桥梁施工过程中的风险识别及安全问题的研究.doc

20142014 届毕业生毕业设计（论文）届毕业生毕业设计（论文） 题目：桥梁施工过程中的风险识别及安全 问题的研究 院(部)别 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 二零一五年六月 山东交通学院毕业设计（论文） I I 摘 要 随着我国经济快速发展，我国的道路桥梁工程的建设事业也在飞速发展着。现当今 公路运输作为当下最普遍的运输方式，同时不可避免的影响着人们的生产生活。无论是 人还是物发生位移便需要借助道路来实现。但因为各个地区的自然与地理的环境各异， 因此在道路施工的过程中为了结合当地的自然条件、地理条件等诸多因素，桥梁建筑便 使道路工程更好的进行下去。桥梁的出现也同时优化了资源的配置资，直接的缩短了各 个地区的距离，它的出现同时也促使了我国的交通网的发展。因此我们就应该充分的重 视道路桥梁施工技术的发展，只有这样才可以保证我国经济的快速稳定发展。但同时作 为一项大型土木工程项目，在其工程施工阶段，存在着各种各样的风险，威胁到人自身 和财产的安全，也给社会带来巨大的财产损失。究其原因就是由于桥梁施工的作业环境 复杂，工种多、工序多、投入使用的机械设备多、人员流动频繁，而且随着新工艺、新 技术、新材料、新能源的不断应用，在桥梁施工过程中危险因素和危害因素也相应的多 而繁杂。所以桥梁在施工过程中对安全的管理及风险因素的识别，对潜在的风险因素及 安全隐患进行分析与识别是很重要的，需要及时、全面、准确地系统识别各种危险因素 和危害因素。本文将在项目风险的定义、风险分析现状、桥梁施工阶段风险的特点、桥 梁施工阶段风险识别、桥粱工程项目风险评估等方面做出解释。 关键字：桥梁施工，风险定义，风险分析现状，风险特点，风险识别，风险评价，风 险管理 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 II Abstract Along with our country economy fast development, the construction of road and bridge engineering is one of the important projects related to the socialist construction, is the current road transportation as the most common mode of transportation, at the same time inevitably affects peoples production and living. Whether people or things happen displacement and needed a way to achieve. But due to various regions have different geographical environment, so the road construction process in combination with the local natural conditions, factors such as geographic conditions and building Bridges are needed to achieve better roads to take. The emergence of the bridge is also convenient for the optimal allocation of resources, shorten the distance of each region directly, at the same time, it appears for our countrys transportation network, is also a development. So they need our attention to the development of road and bridge construction technology, only in this way can ensure the rapid and steady development of economy in our country. But at the same time as a large civil engineering projects, the project construction phase, there are all kinds of risks, threatens the safety of person and property, also brings huge property losses to the society. Investigate its reason is due to the complexity of bridge construction of the working environment, type of work, working procedure and put into use of machinery and equipment, personnel flow more frequently, and with new technology, new technology, the continuous application of new materials, new energy, risk factors and risk factors in the process of bridge construction also corresponding and more multifarious. So bridge in construction process of safety management, and the recognition of risk factors, analyze the potential risk factors and potential safety hazard and recognition is very important, need timely, comprehensive, accurate system to identify various risk factors and risk factors. In this article, we will in the definition of project risk, risk analysis of the status quo, the characteristics of the risk of bridge construction stage, bridge construction stage bridge engineering project risk identification, risk assessment, etc. Key words: Bridge construction, The current risk definition, Risk analysis, Risk characteristics, Risk identification, Risk assessment, Risk management 山东交通学院毕业设计（论文） III 目 录 前 言 1 1 绪论.2 1.1 本文研究背景与意义.2 1.2 国内外研究状况.2 1.2.1 桥梁建筑施工风险识别在国外的研究与管理 .2 1.2.2 我国桥梁建筑施工风险分析与管理现状 .3 1.3 论文研究的主要内容.4 2 桥梁建筑施工及工艺流程.4 21 下部结构4 2.1.1 钻孔灌注桩施工 .4 2.1.2 桥墩施工 .5 2.1.3 桥台施工 .6 22 上部结构6 2.2.1 支座垫石 .6 2.2.1 预制梁 .7 2.2.2 湿接缝 .7 23 施工中常见的风险8 3 桥梁建筑施工阶段的风险与识别10 31 风险的定义、分类及特征.10 3.1.1 风险的定义 10 3.1.2 风险的分类及特征 10 3.2 桥梁施工过程中风险的种类与特点11 3.2.1 桥梁施工阶段风险的种类 11 3.2.2 桥梁施工阶段风险的特点 11 3.3 桥梁施工阶段风险识别过程依据与方法12 3.3.1 施工风险识别的重要性与必要性 12 3.3.2 施工风险识别的含义 12 3.3.3 施工风险识别的特点 12 3.3.4 风险识别的方法 12 4 桥梁施工阶段的风险评价案例13 4.1 工程概况13 4.2 风险分析13 4.3 风险评价14 结 论 .24 致 谢 .25 参考文献 .26 山东交通学院毕业设计（论文） 11 前 言 客观世界的不确定性加上人性的主管局限性造就了风险的存在，无论是社会领域 还是经济领域或是其他领域，风险总是客观存在的。在日常生活中，人们常说的风险， 究其客观事物的不确定性来说，一方面可以表现为有利的一面，便是说的利益与机遇， 另一方面就是不利的一面，即为损失和灾难。为最大限度的达到人们对风险所追求的 趋利避害的目的，风险的研究与控制管理这一项科学便出现了。单个风险事故的发生 居有其偶然性，然而运用现代统计学原理对大量的风险事故进行研究发现，风险事故、 事件往往呈现一定的规律，由于风险与损失往往存在这不可隔离的关系，通过深入的 研究这两者的关系，以及风险转化为损失与灾难的吉利与过程，就能有效的控制与管 理风险造成的损失程度。将风险事件发生的可能性降低至人们可接受的范围内,但是对 于那些经采取相应措施后其风险水平仍然不能被人们所接受的风险事件,则应另辟途径。 随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,人类改造自然世界的能力发生着巨大 的变化,对风险的分析、评估和管理也逐渐形成一门独立的学科。 桥梁在人类社会的文明发展过程中扮演着重要的角色。特别是在经历了二战后,各 国百废待兴,修复在战火中受到损害的交通设施和大量修建桥梁的迫切需要,加快了预 应力混凝土和高性能混凝土等新材料和新工艺的发展,桥梁工程进入了一个新的发展时 期,各种新式构造桥梁不断涌现,桥梁的跨度也在不断的增大。 改革开放以来，我国桥梁建设发展迅速。据中国产业洞察网调查分析，2014 我国 桥梁总数达 71.34 万座、3662.78 万米，比 2013 末增加 2.40 万座、313.34 万米。其 中，特大桥 2688 座、468.86 万米。随着我国交通事业的不断发展,在桥梁工程建设中 得到了广泛的应用和快速的发展。然而,由于桥梁工程的施工多是在错综复杂的自然条 件和社会环境中进行的,各施工阶段除了本身材料的不稳定性外,已施工桥梁段也容易 收到诸多不良因素的影响。在施工过程中,不同桥梁阶段的使用材料也会随施工过程的 改变而改变,这些因素导致桥梁无论施工过程中还是在成桥运营管理阶段都会出现许多 问题。基于以上特点和实际,桥梁工程修建必然伴随着高风险和突出的安全生产问题。 而目前从总体上看,我国工程建设领域的风险管理水平落后,在大批桥梁工程相继建成 的同时,工程施工风险和安全生产事故也屡屡发生。因此,需要提出桥梁工程施工风险 识别与安全分析,为桥梁工程施工期风险的管理和安全控制提供理论依据和技术支持。 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 2 1 绪论 1.1 本文研究背景与意义 改革开放以来,随着我国经济的持续、快速发展,我国的道路路建设异军突起,给我国 道路路施工企业提供了前所未有的发展契机。桥梁作为道路交通的重要组成部分,近年来 我国的桥梁事业正在飞速的发展。同时,由于现代力学的发展、新材料的开发和应用以及 施工设施的现代化,我国桥梁建筑水平不断提高,桥梁的跨度也越来越大,桥梁的结构形式 也越来越复杂,大型的复杂桥梁也不断的涌现。但是因为桥梁工程的施工多是在复杂多变 的自然和社会环境中进行的,其本身就具有规模大、施工期长、露天作业多、内部结构复 杂等特点,因此,桥梁施工阶段蕴藏着大量的、多样的施工风险。如果不及时的对施工风 险进行重视和管理,一旦发生风险事故将会对业主和施工企业带來损失,轻则影响施工的 进行,重则会造成施工中断,甚至出现更严重的后果,因此,为避免或减少损失,就必须重视 桥梁施工阶段的风险识别与管理。但是,由于我国目前在桥梁施工风险管理上知识匮乏、 专业的管理人才欠缺以及对风险管理的重视不足等原因,使得桥梁施工事故频发，故桥梁 施工阶段的风险识别与管理就成为桥梁工作者必须面对的一个主要问题。 桥梁施工过程中的风险识别与分析可以有效的提高施工企业对桥梁施工过程中的风 险进行防范与管理水平。对于桥梁建筑施工阶段的潜在风险能及时采取相应的应对方案 与措施，对其有一个动态的管理，提高项目对风险的管理与应对能力。有利于提高桥梁 施工企业尤其是桥梁施工企业项目管理人员的风险管理水平。在工程项目施工过程中,项 目管理人员对桥梁施工阶段的各种风险进行风险源的确定并找出哪些是主要风险源,根据 风险管理理论进行估计和评价,最后做出风险的防范措施。所以对梁施工风险进行研究不 但十分必要,而且意义重大。本文将在对国内外桥梁施工风险研究现状进行深入分析的基 础上,结合我国桥梁建筑施工的特点与实际,按照一定的风险管理程序与原则,通过有效实 用的施工风险分析与评估方法,实现对桥梁施工风险的分析和管理,从而达到控制风险,减 少风险损失的目的。 1.2 国内外研究状况 1.2.1 桥梁建筑施工风险识别在国外的研究与管理 18 世纪初,风险的概念与管理思想最早在企业管理领域出现,其后世界各国吸引了 越来越多的人对风险评估与风险管理进行研究,研究成果在工程建设等许多领域得到广 泛应用 Linkov I.和 Satterstrom F.等人采用多准则决策的分析方法(MCDA)以纳米材料的 开发收益与固有风险为对象进行风险评估,并得出了研发过程风险的决策流程1。 Ulitskii V.和 Shashkin A.以地基建设中的施工风险管理为对象进行了研究,得出 山东交通学院毕业设计（论文） 3 了在施工风险动态监控中,在不影响施工的安全性的条件下允许设计修改,以应对建筑 施工的过程中出现的新的工程问题2。 Ehrfned Koelz 采用多阶段分步骤的评估流程,对地震风险预警和评估方面进行了 研究,并建立了地震风险决策模型3。Mark 以风险排序和使用成本为指标，利用可靠度 理论的风险决策分析方法,，对桥梁的剩余使用寿命进行预测和分析并得出相关结论4。 Sex smith 和 Reibd 对桥梁工程施工过程中对施工临时设施进行风险分析,主要研究临 时设施在施工过程中对桥梁施工的安全性产生的影响。英国里丁大学（Univesriyt of Redaing)著名教授罗吉弗兰根(Roger Flnagana)和乔治诺曼(Goerge Nomrna)的 工程建设风险管理(2000)除了对风险管理的理论和技术提出了一些自己的观点,同 时结合大量的案例,对工程建设的风险管理进行了深入的介绍,对工程项目的风险管理 也具有较强的指导意义 1.2.2 我国桥梁建筑施工风险分析与管理现状 我国直到 20 世纪 70 年代末、80 年代初才初步引进风险管理理论、方法和程序。 所以我国风险管理研究起步较晚，制约了我国风险管理的发展。另外，在当时的计划 经济体制下，工程建设原材料价格均由国家控制，国家是唯一的投资主体，大型建设 项目风险由国家承担，因此，建设项目参与者风险意识浅薄。自改革开放以来，随着 社会主义市场经济体制的完善，风险管理研究才逐步成为学术界的一个热点，风险管 理才真正得以初步发展，这也推迟了我国风险管理的发展。在我国学术领域中杨独采 用 Midas Civil 建立的模型对预应力混凝土连续钢结构桥梁进行了研究,同时对施工风 险进行等级评估, 利用德尔菲法得出相关结论并对施工风险提出了相应的控制措施 5。 朱劲松将资料法、事故树法和安全检查表法综合起来对公路桥梁风险进行识别,并用此 种方法对实例进行了验证6。安在国基于桥梁工程建设风险影响分析上,建立了一个桥 梁工程风险的评价模型,并在实例中对次模型的可靠性与合理性进行了相应的验证 7。 浙江大学的张停停利用模糊综合评价法，以灵江大桥为研究实例, ,建立了一个风险损 失模型,并提出了风险等级划分标准，对桥梁建筑施工各个阶段可能存在的风险因素进 行了分析与识别 7。王永宽利用 F-N-M (Finite element method-Neural network- Monte Carlo)法计以北山大桥建筑工程为研究对象计算出了此项工程各个阶段存在的 风险因子的概率,并计算出了桥梁在施工中的存在的误差风险8。华中科技大学的刘艳 芳采用定性的方法和对桥梁各个施工阶段的风险因素进行了评价并建立了风险因素数 据库，实现了对重大危险事件的动态监控 9。李书韬利用专家打分法结计算出了施工 中各风险因素指标的权重,并对施工中出现的风险概率以及风险损失采用层次分析法进 行了相关计算，得出了桥梁建筑施工中的风险评估分析 10。中南大学的张莉对桥梁 建筑施工中的各种坍塌事件利用各种风险理论尽享了相关研究与风险分析并得出了相 关的对策措施11。李涛与张傅洋以悬索桥施工阶段存在的风险为研究对象,得出了桥 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 4 梁建筑施工在恶劣的气候条件下出现的主要风险事故与事态。王立峰以拱式连续两桥 为研究对象利用层次分析方法计算得出了桥梁在建筑施工中可能存在的风险因素 12。 长沙理工大学的杨嘉利用结构仿真计算的方法对连续梁桥施工阶段存在的各种风险进 行了研究，并通过计算分析 ,得出了施工阶段遇到的风险13。刘小勇和沈立等人提 出了借助于风险评估对施工设计阶段进行改善与规划得出了设计阶段不当的地方,从而 做到从源头降低施工中存在的风险14。 综上所述,近年来国内许多学者都对桥梁建筑施工中存在程风险进行了研究,同时 也取得了相应的研究成果,但我国对桥梁工程风险研究终究是起步比较晚,现在还处在 起步的阶段,鉴于此,本文在已有研究成果的基础上,以桥梁建筑施工阶段为重要研究对 象对施工过程中存在的风险因素利用现在的风险理论进行识别与分析。 1.3 论文研究的主要内容 本文以桥梁的建筑施工过程为研究对象,以施工中风险的分析、辨识、评价以及风 险监控和施工过程安全控制作为主线,结合现代施工风险识别理论,对桥梁建筑施工阶 段存在的各种潜在风险进行分析与评价，系统的归纳出桥梁施工阶段存在的风险种类、 风险的特点及常见的风险事故类型 ,并提出相应的风险识别办法与过程，建立一个系 统的对桥梁施工过程中风险源的识别体系。确保施工过程中能够实现平安工地，并能 按期按量的完成桥梁施工进度。 2 桥梁建筑施工及工艺流程桥梁建筑施工及工艺流程 桥梁作为大型的土木施工项目，同时作为道路交通建设的核心做成部分，其组成 部分多、建设施工工序繁杂。但总体来说（简支梁桥为例）一般分为三各组成部分： 下部结构、上部结构以及附属结构。 21 下部结构 桥梁的下部结构，是相对于上部结构而言的，在桥梁机构中主要起支撑作用，是 保护桥梁整体安全的重要结构。主要由由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。下部结 构施工的主要组成工序有：钻孔灌注桩施工、桥墩施工、桥台施工。 2.1.1 钻孔灌注桩施工 目前桥梁桩基础形式比较多，桩基础生产使用按材料分为钢筋混凝土桩，预应力 混凝土桩以及钢桩，根据制作方法的不同又分为预制桩、钻孔桩以及钻孔灌注桩，根 据桩基沉桩施工方法的不同又分为锤击沉桩、静力压桩、震动沉桩、就地灌注桩以及 钻孔灌注桩等几种形式，但在桥梁施工过程中实际应用最广泛的是钻孔灌注桩。 山东交通学院毕业设计（论文） 5 桩基打孔作业图 钻孔灌注桩施工工序分为：桩机打孔及清孔作业、钢筋笼的制作及安放以及水泥 混凝土浇筑。 桩机打孔及清孔作业。钻孔灌注桩的程控施工主要通过钻机作业，钻机进场安 装时 钢筋笼的制作及安放。 水泥混凝土浇筑。 钢筋笼的制作 钢筋笼的下放 2.1.2 桥墩施工 桥墩形式主要有两种：钢筋混凝土薄壁墩台以及柱式桥。其中钢筋混凝土薄壁墩 台主要适用于填土较低以及河床相对较窄的情况。而由于柱式桥墩施工简单方便适用 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 6 范围最广，所以得到了当今桥梁建筑施工中的大量使用。柱式桥墩的主要施工流程有 3 个：桥墩下方钢筋笼的安装制造。 竖立桥墩的浇筑模版。 进行混凝土浇筑。 2.1.3 桥台施工 桥台，是指位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。其功能除 传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使 桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。桥台施工的主要工序主要有： 桥台基坑开挖。 钢筋骨架与模板安装。 混凝土浇注。 22 上部结构 桥梁上部结构是在桥梁施工中重要的组成部分，它直接影响到施工时间和造价成 本，也关系到桥梁作用效果的实现和桥梁结构的稳定性，与桥梁的安全性和美观性息 息相关。上部结构包括支座垫石、预制梁、湿接缝等。 2.2.1 支座垫石 支座垫石一般设置于桥台、墩顶部与支座连接部分，多为混凝土现场浇筑。垫石 钢筋以点焊连接，施工桥台盖梁时应注意预埋筋的放置，垫石顶面必须保持平整清洁， 以保证与支座紧密贴合。 支座垫石的安放位置 山东交通学院毕业设计（论文） 7 2.2.1 预制梁 与质量就是采用工厂预制，在运至施工现场按设计要求位置进行安装固定的梁， 九城做事预制梁。 预制厂中箱梁的预制图 2.2.2 湿接缝 湿接缝是指预应力混凝土梁体分块预制，悬臂拚装成大跨度连续梁，梁体间采用 现浇混凝土把梁块连成整体的接缝。 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 8 桥面湿接缝图 23 施工中常见的风险 桥梁施工阶段的风险源主要包含自然的风险与人为的风险两种。例如滑坡、泥石 流、海啸、暴风雪、飓风等自然现象就称之为自然风险；而人为原因种类就比较多诸如 设计的错误，施工管理中的错误问题，施工中的操作失误等等都属于人为风险。相对而 言也可以按照事故的表现形式来区分风险的种类，大体上来说可以分为三种：桥梁质量 问题而导致的风险事故、临时工程设施致使人员的伤亡和经济的损失以及其他事故。 桥梁主体结构本身存在质量问题 （a）地基和基础是桥梁结构的最重要的组成要素，他们组成了桥梁最基础的工程， 往往是被埋在地下隐藏起来。很多风险因素都是出自桥梁的基础工农工程部分，例如桥 梁的基础部份受力能度不够，基础下沉严重或者持续性下沉，基础位置不正确，地基部 分在强外力作用下被损坏，由于温度急剧变化导致地基损坏，或者由于桩基，设备基础 等质量不合格而致使产生的风险。 （b）现最常使用的桥梁结构有钢筋混凝土或预应力混凝土的现浇和预制装配两种形 式。这两种形式结构也存有很大的风险，例如，混凝土由于收到很大的外力而导致强度 不够，出现裂纹、结构部分的错位变形，产生空洞等：在混凝土中使用的钢筋质量如果 不合格，加上在安装过程中产生误差错位，意外折断，长时间使用产生腐蚀损坏或少安 装了钢筋等等，这些情况都会造成在桥梁在施工过程中的各种严重的风险事故。 山东交通学院毕业设计（论文） 9 （c）在桥梁施工过程中的刚性结构施工过程中同样也会产生很多风险事故，类如由 于焊接不好而致使风险事故，由于构件连接部分起重要的铆钉和螺栓产生不同程度的损 坏，像螺栓被剪断，螺母脱落，螺栓错位出现连接松动。钢结构在外载荷作用下产生巨 大形变而致使塌陷也是很重大的风险因素。 （d）对于斜拉桥在施工过程中的风险因素主要存在于其的拉索结构，拱桥的吊杆结 构等桥梁施工阶段的风险问题。通常情况下，他们在桥梁的施工过程中并不会产生明显 的事故，但是如果他们一旦遭受破坏，就会给日后的施工进度带来很大的安全隐患，具 有及其大的危害性。 临时工程的主要风险事故 （a）在桥梁施工过程中使用最频繁的工程部件就是脚手架，而在桥梁施工过程中发 生在脚手架上的风险事故也是最频繁的，此类事故大约占到桥梁施工过程中的风险事故 总数的一半，而脚手架本身就是桥梁施工过程中不可或缺的必要性临时工具，其产生的 风险事故主要分为这几种情况：脚手架工程机构的整体或局部的破损或坍塌，脚手架的 高空坠落事故等。 （b）作为主要的临时性作业场所施工作业平台的稳定性和牢固行是桥梁施工过程中 的风险事故的一个重要的决定性因素，因为不比道路施工，桥梁多在江河湖泊上进行施 工作业，在施工过程中临时性的作业平台是不可或少的，这种水上作业存在的风险也是 极大的，尤其是在雨季雨水很多水位很高的施工过程中面临着极大的风险。 （c）在桥梁施工过程中的物料运输途径主要有桥梁施工便道。浮吊，吊塔，栈桥等 大型的临时施工设施。这些设备在使用过程中也存在这很多大的风险隐患，由于是临时 性设备， ，所以在设计施工上很不规范质量很不好，再加上不能对其按时进行必要的维护 加上周围环境通常很恶劣，这些运输设备常常存在于高风险的状态中。 （d）由于是桥梁施工作业，架桥机是桥梁施工中使用最频繁最不可或缺的施工设备， 由于这种设备具有重量大、受力大的工程特点，因此经常发生各种各样的风险事故，可 以说在这道施工工序中存在的风险性并不小。 桥梁施工过程中发生的其他事故 （a）桥梁施工过程中由于必须要进行高空作业，这样就容易发生高空坠落事故，高 空坠落作为高处作业最常见的风险形式其伤亡情况也是最大的，具有很大的风险性。比 如，施工人员在悬空状态下工作而坠落，由于操作平台的塌陷而坠落，在进行攀高时发 生坠落，脚手架失效或故障发生的坠落等 （b）在施工过程中由于各种原因导致的火灾事故和不安全用电产生的事故是在居住 区最常发生的事故也是最为严重的危险事故，因为施工居住区主要建筑材料为彩钢板其 中间夹层为泡沫塑料，有极大的易燃性，民工居住区通常比较拥挤人员多，一旦发生火 灾就会造成极大的人身伤亡和财产损失。 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 10 （c）水灾虽然在施工过程中并不常见但是也在桥梁施工过程中存在有很大风险性因 为水灾通常会导致扽大的风险事故，如果在施工过程中不加以警惕，在设计施工现场的 临时工程的钢管桩一旦被水冲毁，就会产生巨大的损失。 （d）在桥梁施工阶段使用的各种机械设备，通常可以带来很大的风险，比如，机械 设备由于各种原因产生的损坏，零部件破损，设备颠覆，操作人员操作不当也可能产生 很大的风险，比如，被设备扎上，被电击打到等。 （e）在桥梁施工中不可或免的会对周围环境造成不同程度的破坏，比如施工人员的 生活垃圾的乱丢乱放，虽然对施工人员并没有什么风险但是从长久的可持续发展来讲其 对环境产生的危险也是很大的。 3 桥梁建筑施工阶段的风险与识别 31 风险的定义、分类及特征 3.1.1 风险的定义 风险概念的形成最早始于 19 世纪末西方经济领域,20 世纪 70 年代到 80 年代期间, Rosenbloom 和 Crane 认为,风险是未来损失不确定的总和的体现,Sage 和 WiUiams 进一 步将风险概括为,风险是在特定环境下和特定时期内,损失发生的可能性及其与期望结 果的差异性16。一般来说,风险是指在一定条件下和一定时期内可能发生的各种结果 的变动程度。对于不同的研究角度,风险含义可以有不同的表述。由于不同工程领域关 注的方面不同,风险定义的表述各异,但总体上都围绕风险事件发生概率的不确定性和 造成损失的不确定性展开,由此可见,风险内涵包括以下几个方面:风险存在的客观必然 性、风险发生的概率及其造成损失的不确定性。 3.1.2 风险的分类及特征 根据风险的特征是风险的本质及其发生规律的表现,风险具有如下几个基本特征: (1)风险的客观性。取风险管理办法降低风险发生的频率和损失幅度，而不能彻底 消除风险。 (2)风险的普遍性。 (3)风险的可测定性。 将风险进行分类的目的,是为了便于识别风险和对不同类型的风险采取不同的分析 方法和管理措施。按不同的原则和标准,风险有着不同的分类。按照产生原因分类：自 然风险、社会风险、政治风险、经济风险、技术风险；按照风险标的分类：财产风险、 人身风险、责任风险、信用风险；根据性质分类：纯粹风险和投机风险；根据风险影 响分类：基本风险、特定风险等等。 山东交通学院毕业设计（论文） 11 3.2 桥梁施工过程中风险的种类与特点 3.2.1 桥梁施工阶段风险的种类 按风险源 桥梁施工过程中产生的风险可分为两大类：自然风险和人为风险。自然风险包括地 震、洪水、滑坡、恶劣气候等自然灾害，人为风险包括行为风险、经济风险、技术风险、 政治风险、组织风险还包括工程师失职、设计错误、承包商组织不力等。 按工程参与者 从工程参与者的角度可将桥梁施工风险分为以下三类：业主风险，承包商风险，勘 察、设计、监理单位风险。由此也不难反应出桥梁工程风险的损失关联性和损失承担者 的综合性，风险一旦发生会涉及到不同的单位和个人，这也增大了强桥梁施工的风险。 3.2.2 桥梁施工阶段风险的特点 桥梁工程一般具有投资大、结构设计复杂多变、工期长、规模大、施工环境复杂、 建设工序多、影响因素众多、营运期承重大且期限长等特点。因此，桥梁工程在施工过 程中会遇到多种多样的风险因素也会容易导致各种各样的风险事故。这些风险事故，会 造成施工单位的经济效益明显下降或损失，更有甚者会使整个项目无法正常的进行下去， 最终会导致整个项目是失败。随着科学技术的不断发展与进步，桥梁的施工技术手段在 不断的提高与进步，桥梁施工的对象也在向复杂化发展，桥梁的跨度也在不断的增加， 这就使得桥梁在施工阶段的风险更进一步的增加与加大。但总而言之，桥梁施工中风险 的特点主要有： 桥梁建筑工程项目作为土木工程中的大型工程项目，其建设施工风险更大。并且 由于所处地理环境的复杂及不完全明了性，自然灾害不确定性大，工期比较长，造成桥 梁基础施工风险的难以预测性。桥梁建筑施工中涉及包括政治、社会、经济、自然、技 术等一系列的风险因素，这些因素都会不同程度的影响桥梁的正常施工。而且，不同的 风险因素都会导致许多不同的风险事件，所以很大程度上提高了桥梁建筑过程的中的风 险。一旦发生风险事故常常会造成巨大的人身伤害及财产损失。 桥梁工程建设参与的人员较多，而且各参与方均有风险，各自风险不尽相同。比 如，同样通货膨胀事件，在可调价格合同下，对业主来说是相当大的风险，而对承包商 来说则风险很小；但对于固定总价合同条件下，对业主来说就不是风险，而对承包商来 说就是相当大的风险。 桥梁工程风险管理需要专业知识。只有具备扎实的专业知识和丰富的专业经验才 能尽早识别、衡量风险，解决施工技术问题，降低风险，减少损失。 桥梁工程风险发生频率高。由于桥梁建设工程周期长，不确定因素多，认为和自 然原因造成的工程风险交集，从而导致工程风险损失频发。 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 12 3.3 桥梁施工阶段风险识别过程依据与方法 3.3.1 施工风险识别的重要性与必要性 桥梁的施工过程本就是一个复杂的系统, 存在有很多影响其安全的风险因素,影响 关系也错综复杂,各种风险因素所引发的事故后果也都不相同。当对工程项目进行风险 决策时,如果忽略了其中些许因素或是漏掉了其中的主要因素者都会导致最终的决策失 误；但是，如果事无巨细，面面俱到的全全的话这样就会使研究的问题走向复杂化， 这也是不可取的。风险识别是风险分析中最基本也是最重要的阶段,能否正确地识别风 险,对风险分析能否取得理想的效果有着极其重要的影响。风险识别是风险分析的前提,无 论风险分析的其它方面做得多么完备,只要在识别方面失去系统性和准确性,那对风险 的正确判断就无从谈起,风险分析也就失去其应有的意义；险识别是风险分析的基础, 缺乏这一基础,任何风险分析都变成了空中楼阁,就没有实现的可能。 3.3.2 施工风险识别的含义 风险识别又称风险辨识，是指在风险事故发生之前，人们运用各种方法系统地、 连续地认识风险主体所面临的各种风险以及分析风险事故发生的潜在原因和条件的过 程。 桥梁施工中的风险识别工作，就是基于从事风险分析的专业人员研究与调查的基 础上，利用系统的观点，涉及到桥梁建筑项目的各个施工方面，用各种方法对项目系 统中潜在的或者存在的各种风险因素进行系统的划分与分类，将原本复杂晦涩的风险 事物分解成易于理解的、简单的基本因素，并能分析这些风险因素可能引起的心痛风 险事故的可能性与严重程度。 3.3.3 施工风险识别的特点 桥梁施工风险的识别具有如下特点: (l) 动态性。风险识别并不是一件可以一蹴而就的事,在桥梁工程的规划、施工、 收尾的人格环节都要对其进行风险识别，可以说风险识别是一件贯穿于工程建设全过 程的工作。 (2) 系统性。由于风险是存在于任何一处的，可以说是无处不在、无时不在,这 就决定了风险识别具有其系统性。 (3)综合性。风险识别是一项综合性较强的工作,除了会利用人员来收集、分析相 应的风险信息外,风险识别过程中还要综合应用各种风险识别技术和工具。 3.3.4 风险识别的方法 风险识别现在虽然是一项很重要的问题,但是由于风险识别的理论和方法尚不成熟,现 在还在探索研究的阶段。现在最常使用的方法主要分为以下两种: 山东交通学院毕业设计（论文） 13 (l)定性的识别方法 该方法主要靠人的洞察力和分析能力,通过收集、询问相关的专家意见或者利用日 常的工程经验进行风险识别的一种方法。主要方法有： 专家调查法 幕景分析法 事故树法 该种方法的优点是不局限于实际的数据，简单快捷，是目前工程项目中进行风险 分析中使用最多的一种方法。但该方法容易受到主观因素影响的程度较大，因为没有 数据支持其说服力不是很强。 (2)定量的识别方法 该种方法主要是通过收集一些实际的数据，再利用数学或者统计学的手段，以量 化的指标来对风险进行评价的一种方法。该种方法的优点是消除了主观因素的影响， 完全依靠客观、实际与准确的数据,这就使其具有较大的科学性和可靠性。缺点是操作 难度较大、不容易求解还会耗费大量的时间和资源,因此该方法在工程中应用较少。 4 桥梁施工阶段的风险评价案例 4.1 工程概况 常嘉高速公路起自苏昆太和苏沪高速公路交叉设置的甪直枢纽，向南跨越澄湖， 经周庄镇西，跨越白蚬湖及苏申外港线后，向南接沪苏浙高速公路预留芦墟枢纽，经 汾湖经济开发区预留走廊带，向南跨越 G318 和汾湖后，在摇篮圩止于苏浙省界，接拟 建的浙江省杭州湾跨海大桥北接线二期工程，路线常嘉高速公路路线里程长度约 28.5 公里。建成后的常嘉高速将平行于现有的苏嘉杭高速。 常熟至嘉兴高速公路昆山至吴江段 A4 标路线全长 2.769 公里，工程造价约为 2.66 亿元，工期 731 天。项目主要工程为 2762 米长的白蚬湖特大桥，其中主桥 272 米、南 引桥 1290 米、北引桥 1200 米。大桥采用围堰方案施工。 4.2 风险分析 常嘉 A4 标段在桥梁的施工过程中由于受到本身施工性质的原因，其存在的风险因 素就比较多，但主要的风险原因有; 工程的施工环境条件较差。桥采用围堰方案施工，工期偏紧，施工期间受到气候 等自然因素的影响比较大。 围堰有难度。施工现场由于在湖中需要利用钢管桩围堰，受场地制约严重。 材料的运输难度大。常熟至嘉兴高速公路昆山至吴江段 A4 标，需要耗用大量的土 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 14 石方，施工场地狭长，材料的运输量大，沿线大部分为工程便道，等级较差，需要花 大精力进行重新修建和养护管理工作。同时也对车辆的性能提出了更高更严的要求， 对车辆和驾驶人员的管理也显得十分重要。 作业现场狭长，外包施工队伍多。由于工程量比较大，施工涉及面比较广，施工 现场的施工人员多而杂，加上个包公队伍的人员素质与技能水平参差不齐，这就是人 员管理上难度大，随时都有可能出现工程人员伤亡事故。 施工用电量大，机械设备种类多。常嘉 A4 标施工项目多而分散，人员多而杂，施 工临时用电频繁；施工现场的许多用电设备、配电箱是损坏较大，这就使得管理难度 较大。 4.3 风险评价 用于生产过程或设施的风险评价方法有多种，但对于施工企业一般根据其施工特 点常采用定性评价法和定量评价法。下面分别用定性评价法与定量评价法分别对此工 程进行评价。 作业条件危险性评价法（LEC）一种常见的定量分析法它的特点是比较简便，适用于 施工生产企业。它是采用与风险有关的三种因素指标值之积来评价作业人员伤亡风险大 小。这三种因素是：发生事故或危险事件的可能性（L） 、人员暴露于这种危险环境的情 况（E）以及事故一旦发生可能产生的后果（C） 。由于要取得这三种要素的准确数值比较 困难，一般会给这三种因素的不同等级分别确定不同的分值，再以三个分值的乘积即危 险性分值（D） ，来评价作业条件危险性大小，即 LEC=D。 事故发生的可能性（L） 分 数值 事故发生的可能 性 分 数值 事故发生可 能性 10 完全可以预料到 0. 5 很不可能 6 相当可能 0. 2 极不可能 3 可能但不经常 0. 1 实际不可能 1 可能性小，完全 意外 人员暴露于危险环境频繁程度（E） 人员暴露于危险环境中的频繁程度（E）表 分数 值 人员暴露在危险环境的频繁 程度 分数 值 人员暴露在危险环境的频繁程 度 山东交通学院毕业设计（论文） 15 10 连续暴露 2 每月一次暴露 6 每天工作时间暴露 1 每年几次暴露 3 每周一次暴露 0.5 非常罕见的暴露 发生事故可能造成的后果（C） 发生事故可能造成的后果（C）表 D 值危险程度D 值危险程度 320 极其危险，不 能继续作业 2070一般危险，需 要注意 160320高度危险，需 立即整改 20 稍有危险，需 要注意 70160显著危险，需 要整改 危险性等级划分标准 危险性等级划分标准，根据经验，危险性分值在 20 分以下为低危险性，这样的危险 通俗地讲比平时骑自行车上下班还要安全些；如果危险性分值在 70-160 之间，有显著的 危险性，需要采取措施整改；如果危险性分值在 160-320 之间，有高度危险性，必须立 即整改；如果危险性分值大于 320，极度危险，应立即停止作业。 分数 值 发生事故可能造成的后 果 分数 值 发生事故获救偶可能造成的后果 10 0 大灾难，9 人以上死亡 或 造成重大经济损失 7 严重，重伤，或较小的经济损 失 40 灾难，3 人以上死亡或 造 成很大经济损失 3 重大，致残，或很小的经济损 失 15 非常严重，1 人死亡或 造 成一定的经济损失 1 引人注目，轻微伤害，需要治疗 危险性等级划分是凭经验判断，难免有一定的局限性，在应用时需要结合实际情况 予以修正。 以下以常嘉 A4 标 2014 年 8 月为实例进行安全评价： 常嘉常嘉 A4A4 标标 20142014 年年 8 8 月危险源辨识及风险评价表月危险源辨识及风险评价表 序序过程过程行为、行为、危危 险险 因因 素素可能导致的伤害可能导致的伤害作业条件危险性评价作业条件危险性评价风风 赵强强：桥梁建筑施工中的风险因素识别与安全问题的的研究 16 号号( (区域区域) ) 设备、设备、 环境环境 ( (事故事故) ) L LE EC CD D 险险 等等 级级 桥桥 梁梁 工工 程程 没有进行安全技术交底摔伤、砸伤 3671262 围堰内有其它船只进入船只颠覆 33151352 围堰及支持松动或变形 围堰挤塌人员伤 亡 66155404 围堰内施工未注意外围水流情况淹没施工人员 36407205 打桩机和卷扬机操作员不熟练 桩滑落或摆动伤 人 33151352 1 围堰围堰施工 没有安全警示标志摔、砸伤害 163181 没有进行安全技术交底人身伤害 3671262 没有特种作业岗位培训及资格证 书 人身伤害 33151352 没有按照操作规程进行作业人身伤害 33151352 没有配备标准化的电闸箱电击伤害 36152702 起重设备不符合安全规定 砸、碰、挤、机 械伤害 66155404 没有使用标准的劳动保护用品人身伤害 3671262 扶手、脚踏板不符合规定摔伤 3671262 没有设置安全防护栏、标志灯等摔伤 3671262 夜间施工照明设备不符合规定摔、电击伤害 66155404 2 基础钢筋 灌注桩、 系梁、承 台等 临时设施不符合安全规定砸伤 36407205 没有进行安全技术交底人身伤害 3671262 没有特种作业岗位培训及资格证 书 人身伤害 33151352 没有按照操作规程进行作业人身伤害 33151352 没有配备标准化的电闸箱电击伤害 36152702 起重设备不符合安全规定 砸、碰、绞、机 械伤害 66155404 没有使用标准的劳动保护用品人身伤害 3671262 扶手、爬梯、脚踏板不符合规定摔伤 3671262 没有设置安全防护栏、标志灯等摔伤 3671262 夜间施工照明设备不符合规定摔、电击伤害 66155404 临时设施不符合安全规定搭设砸伤 3671262 高空作业不系安全带摔伤 66155404 进入施工作业区没有带安全帽砸伤 33151352 3 下部结构钢筋 墩柱、台 身 盖梁 作业人员“三违”作业人身伤害 3671262 山东交通学院毕业设计（论文） 17 没有设置专、兼职安全管理人员人身伤害 3671262 没有对作业人员进行安全应知应 会考核 人身伤害 1140401 没有进行安全技术交底人身伤害 3671262 没有特种作业岗位培训及资格证 书 人身伤害 33151352 没有按照操作规程进行作业人身伤害 33403602 没有配备标准化的电闸箱电击伤害 36407205 起重设备、升降设备不符合安全 规定 砸、挤、绞、机 械伤害 66155404 没有使用标准的劳动保护用品人身伤害 3671262 进入施工作业区没有带安全帽砸伤 33151352 作业人员违章指挥、违章作业人身伤害 3671262 没有设置专、兼职安全管理人员人身伤害 3671262 没有对作业人员进行安全应知应 会考核 人身伤害 1140401 没有设置安全防护栏、标志灯等摔伤 3671262 夜间施工照明设备不符合规定摔、电击伤害 66155404 4 上部结构钢筋 箱梁预制、 吊装 临时设施不符合安全规定搭设砸伤 3671262 没有进行安全技术交底人身伤害 3671262 没有特种作业岗位培训及资格证 书 人身伤害 33151352 没有按照操作规程进行作业人身伤害 331