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摘要:
在擬建高速公路橋梁的初步設計階段，從橋梁工程的安全風險源評價、多階段風險評價、關鍵風險評價指標和風險指標對策措施等多方面著手，結合項目建設條件、工程設計方案、功能要求等方面，開展高速公路橋梁工程安全風險評估研究。選取云南省某高速公路橋梁為項目依托，針對其建設條件風險、施工階段風險和運營階段風險共三方面展開討論，對其進行風險分析、選定風險源、得到評估指標，確定風險等級。結果表明:擬建高速公路橋梁建設和施工條件復雜，運營管理條件相對簡單。其中，建設條件風險源眾多，風險等級相對較高。針對三方面可能發生的安全風險，提出相應的風險控制保障措施，減輕風險損失，提高工程的安全性。
關鍵詞:
高速公路;橋梁工程;風險評價
本文從橋梁工程的安全風險源評價、多階段風險評價、關鍵風險評價指標和風險指標對策措施等多方面著手，在擬建高速公路橋梁的初步設計階段，開展高速公路橋梁工程安全風險評估研究。同時，選取云南省某高速公路橋梁為項目依托，針對其建設條件風險、施工階段風險和運營階段風險共3方面展開討論，得到評估指標，確定風險等級。該方法具有一定的參考價值，可以為相關科研工作人員提供技術支撐。
1安全風險源分析
在擬建高速公路橋梁的初步設計階段，全面掌握工程的建設條件、施工條件等，利用安全評價方法，確定可能引發或導致橋梁安全風險事故的不利因素，避免重大安全事故的發生，降低危害公共安全或社會生活的不利事件發生的可能性。
1.1風險源識別
通過對前人工作的總結和后期資料的收集、分析、歸納，將高速公路橋梁工程風險源階段確定為四個方面，分別是建設條件風險源、施工條件風險源、結構條件風險源和運營階段風險源。全面準確的掌握其各自風險源的構成、分布、等級、可能造成的影響等相關信息，提高應對突發風險事故的處治能力，有效避免或減少重大突發事件及其造成的生命財產損失。同時，在各階段風險源確定的過程中，應綜合考慮多方面影響因素，對于那些發生可能性極小的或者是即使發生對安全風險評估也影響不大的因素，應及時排除。但是在這個過程中，絕對不能忽略或遺漏一些重要因素，這會在一定程度上影響決策的準確性和科學決策的可能性。即，通過風險源識別，用定性的方法擬定風險源的權重，有選擇的制定風險應對策略，消除安全隱患。
1.2建設條件風險源
建設條件風險因素有很多，其影響程度也不盡相同。因此，在綜合考慮多方面影響因素、造成的風險程度等方面后，將其風險源確定為地震、不良地質和洪水3個方面。地震風險源主要包括地震地質災害發生對樁基、橋墩的影響，還包括主梁碰撞受損、支座失效、附屬設施破壞、落涼等風險;不良地質風險源主要包括由危巖落石導致的橋梁結構及車輛損傷等和由滑坡、不穩定斜坡導致的橋梁結構受損、人員上網等;洪水風險源主要是指由沖刷導致的有效樁長減短和漂浮物撞擊導致的橋墩損傷。
1.3施工階段風險源
橋梁的施工完成需要眾多的工作技術人員，通過一定的時間才能完成。其從圖紙轉化為實物的過程中是復雜的，這期間會受到社會環境、組織結構、材料質量、施工技術等多種因素的影響，存在著較大的不確定性。為此，綜合考慮多方面影響因素，將施工階段風險源確定為T梁預制階段風險、T梁吊裝階段風險和橋墩及基礎施工風險3個方面。T梁預制階段風險可能發生的風險事故包括混凝土級配不合理、材料本身存在缺陷、支座鋼板預埋件位置錯誤、預應力孔道曲線位置錯誤、錨下加強鋼筋數量不夠、位置不對、超張拉、振搗不密實造成錨下混凝土開裂等多個方面;T梁吊裝階段風險可能發生的風險事故包括吊裝過程中發生機械故障、吊裝過程中梁體不平衡、發生傾斜、磕碰、現澆濕接縫及橫隔板鋼筋連接不準確、混凝土澆筑缺陷等;橋墩及基礎施工風險可能發生的風險事故包括工期安排不合理，導致汛期未完工、水中架設橋墩支架基礎不穩定等。
1.4結構設計風險源
結構設計風險源方面，我國開展橋梁施工設計已經有半個世紀之久，其相關的技術規程、流程規范已經較為成熟，如公路橋涵設計通用規范、公路橋梁和隧道工程設計安全風險評估指南、公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范、公路橋涵地基與基礎設計規范等等。為此，針對結構、施工工藝相對簡單，長度相對較短的高速公路橋梁，在本文不會做過多的文章，主要從其他3個方面展開討論
1.5運營管理風險源
橋梁在運營管理期的風險是多樣化的，其與環境之間的相互作用是長期的，同時也具有較大的偶然性，各種不利因素均可能對橋梁未來運營造成影響?？偨Y查閱相關資料，通過統計篩選分析后，將運營管理風險源確定為混凝土開裂、鋼筋衎蝕失效3個方面?；炷灵_裂的主要風險在于它的不可避免性，由外荷載直接應力引起的裂縫和次應力引起的裂縫和由變形引起的裂縫等;造成鋼筋銹蝕失效的主要原因是氯離子的腐蝕作用，既包括特殊工藝下的預應力鋼筋，也涵蓋普通包裹的、裸露在外的鋼筋材料;高速公路上重載貨車超載是一個普遍存在的現象，長時間的超負荷載重可能導致梁體開裂、支座破壞、路面受損等風險。
2風險評價指標
風險評價的基本過程可以概括為3個方面:風險識別，即通過風險識別確定多方面風險源;風險估計，即通過風險評價指標的確定，完成對風險大小的評價;風險控制，即通過前述一系列的評價總結，提出風險控制對策，做好應急預警預案工作。因此，針對風險評價指標方面，參照《公路橋梁和隧道工程設計安全風險評估指南》(試行)里面的風險發生概率等級判斷標準、人員傷亡等級判斷標準、經濟損失等級判斷標準、環境影響等級判斷標準，如表1～表4所示。
3風險指標對策措施
所謂風險，往往是由風險事故發生的概率和發生風險事故所造成的損失二者共同決定的。也就是說，概率過低或損失過小都不會造成很大的風險。因此，根據根據不同的風險概率等級和風險損失等級，建立風險等級評價矩陣，如表5所示。針對不同等級的風險采用不同的風險控制對策，制定相應的處置措施，結合上述風險矩陣，得到風險等級劃分和控制對策表，如圖1所示。如圖1所示，如圖1所示，將安全風險等級分成了可以接受、有條件接受和不可接受3個檔次。其中風險水平有條件接受又分為了2檔，工程有進一步實施預防措施以提升安全性的必要和必須實施削減風險的應對措施，并需要準備應急計劃。
4工程應用
選取云南省某高速公路橋梁為項目依托，針對其建設條件風險、施工階段風險和運營階段風險共3方面展開討論，對其進行風險分析、選定風險源、得到評估指標，確定風險等級。
4.1工程概況
依托橋梁工程位于云南省西北部，設計道路等級為高速公路，雙向4車道通車，設計時速100km/h，橋面寬度23.5，單幅橋面寬度16.75m，設計基本風俗25m/s，震基本烈度8度，地震動峰值水平加速度為0.2g，地震動反應譜特征周期為0.4s。
4.2風險源分析
通過對基礎資料的整理、設計資料的分析歸納得出，選定地質風險、水文風險和地震風險作為建設條件的風險源;選取吊裝階段風險和橋墩及基礎施工風險作為施工階段風險源;選取混凝土破壞和超載作為運營階段風險源。確定包括滑坡、不穩定斜坡、崩塌、洪水、地震、橋墩震害、支座失效等多風險因素的當前狀態，風險發生概率級別，人員傷亡，經濟損失和環境影響損失級別，利用表5統計得到風險級別。
4.3風險等級及對策措施
通過風險源分析得到，橋梁工程的滑坡崩塌風險級別為III級，建議召開專家方案論證會，進一步討論實施方案的可行性;洪水沖刷風險等級為II級，建議針對橋墩附近加設保障措施，并定期檢測巡查;因震害引起的橋梁支座失效風險等級為III級，建議通過進一步計算適當增加支座厚度，增大抗剪切變形能力;超載風險等級為II級，建議加大檢查力度，通過設計指標提高抗超載能力。
5結論
本文從西南山區高速公路橋梁安全評價研究方法角度出發，選取云南某高速公路橋梁作為項目依托，用定性分析的方法，對高速公路橋梁工程建設條件風險、施工階段風險和運營階段風險共3方面展開討論，選定風險源。在確定其風險等級的基礎上，提出相應的風險控制保障措施，減輕風險損失，提高工程的安全性。從統計分析結果中可以看出，這樣一種分析評價方法使用便捷，統計結論真實有效，可以為后續橋梁工程安全評價工作提供參考，具有一定的實際意義。
作者:楊鵬 方德春 肖鴻 王白石 王開洋 單位:云南省交通規劃設計研究院 中國科學院地質與地球物理研究所