摘要:為系統(tǒng)地分析升船機(jī)工程施工安全的總體風(fēng)險,指導(dǎo)升船機(jī)工程項目的風(fēng)險防控和工程安全管理工作,文章運用定性與定量相結(jié)合的分析方法,構(gòu)建了一套升船機(jī)工程施工安全總體風(fēng)險評估體系。結(jié)合廣西百色某升船機(jī)工程實例,計算各評價指標(biāo)的相應(yīng)分值,以此界定風(fēng)險等級,并且提出了對應(yīng)的防控措施與建議。該評價體系不僅具有一定的參考性,還具備良好的可推廣性,能夠應(yīng)用于其他升船機(jī)工程的施工安全總體風(fēng)險評估工作中。
關(guān)鍵詞:指標(biāo)體系法;升船機(jī)工程;風(fēng)險評估
中圖分類號:U642" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" " " 文章編號:1674-0688(2024)07-0108-05
0 引言
升船機(jī)是指通過機(jī)械設(shè)施裝置升降船舶,以克服航道集中水位落差的通航建筑物[1],其建設(shè)存在施工作業(yè)安全風(fēng)險水平高、組織困難及生產(chǎn)事故損失較大等特點。風(fēng)險評估是有效控制工程風(fēng)險、預(yù)防和減少事故發(fā)生的重要手段之一。交通運輸部 2014 年印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)安全生產(chǎn)風(fēng)險管理工作的意見》(交安監(jiān)發(fā)〔2014〕120號),旨在推動行業(yè)安全生產(chǎn)理念和管理模式的轉(zhuǎn)變;2017年印發(fā)了《公路水路行業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險管理暫行辦法》(交安監(jiān)發(fā)〔2017〕60號),旨在規(guī)范安全生產(chǎn)風(fēng)險辨識、評估與管控工作;2022年印發(fā)了《公路水運工程施工安全風(fēng)險評估指南》(JT/T 1375)(簡稱《評估指南》),進(jìn)一步明確了安全風(fēng)險辨識及評估的方式和程序等。
風(fēng)險評估的目的是有效應(yīng)對風(fēng)險。目前,風(fēng)險評估在交通行業(yè)中已得到廣泛運用,一些學(xué)者對大型船閘及水運工程的風(fēng)險評估進(jìn)行了研究。例如:吳明等[2]探索大型船閘風(fēng)險評估指標(biāo)體系的選擇,提出了具有科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性和針對性等指標(biāo)選取的原則;李杰[3]系統(tǒng)地分析了水運工程的風(fēng)險特征,提出了風(fēng)險分級管控的措施與建議;李國強(qiáng)[4]嘗試將風(fēng)險管理理論引入深水航道整治工程安全生產(chǎn)風(fēng)險管理體系的構(gòu)建中;呂永興等[5]對影響工程施工安全風(fēng)險的主要因素進(jìn)行量化分析,構(gòu)建了長江深水航道工程風(fēng)險評估與預(yù)防控制體系。本文在已有國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范、指南及工程實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合升船機(jī)工程施工的具體風(fēng)險特點,構(gòu)建了較完善的升船機(jī)工程施工安全總體風(fēng)險評估體系,并應(yīng)用于廣西百色某升船機(jī)工程的風(fēng)險評估實踐中,評估結(jié)果具備較高的可靠性,可為同類工程的安全風(fēng)險評估提供參考。
1 工程概況
廣西百色某通航工程作為南線右江航道的關(guān)鍵樞紐,系右江航運規(guī)劃與珠江航運規(guī)劃中連接云貴地區(qū)的3條主要航道之一。該工程建設(shè)規(guī)模為通航2×500 t級船隊兼顧1 000 t級單船,采用“船閘+升船機(jī)”的組合方案。升船機(jī)系統(tǒng)由上游引航道、通航渡槽、上閘首、船廂室段、下閘首、輔助船閘及下游引航道組成。其中,承船廂的有效尺度為130.0 m×12.0 m×3.9 m,單向通過能力為6 020 000 t,布置于七星灘尾左岸的山坡之上,設(shè)計最大提升高度為88.8 m;下游引航道出口距百色主壩約7 km。
2 風(fēng)險評估方法
施工安全風(fēng)險評估分為總體風(fēng)險評估和專項風(fēng)險評估??傮w風(fēng)險評估以工程項目、獨立功能主體結(jié)構(gòu)或作業(yè)單位為評估對象,通常采用指標(biāo)體系法,該方法結(jié)合升船機(jī)工程施工風(fēng)險特點建立評估指標(biāo)體系并進(jìn)行指標(biāo)量化,根據(jù)指標(biāo)重要性確定權(quán)重系數(shù),最終得到綜合評價結(jié)果。專項風(fēng)險評估則以作業(yè)活動或施工區(qū)段為評估單位,針對一般作業(yè)活動與重大作業(yè)活動采用相應(yīng)的評估方法。
2.1 建立指標(biāo)體系
《評估指南》規(guī)定,采用指標(biāo)體系法進(jìn)行工程總體風(fēng)險評估時,所構(gòu)建的體系應(yīng)涵蓋工程特點、地質(zhì)條件、氣象水文條件、施工環(huán)境及資料完整性五大類,全面覆蓋影響工程施工安全的主要因素。針對升船機(jī)施工實際,本文對這5個類別進(jìn)一步細(xì)分,提出了具體的評估指標(biāo)。
在工程特點大類中,明確設(shè)定升船機(jī)級別、升船機(jī)級數(shù)及升船機(jī)最大設(shè)計提升高度等評估指標(biāo)。依據(jù)《升船機(jī)設(shè)計規(guī)范》(GB 51177—201)(簡稱《設(shè)計規(guī)范》),升船機(jī)的級別應(yīng)按設(shè)計最大通航船舶噸級劃分為6級;依據(jù)升船機(jī)的分級情況,以及考慮多級升船機(jī)施工難度增加等實際情況,確定升船機(jī)的級數(shù)指標(biāo)。根據(jù)國內(nèi)升船機(jī)數(shù)據(jù),提升高度小于50 m的工況下較少采用升船機(jī)形式,大部分升船機(jī)提升高度為50~80 m;同時,《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定“當(dāng)升船機(jī)提升高度超過80 m時,承重結(jié)構(gòu)宜提升一級”“提升高度在120 m以下時宜優(yōu)先采用單級,超過120 m時可經(jīng)方案比較后采用兩級或多級”,由此確定升船機(jī)單級最大設(shè)計提升高度指標(biāo)的分級。
地質(zhì)條件、氣象水文條件、施工環(huán)境及資料完整性的評估指標(biāo)參照《評估指南》中關(guān)于船閘工程施工安全總體風(fēng)險評估的指標(biāo)選取原則確定。最終建立的升船機(jī)工程施工安全總體風(fēng)險評估指標(biāo)見表1。
2.2 權(quán)重系數(shù)排序與總體風(fēng)險計算
采用LCD法(風(fēng)險矩陣法)分析評估指標(biāo)的風(fēng)險事件發(fā)生可能性(L)與后果嚴(yán)重程度(D),并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行排序,以確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),然后計算綜合評估分值,根據(jù)分值判定風(fēng)險等級。升船機(jī)工程總體安全風(fēng)險按以下公式計算確定:
Fr=∑Xij=Rijγij," " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "(1)
其中:Fr代表總體風(fēng)險評估分值;Xij代表評估指標(biāo)的分值;i=1、2、3、4、5;j=1、2、……、n,n為對應(yīng)第i個項別包括的評估指標(biāo)的數(shù)量;Rij代表評估指標(biāo)的基本分值;γij代表評估指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。
指標(biāo)體系法施工安全總體風(fēng)險等級分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。
3 工程應(yīng)用實例
3.1 確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)
在升船機(jī)工程風(fēng)險評估中,采用LCD法確定評估指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),通過分析各評估指標(biāo)與發(fā)生風(fēng)險事件的可能性和后果嚴(yán)重程度之間的關(guān)聯(lián)性,計算出評估指標(biāo)的重要性排序。評估指標(biāo)重要性程度從大至小的排序結(jié)果為基礎(chǔ)巖性、開挖體結(jié)構(gòu)、基坑開挖深度、升船機(jī)最大設(shè)計提升高度、升船機(jī)級別、工程施工場地周邊妨礙物、臨時圍堰、升船機(jī)級數(shù)、臺風(fēng)或突風(fēng)、降水、能見度條件、地質(zhì)水文氣象資料、設(shè)計文件。
3.2 確定風(fēng)險等級
根據(jù)廣西百色某升船機(jī)工程的氣象、水文、地質(zhì)等自然環(huán)境條件以及工程布置、規(guī)模、工藝與設(shè)備設(shè)施等施工技術(shù)方案,確定各評價指標(biāo)的基本取值,并據(jù)此計算出評估分值。
3.2.1 升船機(jī)級別
該工程規(guī)模為2×500 t級船隊(兼顧1 000 t級單船),根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),針對500 t級船舶通航,升船機(jī)級別界定為Ⅳ級;對于1 000 t級船舶通航,升船機(jī)則為Ⅲ級。綜合考慮上述因素,該工程的評估基本分值為62.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.1,因此得到對應(yīng)評估分值為6.25。
3.2.2 升船機(jī)級數(shù)
該工程升船機(jī)為單級升船機(jī),故評估取值為12.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.06,因此得到對應(yīng)評估分值為0.75。
3.2.3 升船機(jī)最大設(shè)計提升高度
該工程升船機(jī)最大提升高度為88.8 m,采用內(nèi)插法計算得到的評估值為55.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.11,因此得到對應(yīng)的評估分值為6.11。
3.2.4 基礎(chǔ)巖性
根據(jù)《廣西百色某通航工程項目施工圖設(shè)計巖土工程勘察報告》的詳細(xì)資料,升船機(jī)各關(guān)鍵部位的基礎(chǔ)地質(zhì)條件如下:升船機(jī)主導(dǎo)航墻兼擋水墻建立在強(qiáng)風(fēng)化至中風(fēng)化上帶巖體之上;輔導(dǎo)航墻位于較完整的中風(fēng)化上部巖體;靠船墩墩基建立在強(qiáng)度與完整性均優(yōu)的中風(fēng)化帶巖體;通航渡槽位于中風(fēng)化上帶至下帶巖體之上;上閘首布置于船廂室段塔柱上游的高空位置;船廂室段采用筏板基礎(chǔ),其建基面高程為95.5 m,建基巖體為中風(fēng)化下帶至微風(fēng)化細(xì)砂巖夾粉砂巖,屬中硬巖且?guī)r體較完整,歸類為BⅢ2類巖體質(zhì)量;下閘首建基巖體主要為微風(fēng)化細(xì)砂巖夾粉砂巖,近上游局部為弱風(fēng)化下部巖體,兩者均為中硬巖且?guī)r體較完整,但右側(cè)局部巖體稍顯破碎,同樣歸類為BⅢ2類巖體質(zhì)量。按照最不利原則考慮,評估取值為37.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.15,因此得到對應(yīng)評估分值為5.25。
3.2.5 開挖體結(jié)構(gòu)
該工程的地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,具體表現(xiàn)如下:主導(dǎo)航墻兼擋水墻巖層產(chǎn)狀基本呈順向坡特征且?guī)r層傾角較陡峭;輔導(dǎo)航墻巖層產(chǎn)狀基本構(gòu)成逆向坡,靠船墩巖層為順向坡;通航渡槽邊坡結(jié)構(gòu)為橫向坡,但略偏順向;船廂室段下游壁構(gòu)成近似橫向坡,左側(cè)壁構(gòu)成為逆向坡,右側(cè)壁構(gòu)成近似順向坡且?guī)r層傾角同樣陡峭。在邊坡巖體結(jié)構(gòu)方面,上中游左側(cè)最陡邊坡的巖體結(jié)構(gòu)特點為致密薄層-中厚-厚層夾3處斷層;中游左側(cè)最陡邊坡巖體為厚層夾2處斷層;下游左右兩側(cè)最陡邊坡巖體均為厚層夾3處斷層;中游右側(cè)最陡邊坡巖體則為厚層夾2處斷層。綜合上述所有地質(zhì)因素,評估取值為62.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.14,因此得到對應(yīng)評估分值為8.75。
3.2.6 臺風(fēng)或突風(fēng)
百色地區(qū)年均受臺風(fēng)影響次數(shù)為1~2次,評估取值為37.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.05,因此得到對應(yīng)評估分值為61.88。
3.2.7 降水
百色地區(qū)降雨量充沛,多雨期與高溫期一致。干濕季節(jié)十分明顯,多年平均降水量為1 096.6 mm,采用內(nèi)插法計算得到評估取值為54.83。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.04,因此得到對應(yīng)評估分值為2.19。
3.2.8 能見度條件
百色地區(qū)年平均大霧天數(shù)為10.9 d,采用內(nèi)插法計算得到評估取值為18.3。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.03,因此得到對應(yīng)評估分值為0.55。
3.2.9 臨時圍堰
升船機(jī)輔助下閘室及下游導(dǎo)航墻位于右江左岸岸坡,施工期間受右江洪水影響,需要全年圍堰施工。圍堰采用開挖石渣料填筑,堰體采用高噴板墻防滲,防滲墻穿過砂礫層,入強(qiáng)風(fēng)化巖1.0 m。屬于一般圍堰施工,評估分值為62.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.08,因此得到對應(yīng)評估分值為5.00。
3.2.10 基坑開挖深度
升船機(jī)基坑開挖涉及的邊坡包括左10#邊坡、右10#邊坡、左11#邊坡、右11#邊坡、左12#邊坡、右12#邊坡。其中,左#12邊坡開挖最深約為140 m。按照最不利原則考慮,評估取值為100。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.12,因此得到對應(yīng)評估分值為12.00。
3.2.11 施工場地周邊妨礙物
該工程施工區(qū)域附近存在既有公路,評估取值為62.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.09,因此得到對應(yīng)評估分值為5.63。
3.2.12 地質(zhì)水文氣象資料
該工程施工區(qū)域的地質(zhì)勘查資料對地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌特征、巖土層分布、不良地質(zhì)現(xiàn)象、巖土物理性質(zhì)及地震活動等的調(diào)查與分析較清楚,地質(zhì)、水文、氣象資料完整,評估取值為12.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.02,因此得到對應(yīng)評估分值為0.25。
3.2.13 設(shè)計文件
該工程施工區(qū)域的設(shè)計文件(包括設(shè)計說明書、平面布置圖、縱斷面圖、橫斷面圖等)完整,評估取值為12.5。該評估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為0.01,因此得到對應(yīng)評估分值為0.13。
將上述13個指標(biāo)進(jìn)行取值并求和后,得到廣西百色某升船機(jī)工程總體風(fēng)險評估分值為54.74。根據(jù)施工安全總體風(fēng)險等級分級標(biāo)準(zhǔn),該分值位于60>Fr≥50的區(qū)間內(nèi)[4],由此判定升船機(jī)工程的風(fēng)險等級為“較大風(fēng)險”,即風(fēng)險等級為Ⅲ級。
3.3 風(fēng)險控制措施
3.3.1 加大安全管理力度
(1)在進(jìn)行風(fēng)險較大的工程施工時,建設(shè)單位應(yīng)督促施工單位投入足夠的安全生產(chǎn)管理人員,并根據(jù)實際管理需要,增加施工現(xiàn)場安全管理人員。
(2)督促施工單位提前制定警戒計劃,加強(qiáng)巡視工作;督促監(jiān)理單位增加現(xiàn)場監(jiān)理人員,加強(qiáng)監(jiān)理旁站、隱患排查等現(xiàn)場管理工作。
(3)引入第三方安全專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)為項目提供安全咨詢服務(wù),有效降低安全管理風(fēng)險,提升施工單位的安全管理能力和水平。
(4)通過邀請專家開展檢查和咨詢的方式,加強(qiáng)安全管理力度。
(5)督促施工單位加大對較大風(fēng)險工程隱患排查的力度,并及時對排查出的問題進(jìn)行整改。
(6)督促施工單位做好邊坡和周圍結(jié)構(gòu)物的變形監(jiān)測,對差異沉降敏感的結(jié)構(gòu)物應(yīng)進(jìn)行移除或重新加固其周邊基礎(chǔ)。督促施工單位開展項目地質(zhì)災(zāi)害危險性監(jiān)測,避免傷亡事故和財產(chǎn)損失的發(fā)生。
3.3.2 優(yōu)化安全資源配置
(1)安全生產(chǎn)費用應(yīng)按照《企業(yè)安全生產(chǎn)費用提取和使用管理辦法》(財資〔2022〕136號)的相關(guān)要求提取和使用,同時應(yīng)適當(dāng)向風(fēng)險較大的工程傾斜。
(2)項目應(yīng)嚴(yán)格遵循應(yīng)急預(yù)案要求,確保應(yīng)急指揮體系健全、救援隊伍到位、應(yīng)急物資及裝備充足;建立應(yīng)急物資、裝備配備及使用臺賬;加強(qiáng)對應(yīng)急物資、裝備的定期檢測和維護(hù),確保其始終處于良好可用狀態(tài);根據(jù)實際需求適時增補(bǔ)應(yīng)急物資。
3.3.3 加強(qiáng)施工單位管理
(1)施工單位應(yīng)優(yōu)選經(jīng)驗豐富、自控能力強(qiáng)、信用良好、安全事故發(fā)生概率低、內(nèi)部管理體系完善且擅長相關(guān)工程施工的專業(yè)團(tuán)隊。
(2)施工單位需建立健全安全生產(chǎn)管理體系,以提升項目安全管理水平。具體措施包括:完善安全生產(chǎn)管理制度、強(qiáng)化員工安全教育培訓(xùn)、定期進(jìn)行事故隱患排查與治理、加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備及防護(hù)用品的規(guī)范管理、實施詳盡的安全技術(shù)交底、制定并執(zhí)行專項施工方案,積極開展各類安全生產(chǎn)專項活動,以全面降低項目施工過程中的安全風(fēng)險。
3.3.4 增加工程投保
根據(jù)《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》(國務(wù)院令第393號),項目應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督施工單位為施工現(xiàn)場所有從事危險作業(yè)的人員辦理意外傷害保險,相關(guān)保險費由施工單位承擔(dān)。同時,根據(jù)《安全生產(chǎn)責(zé)任保險實施辦法》(安監(jiān)總辦〔2017〕140號)的規(guī)定,應(yīng)督促施工單位依法投保安全生產(chǎn)責(zé)任保險,確保保險覆蓋全體從業(yè)人員。項目應(yīng)堅持人民至上、生命至上的原則,從源頭上防范并化解各類安全風(fēng)險?;诳傮w風(fēng)險評估結(jié)果,采取針對性措施,并在后續(xù)施工階段實施事前預(yù)控、事中監(jiān)控、事后評價的風(fēng)險管理機(jī)制,形成動態(tài)、持續(xù)的風(fēng)險控制循環(huán)體系。通過上述有效的安全管控措施,切實將安全生產(chǎn)風(fēng)險控制在允許的限度內(nèi)。
4 結(jié)語
針對我國升船機(jī)工程風(fēng)險評估與管理中存在的缺少規(guī)范性風(fēng)險評估指標(biāo)體系等問題,本文在借鑒現(xiàn)有規(guī)范框架的基礎(chǔ)上不斷探索,結(jié)合升船機(jī)工程施工的特點,在五大類別下細(xì)化了13項風(fēng)險評估指標(biāo),從而建立了一套相對完整的升船機(jī)工程施工安全總體風(fēng)險評估指標(biāo)體系,并且明確了評估流程。該評價體系已應(yīng)用于廣西百色某升船機(jī)工程中,所得結(jié)論不僅為建設(shè)單位提供了安全風(fēng)險管控措施決策依據(jù),還為施工單位完善施工組織設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)文件提供了指導(dǎo),對促進(jìn)升船機(jī)工程風(fēng)險評估體系的持續(xù)優(yōu)化與完善具有重要意義。
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【作者簡介】鐘和君,女,廣西崇左人,碩士,工程師,研究方向:交通工程安全咨詢;李春來,男,河南周口人,碩士,高級工程師,研究方向:交通工程安全咨詢;盧達(dá)聰,男,廣西橫州人,碩士,教授級高級工程師,研究方向:交通運輸安全前沿理論及法規(guī)政策。
【引用本文】鐘和君,李春來,盧達(dá)聰.升船機(jī)工程施工安全總體風(fēng)險評估體系研究與應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2024(7):108-112.