橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)安全評價措施研究

李　波中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院有限公司

橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)安全評價措施研究

李波
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院有限公司

在各類橋梁施工中，臨時結(jié)構(gòu)具有可加工性強、重復(fù)利用率高等特點，故在實際工程中的應(yīng)用十分廣泛。然而臨時結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的各類施工事故引起了越來越多專家、工程師的關(guān)注，相應(yīng)的，對橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)的安全評價研究也成為一個熱點問題。文章主要分析橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)的特點，提出橋梁臨時結(jié)構(gòu)安全評價的方法。

橋梁施工；臨時結(jié)構(gòu)；安全評價

橋梁施工過程中通常包括永久性結(jié)構(gòu)及臨時性結(jié)構(gòu)兩大類，其中在橋梁運營過程中發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)即為永久性結(jié)構(gòu)，而服務(wù)于永久性結(jié)構(gòu)的、施工完成后即被拆除的結(jié)構(gòu)即為臨時性結(jié)構(gòu)。

一、臨時結(jié)構(gòu)的特點及類型

（一）臨時結(jié)構(gòu)的特點

與永久性結(jié)構(gòu)相比，臨時結(jié)構(gòu)的特點表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，臨時性。臨時性結(jié)構(gòu)顧名思義為施工完成后即被拆除的結(jié)構(gòu)，其使用年限遠遠短于永久性結(jié)構(gòu)。我國的相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準中對臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限有明確規(guī)定，即臨時結(jié)構(gòu)（不包括拆除并重復(fù)使用的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件）使用年限為5年。由此可見，臨時結(jié)構(gòu)的使用年限遠遠短于永久性結(jié)構(gòu)。其次，臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計困難較大。臨時結(jié)構(gòu)所承受的施工荷載中，施工期風(fēng)載、水流力、波浪力等環(huán)境荷載復(fù)雜多變，臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計存在較大困難。最后，可重復(fù)利用。與永久結(jié)構(gòu)在使用年限期滿后被爆破拆除不同，臨時結(jié)構(gòu)如養(yǎng)護、維修得當(dāng)，可重復(fù)利用。一般情況下，臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計多采用栓接的形式，而不像永久結(jié)構(gòu)那樣采用焊接的形式。

（二）臨時結(jié)構(gòu)的主要類型

每一座橋梁設(shè)計特點均有所不同，橋梁設(shè)計相對獨立，因此橋梁設(shè)計中的臨時結(jié)構(gòu)也存在較大差異。具體而言，現(xiàn)代橋梁設(shè)計臨時結(jié)構(gòu)的主要類型包括以下幾種：首先，橋梁施工中所用到的便道、路基、平臺、擋土結(jié)構(gòu)等；其次，水上的臨時結(jié)構(gòu)，包括棧橋、圍堰等，水上臨時結(jié)構(gòu)是橋梁施工項目臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心內(nèi)容。再次，橋身橋墩、橋梁的混凝土托架，包括混凝土硬化前的臨時支撐結(jié)構(gòu)，其主要作用是代替混凝土承重。最后，懸澆的吊籃、孔架、鋼管、木架的支撐結(jié)構(gòu)等等。實際工程中，臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計要充分遵守因地制宜的原則，再結(jié)合工程的實際情況、工期要求等確定合適的主體臨時結(jié)構(gòu)，以保證臨時結(jié)構(gòu)的實用性、安全性、經(jīng)濟性，并合理安排施工工序，使得臨時結(jié)構(gòu)與主體工程和諧的融合在一起。

二、橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)安全評價方法

臨時結(jié)構(gòu)的安全性也會對橋梁施工項目的安全性產(chǎn)生直接影響，因此做好橋梁工程臨時結(jié)構(gòu)的安全評價、根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果選擇合適的評價方法，對工程施工的安全管理有著重要的現(xiàn)實意義。實際工程中橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)安全評價多采用模糊層次分析法。

所謂模糊層次分析法就是對分析對象進行層層剖析，根據(jù)一般問題的層次對專業(yè)的、難度大的問題進行分析，給出模糊的詞語對分析對象做出準確、有效的分析，比如最大值、最小值、最低值等。應(yīng)用模糊層次分析法評價臨時結(jié)構(gòu)的安全性時，首先要建立模糊層次的模型。模糊層次模型是根據(jù)橋梁施工影響因素、影響程度對專家提出的結(jié)論進行檢驗，在確定專家結(jié)構(gòu)準確性的前提下應(yīng)用專家思維計算橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。分析橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)的風(fēng)險因子，構(gòu)建影響橋梁臨時結(jié)構(gòu)安全性的風(fēng)險因素集，根據(jù)風(fēng)險因素評價對象影響程度對風(fēng)險因素進行分的。其次在確定風(fēng)險因素破壞力的前提下劃分風(fēng)險因素等級，各等級風(fēng)險因素影響范圍可通過語言表達描述出來；最后，參照橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)安全評價標(biāo)準，全面、合理、客觀的評價橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)風(fēng)險因素集合，最終得出安全評價結(jié)果。

在建立模糊層次評價模型過程中，因素權(quán)重的確定是影響評價結(jié)構(gòu)的決定性因素，因此要合理建立因素權(quán)重集合。對于不同的評價對象，各因素的重要程度也有所不同，單個因素存在差異，只有賦予每個因素對應(yīng)的權(quán)數(shù)值，才能將不同因素的重要程度反映出來，而權(quán)數(shù)值所組成的集合即為因素權(quán)重集合。實際工程案例中，通常采用專家調(diào)查法、德爾菲方法、層次分析法等確定因素的權(quán)重，計算出風(fēng)險因素的影響程度，最終確定出橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。其中我國多采用層次分析法確定影響因素的權(quán)重，層層分析橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)的相關(guān)風(fēng)險因素，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)，確定風(fēng)險因素的危害程度，最終對橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)的安全性做出客觀評價。

三、臨時結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量安全評價

一般情況下施工單位進行臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建設(shè)，而一項工程結(jié)構(gòu)后，臨時結(jié)構(gòu)所用的相關(guān)材料多被拆卸下來棄之不理，缺乏科學(xué)有效的養(yǎng)護與維修，為后續(xù)工程應(yīng)用埋下安全隱患。尤其是一些鋼絲繩、鋼筋架構(gòu)等部件，是臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用的核心材料，因此要最大程度上保證鋼絲繩及鋼結(jié)構(gòu)的安全性。通常鋼絲繩應(yīng)用于纜索吊裝，其處于露天環(huán)境中，橋梁建設(shè)時環(huán)境條件又十分惡劣，導(dǎo)致鋼絲繩腐蝕嚴重。施工完畢后要將鋼絲繩置于干燥環(huán)境中存放、維護，鋼絲繩不得直接接觸底面，保持存放環(huán)境的通風(fēng)；做好防雨、防塵、防潮措施。此外，鋼絲繩的潤滑會直接影響到鋼絲繩的使用壽命，因此如發(fā)現(xiàn)鋼絲繩表面出現(xiàn)裂紋，要及時加入潤滑油，以免裂紋進一步擴大。此外，鋼材銹蝕是影響臨時結(jié)構(gòu)使用安全性的重要因素，因此要做好相關(guān)鋼材的安全性評價。針對所處環(huán)境對裸露鋼產(chǎn)生腐蝕作用的程度，相關(guān)規(guī)范將其分為5個等級。C1表示大氣腐蝕等級很低，比如低污染建筑物內(nèi)部；C2表示大氣腐蝕等級較低，比如供暖的室內(nèi)大氣環(huán)境；C3表示腐蝕等級中等，比如城市工業(yè)化環(huán)境；C4表示腐蝕等級較高，比如沿海岸的工業(yè)環(huán)境；C5-I表示工業(yè)環(huán)境中大氣腐蝕等級很高，比如一些高濕度、強腐蝕性地區(qū)；C5-M表示海洋環(huán)境中大氣腐蝕等級很高等。根據(jù)這一分級，橋梁臨時結(jié)構(gòu)裸露鋼腐蝕等級可評價為C4級，即腐蝕等級較高，因此要做好鋼材的防腐防銹工作，通過涂裝、表面除銹等方面，隔斷鋼材與外界腐蝕環(huán)境的接觸。

四、結(jié)語

綜上所述，盡管橋梁施工過程中臨時結(jié)構(gòu)具有臨時性的特點，但是其設(shè)計及施工的安全性同樣會影響到整個橋梁工程施工的安全性，嚴重者會導(dǎo)致工程產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。因此，從設(shè)計人員要施工人員均要充分重視臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工，做好每個細節(jié)工作，采用科學(xué)的安全評價方法對臨時結(jié)構(gòu)的安全性做出準確、客觀的評價，并加強臨時結(jié)構(gòu)材料的安全質(zhì)量評價，最大程度上保證橋梁工程施工的安全性。

［1］賈俊峰，梁青槐.WBSZRBS與AHP方法在土建工程施工安全風(fēng)險評估中的應(yīng)用［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2005，15（7）：101-105.

［2］薛延信.大型橋梁工程施工期風(fēng)險識別技術(shù)與風(fēng)險應(yīng)對研究［D］.鄭州：鄭州大學(xué)，2011