论文部分内容阅读
摘 要:大跨径单索面斜拉桥的施工,因为拉索索力大,所以单根拉索所需钢绞线数量大,故施工难度大,技术要求高。本文在详细分析斜拉索具体施工过程的基础上,建立一套拉索施工安全风险定性半定量的评估方法。
关键词:单索面 斜拉索 定性半定量 施工风险控制
美国保险行业于20世纪50年代引入风险控制理论,该理论在保险行业中发展较为成熟,但其在桥梁领域的应用处于初步阶段。2011年5月,中华人民共和国交通部专门制定了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》,桥梁风险评估受到前所未有的重视。2015年,同济大学的孙博创造性的采用层次分析-模糊综合评价法,对某跨江大桥方案火灾安全风险进行了分析评估。单索面钢桁梁斜拉桥拉索工程施工工程量巨大。针对其拉索工程施工的特点,在系统收集、整理工程资料的基础上,建立起风险评估指标体系,采用定性半定量的方法,确定事故发生几率及可能产生后果分级,最终确定风险源风险等级及相应预防措施],针对公轨两用单索面钢桁梁斜拉桥拉索施工期风险控制研究,在国内尚属首次。
一、斜拉桥拉索施工风险评估流程
大跨度单索面钢桁梁斜拉桥拉索施工安全风险评估主要分为风险源识别、风险评估、风险控制3个阶段。
1.风险源识别。风险源辨识是风险评估工作的基础,通过对桥梁基本资料的收集掌握桥梁结构特点,材料资料(民风民俗、地方政府的配合程度、民众对项目的支持程度),分包商的合作水平(信誉、合作态度等)。
2.风险分析与评估。层次分析法用数量的形式表达人的主观判断,是一种定性与定量相结合的方法。
3.风险控制。
3.1风险事态的概率估计。风险概率主要分为非常不可能、不可能、偶尔、有可能、非常有可能。
3.2风险事态的损失估计。本文以货币损失、时间伤亡、人员伤亡的形式定量表达桥梁风险损失。风险评估采用风险评估矩阵,其原理是基于ALARP准则。其将风险划分为合理控制区域、可忽略水平区和可忽略水平,不同区域之间通过可接受水平和不可接受水平划分。风险矩阵使得风险决策更加合理、更加科学。并且使用简单、方法灵活。本文采用的风险水平划分为忽略不计、尚能接受、合理控制、严格控制、不可接受。
二、工程实例
1.工程概况。大桥地处渝中半岛,为连接南岸弹子石、解放碑CBD、江北城区的交通枢纽,连接东水门大桥、跨嘉陵江,结构形式采用公轨两用单索面钢桁梁斜拉桥,跨径布置为88m+312m(主跨)+240m+80m=720m。
2.拉索风险源辨识。随着桥梁跨度的增加,拉索受力随之增加,结构构件越容易损坏,风险概率随之增加,风险识别比较复杂。以调查问卷的形式邀请专家进行打分,确定各个风险因素相对重要性,得到判断矩阵。
3.风险控制。
3.1斜拉索损伤。斜拉索通常被称为斜拉桥的生命索,它作为连接主梁和主塔的主要受力构件。⑴造成斜拉索损伤的原因如下:①拉索生产过程中具有局部瑕丝,容易出现断丝,使得截面面积和刚度减弱。②受施工技术影响,拉索难以达到理想受力状态。⑵斜拉索损坏应对措施:应自始至终对斜拉索进行经常检查,确保工程质量。
根据以上分析得到如下斜拉索损伤风险评价:
3.2斜拉索与索孔轴线不一致。
⑴造成斜拉索与索孔轴线不一致的原因是多方面的,主要包括:
①索孔放样不准,高程坐标控制不严。
②索孔孔径施工精度差。
⑵斜拉索与索孔轴线不一致应对措施:
浇筑混凝土推动索孔模型变位,索孔预埋件固定牢固。
③索孔预埋件及劲性骨架位置应独立校核。
⑶斜拉索与索孔轴线不一致风险场景分析。
3.3索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标。斜拉索索力误差将会影响到结构的线形,影响合龙精度。
(1)索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标产生原因:大桥采用单索面结构形式,单索受力较大,单根拉索所需钢绞线数量大。(2)索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标预防措施:由于单索所需钢绞线数量大,且拉索重量较大,因而只能进行单根张拉且尽量减少张拉次数。(3)索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标风险场景分析:
三、结语
依托重庆某大桥在建工程,针对大桥拉索工程施工,建立一套系统的拉索施工安全风险评估方法。最后,对较为典型的风险源进行施工安全风险评估。得到以下结论:
(1)单索面公轨两用斜拉桥拉索施工安全风险评估主要分为风险源辨识及分析、风险分析与评估、风险控制3个阶段。
(2)主要考虑受力特性和施工因素,确定 7个参数为风险源的一级指标,建立起风险评估场景分析,根据风险概率及风险损失估计确定风险水平。
(3)考虑到斜拉索损坏、斜拉索与索孔轴线不一致、索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标作为主要风险源,需要对斜拉索保护层、裂纹、老化、积水、锈蚀等问题进行经常性检查。
参考文献:
[1]张新杰 徐光黎 杨超 甘磊 张世平 苏高裕. 岩溶区高速公路改扩建工程基础施工安全风险评估[J].中外公路,2015, 2:291-296.
[2]巩春领,程进,沈祥福.大跨度斜拉橋施工风险分析理论研究与应用[J].城市道桥与防洪,2006,23(2):117-118.
[3]姚佩林,晁俊儒,刘 喆.层次分析法在桥梁施工安全评价中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2012,2(5):144-146.
关键词:单索面 斜拉索 定性半定量 施工风险控制
美国保险行业于20世纪50年代引入风险控制理论,该理论在保险行业中发展较为成熟,但其在桥梁领域的应用处于初步阶段。2011年5月,中华人民共和国交通部专门制定了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》,桥梁风险评估受到前所未有的重视。2015年,同济大学的孙博创造性的采用层次分析-模糊综合评价法,对某跨江大桥方案火灾安全风险进行了分析评估。单索面钢桁梁斜拉桥拉索工程施工工程量巨大。针对其拉索工程施工的特点,在系统收集、整理工程资料的基础上,建立起风险评估指标体系,采用定性半定量的方法,确定事故发生几率及可能产生后果分级,最终确定风险源风险等级及相应预防措施],针对公轨两用单索面钢桁梁斜拉桥拉索施工期风险控制研究,在国内尚属首次。
一、斜拉桥拉索施工风险评估流程
大跨度单索面钢桁梁斜拉桥拉索施工安全风险评估主要分为风险源识别、风险评估、风险控制3个阶段。
1.风险源识别。风险源辨识是风险评估工作的基础,通过对桥梁基本资料的收集掌握桥梁结构特点,材料资料(民风民俗、地方政府的配合程度、民众对项目的支持程度),分包商的合作水平(信誉、合作态度等)。
2.风险分析与评估。层次分析法用数量的形式表达人的主观判断,是一种定性与定量相结合的方法。
3.风险控制。
3.1风险事态的概率估计。风险概率主要分为非常不可能、不可能、偶尔、有可能、非常有可能。
3.2风险事态的损失估计。本文以货币损失、时间伤亡、人员伤亡的形式定量表达桥梁风险损失。风险评估采用风险评估矩阵,其原理是基于ALARP准则。其将风险划分为合理控制区域、可忽略水平区和可忽略水平,不同区域之间通过可接受水平和不可接受水平划分。风险矩阵使得风险决策更加合理、更加科学。并且使用简单、方法灵活。本文采用的风险水平划分为忽略不计、尚能接受、合理控制、严格控制、不可接受。
二、工程实例
1.工程概况。大桥地处渝中半岛,为连接南岸弹子石、解放碑CBD、江北城区的交通枢纽,连接东水门大桥、跨嘉陵江,结构形式采用公轨两用单索面钢桁梁斜拉桥,跨径布置为88m+312m(主跨)+240m+80m=720m。
2.拉索风险源辨识。随着桥梁跨度的增加,拉索受力随之增加,结构构件越容易损坏,风险概率随之增加,风险识别比较复杂。以调查问卷的形式邀请专家进行打分,确定各个风险因素相对重要性,得到判断矩阵。
3.风险控制。
3.1斜拉索损伤。斜拉索通常被称为斜拉桥的生命索,它作为连接主梁和主塔的主要受力构件。⑴造成斜拉索损伤的原因如下:①拉索生产过程中具有局部瑕丝,容易出现断丝,使得截面面积和刚度减弱。②受施工技术影响,拉索难以达到理想受力状态。⑵斜拉索损坏应对措施:应自始至终对斜拉索进行经常检查,确保工程质量。
根据以上分析得到如下斜拉索损伤风险评价:
3.2斜拉索与索孔轴线不一致。
⑴造成斜拉索与索孔轴线不一致的原因是多方面的,主要包括:
①索孔放样不准,高程坐标控制不严。
②索孔孔径施工精度差。
⑵斜拉索与索孔轴线不一致应对措施:
浇筑混凝土推动索孔模型变位,索孔预埋件固定牢固。
③索孔预埋件及劲性骨架位置应独立校核。
⑶斜拉索与索孔轴线不一致风险场景分析。
3.3索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标。斜拉索索力误差将会影响到结构的线形,影响合龙精度。
(1)索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标产生原因:大桥采用单索面结构形式,单索受力较大,单根拉索所需钢绞线数量大。(2)索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标预防措施:由于单索所需钢绞线数量大,且拉索重量较大,因而只能进行单根张拉且尽量减少张拉次数。(3)索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标风险场景分析:
三、结语
依托重庆某大桥在建工程,针对大桥拉索工程施工,建立一套系统的拉索施工安全风险评估方法。最后,对较为典型的风险源进行施工安全风险评估。得到以下结论:
(1)单索面公轨两用斜拉桥拉索施工安全风险评估主要分为风险源辨识及分析、风险分析与评估、风险控制3个阶段。
(2)主要考虑受力特性和施工因素,确定 7个参数为风险源的一级指标,建立起风险评估场景分析,根据风险概率及风险损失估计确定风险水平。
(3)考虑到斜拉索损坏、斜拉索与索孔轴线不一致、索力调整难度大,索力绝对值与应对位置索力差超标作为主要风险源,需要对斜拉索保护层、裂纹、老化、积水、锈蚀等问题进行经常性检查。
参考文献:
[1]张新杰 徐光黎 杨超 甘磊 张世平 苏高裕. 岩溶区高速公路改扩建工程基础施工安全风险评估[J].中外公路,2015, 2:291-296.
[2]巩春领,程进,沈祥福.大跨度斜拉橋施工风险分析理论研究与应用[J].城市道桥与防洪,2006,23(2):117-118.
[3]姚佩林,晁俊儒,刘 喆.层次分析法在桥梁施工安全评价中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2012,2(5):144-146.