷害、高空墜落和機械傷害五大類。
1.2.1 坍塌
在橋梁建設(shè)施工中,坍塌事故是造成人員傷亡和財產(chǎn)損失最嚴(yán)重的事故類型,主要包括開挖土方塌陷、橋梁主體坍塌、臨時支模設(shè)備坍塌及主結(jié)構(gòu)整體坍塌等[6]。這類事故的主要特點如下:①人員傷亡和財產(chǎn)損失嚴(yán)重,影響范圍較大,甚至可能危及施工人員的生命安全;②導(dǎo)致坍塌的原因通常涉及建筑材料未達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工藝技術(shù)應(yīng)用不合理、施工方案有待優(yōu)化以及施工管理存在缺陷等;③由于既定方案中的工期設(shè)定不合理,施工過程中出現(xiàn)追進度、趕工期等現(xiàn)象,導(dǎo)致橋梁施工建設(shè)的某些部位強度未能嚴(yán)格遵循設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,從而給施工埋下安全隱患。
1.2.2 物體打擊
物體打擊是指在橋梁施工建設(shè)中,物體在重力或慣性作用下產(chǎn)生垂直或斜向運動,從而對人體造成傷害。常見的物體打擊事故包括操作機械打擊、墜落物體打擊和起重設(shè)備打擊等。這類事故的主要特點是發(fā)生范圍廣、原因多樣、具有較強的隨機突發(fā)性、打擊方式多樣化等,并可能造成嚴(yán)重的人身傷害和財產(chǎn)損失。事故的主要原因通常包括施工人員安全意識淡薄、物料提升和搬運操作不規(guī)范以及缺乏安全通道等。
1.2.3 觸電傷害
觸電傷害在橋梁施工建設(shè)中較為常見,主要是由于部分電氣設(shè)備設(shè)施操作不規(guī)范或保養(yǎng)不到位導(dǎo)致施工人員觸電。這種傷害主要包括機械觸電接觸、電線直接接觸及帶電材料接觸等類型。造成觸電傷害事故的原因一般是施工環(huán)境中用電設(shè)備設(shè)施所處位置比較潮濕、施工現(xiàn)場電網(wǎng)覆蓋密度較大且設(shè)備維護與保養(yǎng)不到位。此外,造成觸電傷害的原因還包括用電設(shè)備設(shè)施安全防護不完善、用電設(shè)備連接部位被忽視、帶電區(qū)域標(biāo)識不清晰以及施工人員違規(guī)用電等。
1.2.4 高空墜落
根據(jù)一線安全施工管理規(guī)范,地表施工面以上2 m及以上的作業(yè)均被視為高空作業(yè)。在橋梁建設(shè)施工中,高處墜落事故主要發(fā)生在腳手架施工和橋體結(jié)構(gòu)施工兩個方面[7]。這類事故對人體傷害極大,受害者往往非死即傷,其主要特點如下:事故發(fā)生的頻次較高、發(fā)生部位多樣;可能導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害和財產(chǎn)損失;事故更易發(fā)生在經(jīng)常進行高空作業(yè)的施工人員身上。
1.2.5 機械傷害
機械傷害主要指機械設(shè)備對人體造成的夾擊、剪切、撞擊、碾壓、割刺等傷害。橋梁施工中常見的機械傷害類型為施工機具傷害和起重機械傷害。發(fā)生此類事故的主要原因為機械安裝不規(guī)范、設(shè)備管理缺乏保養(yǎng)、操作人員違規(guī)操作及部分安全防護裝置失靈等。
1.3 施工安全管理
在橋梁安全施工管理過程中,應(yīng)基于“人、機、物、法、管、環(huán)”構(gòu)建安全生產(chǎn)體系,并在此基礎(chǔ)上,重點關(guān)注人和物的因素及環(huán)境因素,開展隱患排查治理與安全風(fēng)險管控,確保橋梁建設(shè)施工活動平穩(wěn)、安全地推進。相較于一般建設(shè)施工,橋梁施工安全管理具有以下3個特點:①橋梁建設(shè)施工受外部地質(zhì)環(huán)境影響較大,涉及高空作業(yè)、水下作業(yè)、用電作業(yè)、機械作業(yè)等多個高強度、高頻次的施工環(huán)節(jié),導(dǎo)致安全管理的關(guān)鍵節(jié)點眾多,存在一定管理難度。②橋梁建設(shè)施工的安全防范管理責(zé)任重大。由于作業(yè)人員眾多、高空作業(yè)頻繁、機械運行強度高,對一線施工人員來說危險性較大,因此需要采取完善的勞動保護措施。③橋梁施工現(xiàn)場的人員、機械及物料較為集中,這也提高了安全事故發(fā)生的概率。
2 橋梁安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)案例
2.1 工程概況
本研究依托某高速公路段跨路大橋工程,是該路段12座橋梁之一。大橋主體設(shè)計遵循一級預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁標(biāo)準(zhǔn)。橋梁整體寬度為22 m,包括行車道、防護欄及分隔帶;橋面縱坡與橫坡均為2.8%;橋梁底部到公路基面的凈高為7.4 m,橋墩外緣到道路行車中心線的距離為11.2 m。該跨路大橋分為左右兩幅設(shè)計,上部結(jié)構(gòu)采用35 m長的簡支應(yīng)力箱梁,每半幅橋面在橫斷面上布設(shè)中梁和邊梁;下部結(jié)構(gòu)采取分幅設(shè)置方式,每幅橋的每個橋墩均設(shè)有豎橋臺柱,并采用肋板式臺,其中臺肋和蓋梁的寬度分別為1.6 m和1.4 m。在橋面鋪設(shè)方面,從下至上依次鋪設(shè)以下材料:C40防水級混凝土,SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)改性熱瀝青防水層,中粒、細(xì)粒式瀝青混凝土。防水材質(zhì)在鋪設(shè)時需搭接一定規(guī)格和比例的焊接網(wǎng)片條,鋼筋間距需要加密處理。在局部鋪設(shè)面上,需澆灌約3 cm的保護層。整體設(shè)計鋪設(shè)厚度總計25 cm。
2.2 危險源分析
依據(jù)橋梁施工的主要特點,探明施工中可能引發(fā)的不安全因素危險源如下:①高處墜落。在進行支架模具安裝、頂板鋪設(shè)、砼噴漿等高空作業(yè)時,因防護措施不當(dāng)或操作失誤而導(dǎo)致人身傷害。②物體打擊。因水平或斜向物料的掉落或垂直高處墜物的崩濺而造成人身傷害。③觸電傷害。因施工一線電氣設(shè)備設(shè)施未進行接零保護、日常保養(yǎng)不到位或違規(guī)操作電氣設(shè)備而導(dǎo)致人員觸電傷害。④機械傷害。中大型機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中,因設(shè)備故障或違規(guī)操作而造成人身傷害。⑤支架坍塌。因支架模具搭設(shè)不緊密而導(dǎo)致支架整體穩(wěn)定性降低,進而發(fā)生支架坍塌事故。
2.3 技術(shù)保障措施
2.3.1 基本措施
(1)對橋梁施工地段進行地質(zhì)勘查工作,做好施工前期準(zhǔn)備事宜。經(jīng)實地考察和資料分析,該施工區(qū)域四季分明,年平均降水量為536.1 mm,年平均蒸發(fā)量為1 472.3 mm,全年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng),季節(jié)性凍土深度約為50 cm。此外,根據(jù)鉆孔資料,該地區(qū)為非自重濕陷性場地,地下水埋深大約80 cm,因此對淺基礎(chǔ)建筑設(shè)施的影響可以忽略不計。
(2)施工人員必須持相關(guān)證件上崗。對于一線橋梁施工隊伍,技術(shù)和操作人員必須接受三級安全教育及管理操作規(guī)程考核,成績合格后方可從事一線施工作業(yè)。針對電氣焊、起重吊裝等特種作業(yè),操作人員需持證上崗,并嚴(yán)格遵守安全注意事項及操作規(guī)程,全面提升安全施工意識。
(3)嚴(yán)格執(zhí)行施工交接班制度。交接人應(yīng)在交接班臺賬上簽字確認(rèn),并認(rèn)真執(zhí)行各項交接任務(wù)。在施工現(xiàn)場,應(yīng)設(shè)置標(biāo)識規(guī)范、醒目的警示牌,并安排專人負(fù)責(zé)維護現(xiàn)場人車通行的秩序,保障一線施工人員的人身安全。
2.3.2 用電安全措施
(1)在橋梁建設(shè)的施工準(zhǔn)備階段,需要與供電部門簽訂用電安全協(xié)議,確保施工過程中電壓穩(wěn)定。同時,應(yīng)協(xié)助供電部門完成所有施工用電設(shè)備設(shè)施的接零、接地保護工作,特別是大功率用電設(shè)備,必須設(shè)置漏電保護元件。
(2)施工配電體系應(yīng)實行分級分段配置,包括室內(nèi)外的總配電箱和分配電箱。此外,照明配電箱與動力配電箱宜分別設(shè)置,若安置空間有限,則需采取分路設(shè)置的方式。通常情況下,應(yīng)將照明線路置于動力開關(guān)的上側(cè)。
(3)電氣設(shè)備操作人員必須具備專業(yè)電氣資格方可上崗作業(yè)。所有用電人員應(yīng)掌握電氣設(shè)備的安全用電操作規(guī)范,并負(fù)責(zé)做好用電設(shè)備的日常檢查與養(yǎng)護工作,一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決。此外,應(yīng)建立健全用電安全檢測制度,對臨時用電工程應(yīng)及時檢測設(shè)備狀況。
2.3.3 施工措施
(1)橋墩柱、系蓋梁施工措施。在墩柱和系蓋梁施工期間,嚴(yán)禁使用垂向、斜向及水平運輸器具進行吊裝作業(yè),禁止吊裝大臂深入高速路界限上空。開挖樁基時,必須預(yù)留足夠的施工操作空間,確保樁頂與新澆筑的混凝土砼能夠充分接觸。立柱鋼筋和網(wǎng)片的搭接應(yīng)準(zhǔn)確無誤,預(yù)埋應(yīng)合理。為保證橋梁施工符合既定的總體設(shè)計規(guī)范要求,蓋梁上應(yīng)明確彈出邊線、端頭線及永久支座的位置。
(2)架梁施工措施。起重吊裝設(shè)備的操作必須由專業(yè)人員進行,并定期檢查和保養(yǎng)施工機械設(shè)施的性能。在運梁過程中,應(yīng)使用水準(zhǔn)儀矯正架橋機的撓度,從而保障作業(yè)的安全性。在進行吊裝橫移、縱拉等操作時,必須有專人統(tǒng)一協(xié)調(diào);同時,卷筒鋼絲繩應(yīng)按順序排列,保持平整,至少保留7圈。若發(fā)現(xiàn)機械運輸出現(xiàn)不正常的情況,應(yīng)立即停機,進行故障排除。
(3)架橋機吊裝施工措施。在架橋機進行吊裝橫移、過孔、架設(shè)邊梁及安裝基座等施工步驟前,必須進行模擬運行試驗,確保設(shè)備各項功能正常。設(shè)備檢查無誤后,方可按照規(guī)范要求進行操作。非作業(yè)時間內(nèi)應(yīng)確保架橋機支撐穩(wěn)固,并拉好纜風(fēng)繩。
3 橋梁施工綜合評價方法及應(yīng)用
3.1 構(gòu)建評價指標(biāo)體系
經(jīng)過對該橋梁建設(shè)工程的實地考察與分析,識別出五類主要施工事故,即高空墜落、坍塌、物體打擊、機械傷害、觸電傷害。將這五大事故設(shè)為一級評價指標(biāo),將腳手架作業(yè)、結(jié)構(gòu)作業(yè)、支架坍塌、墜落物體打擊、起重機械、作業(yè)用電設(shè)為二級評價指標(biāo),然后找出對二級指標(biāo)影響較大的因素,將其設(shè)為三級指標(biāo),由此初步構(gòu)建了一個因果關(guān)系明確的三級指標(biāo)體系(見表1)。
3.2 工程應(yīng)用
3.2.1 權(quán)重指標(biāo)計算
一級指標(biāo)的事故發(fā)生概率統(tǒng)計主要基于該類型近10年的施工安全數(shù)據(jù)。事故發(fā)生概率、頻繁程度、造成后果、危險性分值分別用L、E、C、D表示,具體數(shù)值見表2、表3和表4。
基于表3中的數(shù)據(jù),可以計算出各一級指標(biāo)危險性分值D的權(quán)重分別為高空墜落33.5%、坍塌51.69%、物體打擊8.61%、機械傷害5.03%、觸電傷害1.17%。關(guān)于二級和三級指標(biāo)的權(quán)重在此不再闡述。經(jīng)過專家評定和權(quán)重計算,得出完整的評價指標(biāo)體系(見表5)。
3.2.2 評價方法計算
評價方法計算以二級指標(biāo)中的結(jié)構(gòu)作業(yè)為例,影響結(jié)構(gòu)作業(yè)安全的因素主要有2個,由其組成的論域為U={作業(yè)平臺u1,安全網(wǎng)防護u2},評價集V={安全v1,臨界v2,危險v3}。組織專家對組成的論域進行評價,得出相應(yīng)的隸屬度為作業(yè)平臺r1=[0.65,0.35,0],安全網(wǎng)防護r2=[0.55,0.45,0],由此得出相應(yīng)的評價矩陣[R=0.650.3500.550.450],結(jié)合模糊向量A1=(0.5,0.5),得出綜合評價結(jié)果為[0.456 2" 0.543 8" 0]。同理,可計算出二級指標(biāo)中的其他指標(biāo)和三級指標(biāo)的綜合評價結(jié)果。經(jīng)過專家評審小組審定,近八成的專家認(rèn)為該項建設(shè)工程較安全,但仍有部分專家指出該項工程存在一定的安全隱患。安全綜合評價指數(shù)計算公式如下:
[" " " " W=B×C=[,0.652 1410.347 8590]836430=78.547 86]" " " " " " " nbsp; " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "(1)
計算結(jié)果值相對較高,表明評價結(jié)果與工程實際相符。
4 結(jié)語
本文對我國橋梁現(xiàn)場施工的現(xiàn)狀及其特點與存在的問題進行了系統(tǒng)分析,特別關(guān)注坍塌、高空墜落、機械傷害、物體打擊及觸電傷害等主要安全事故,深入探討了事故發(fā)生原因,并提出相應(yīng)的安全預(yù)防策略。通過綜合評價法,對工程實例進行綜合評價,所得結(jié)果與工程實例的安全管理現(xiàn)狀基本一致,初步驗證了該評價方法的簡便性和實用性。鑒于施工安全管理體系正朝著多維動態(tài)的智能信息化采集管理方向發(fā)展,未來的研究可聚焦于數(shù)字信息化與工程項目管理之間的融合。
5 參考文獻(xiàn)
[1]劉忠洪.橋梁施工常見的質(zhì)量問題與防范[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2013,9(12):228-230.
[2]湯菁.淺談建筑企業(yè)如何強化安全約束力[J].中國建設(shè)信息,2004(12):26-28.
[3]WILSON J M,KOEHN.Safety management:problems encountered and recommended solutions[J].Journal of Construction Engineering amp; Management,2000,126(1):77-79.
[4]杜世強,代一,李靖,等.安全管理對建筑工程項目管理的意義[J].百科論壇電子雜志,2019(6):267-268.
[5]蔣本俊.國內(nèi)現(xiàn)代橋梁高塔施工液壓爬模系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及研究[J].施工技術(shù),2015,44(14):66-71.
[6]馬智勇,郭文娟.橋梁建設(shè)施工管理中存在的問題分析[J].中國科技期刊數(shù)據(jù)庫 工業(yè)B,2015(2):61-62.
[7]金文生.橋梁施工過程中危險源識別技術(shù)及評價研究[D].天津:河北工業(yè)大學(xué),2012.
*2022年度交通運輸行業(yè)重點科技項目“基于視覺傳感的輕量化橋梁運維安全監(jiān)測與評估”(2022-ZD6-086)。
【作者簡介】姜明志,男,廣西桂林人,工程師,研究方向:路橋施工管理。
【引用本文】姜明志.橋梁工程項目施工安全管理與評價研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2024(5):55-59.