特大橋鋼箱梁頂推施工風(fēng)險(xiǎn)管理

第五章某特大橋鋼箱梁頂推施工風(fēng)險(xiǎn)管理第一節(jié)鋼箱梁頂推施工工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)概況第二節(jié)頂推施工中的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)第三節(jié)頂推過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的建立第四節(jié)施工期主要風(fēng)險(xiǎn)的防范措施第一節(jié)鋼箱梁頂推施工工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)概況

一、地形與地質(zhì)概況二、施工環(huán)境條件一、地形與地質(zhì)概況

某特大橋所處區(qū)域位于魯西北帚狀構(gòu)造之濟(jì)陽(yáng)拗陷帶南則，與魯西隆起區(qū)至泰山—沂山毗連，受地域地質(zhì)構(gòu)造控制，場(chǎng)區(qū)下伏基巖為石炭系、二疊系，其上為100米至數(shù)百米的新生界沉積，第四系埋深約200米。主河道內(nèi)以亞砂土、粉砂土、亞粘土、粘土為主，亞粘土含鈣質(zhì)膠結(jié)物，干密度大，為堅(jiān)硬狀態(tài)，具有較強(qiáng)的承載力。二、施工環(huán)境條件1、氣候條件擬建橋地處山東半島中部腹地，位于我國(guó)東部暖溫帶亞濕潤(rùn)大陸季風(fēng)氣候區(qū)，受海洋氣候影響較小，區(qū)域內(nèi)具有明顯的大陸性氣候特征，一年四季分明，春天氣溫回升快，風(fēng)多雨少，氣候干燥，；夏季高溫多雨，雨量充沛集中，雨熱同期，常有大風(fēng)暴雨、冰雹、雷擊等災(zāi)害性天氣，冬季寒冷干燥，雨雪量減少。（1）氣溫。年平均氣溫13.0

~

13.6℃，1月平均氣溫為-4℃，7月平均氣溫為27.5℃，極端最低氣溫-14.9℃，極端最高氣溫42℃。（2）降雨。歷年平均降水量為650mm,區(qū)域降水受季風(fēng)影響明顯，降水量分布不均勻，年際、年內(nèi)變幅大，降水主要集中在6-8月，占全年降水量的75%以上。（3）風(fēng)。冬季盛行西北風(fēng)，北風(fēng)、東北風(fēng)，夏季盛行西南、南和東南風(fēng)，春秋兩季是過(guò)渡季節(jié)風(fēng)向多變。全年平均大風(fēng)天22.6天,橋位處百年一遇風(fēng)速為28.6m/s,風(fēng)壓為0.6kN/㎡。（4）霜凍。歷年平均初霜期為10月27日。最早出現(xiàn)在10月3日，最晚出現(xiàn)在11月10日，平均終霜凍期為4月13日；平均無(wú)霜期為198天。歷年最大凍土深度為44㎝。（5）濕度。橋位所處區(qū)域?qū)賮啙駶?rùn)地帶，年平均相對(duì)濕度64%~66%，1964年最大為76%。全年8月較大，月均80.14%，2月較小，月平均60%，1977年2月年僅38%。（6）災(zāi)害性氣候。橋位所處災(zāi)害性氣候主要有暴雨、冰雹、雷暴、霧等，暴雨一般出現(xiàn)在5-9月，7-8月出現(xiàn)最多，歷年年平均暴雨日數(shù)2.7天；冰雹最早出現(xiàn)在4月，最晚出現(xiàn)在10月，集中出現(xiàn)在4-8月，6月最多，歷年年平均冰雹日數(shù)0.5天；雷暴最早出現(xiàn)在3月，最晚出現(xiàn)在11月，集中出現(xiàn)在6-8月，歷年年平均雷暴日數(shù)24天。霧全年各月均有出現(xiàn)，10~次年2月最多，3-6月較少，歷年年平均霧日數(shù)18.2天。2、河道（1）河道基本情況（2）河床演變（3）河道淤塞（4）河道沖刷3、水文條件（1）設(shè)計(jì)流量（2）灘槽流量分配比例（3）水位4、凌汛擬建橋位于濼口和利津之間，該河段槽狹窄，彎道多，兩岸毗連對(duì)峙，極易卡冰阻水，形成嚴(yán)重凌汛，為歷年凌汛最嚴(yán)重階段。最大冰厚35㎝，最大冰速2.67m/s。橋位所處河段發(fā)生嚴(yán)重冰塞和冰壩在濼口附近，要合理確定橋孔跨度。5、地震地震危險(xiǎn)性分析結(jié)果證明，工程場(chǎng)地地震基本烈度為Ⅵ度。6、交通條件橋位所在區(qū)域交通發(fā)達(dá)，通過(guò)本區(qū)域的鐵路有京滬鐵路、濟(jì)邯鐵路；干線公路有京滬（京福）高速公路、國(guó)道：104、220、308、309、濟(jì)聊高速公路、省道101等，縣鄉(xiāng)公路及鄉(xiāng)村道路網(wǎng)絡(luò)密布，路況好，為施工隊(duì)伍、施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)、轉(zhuǎn)移和地方性材料及外購(gòu)材料的運(yùn)輸提供了良好的條件。主橋?yàn)?0m＋60m＋160m＋386m的獨(dú)塔雙鎖面扁平鋼箱梁斜拉橋P74如圖5-1所示。頂推法施工是橋梁施工中一種獨(dú)特新穎的無(wú)支架自架設(shè)施工方法。頂推施工法因其具有安全、優(yōu)質(zhì)、快速、經(jīng)濟(jì)、不需支架、無(wú)干擾和場(chǎng)地少等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外的中等橋梁上得廣泛應(yīng)用。隨著施工技術(shù)和設(shè)計(jì)水平的不斷提高，頂推法已被逐漸用于建造大跨徑橋梁，2004年竣工通車的法國(guó)米約大橋?qū)㈨斖剖┕さ淖畲罂缍忍岣叩搅?71m，最大跨徑提高到了342m。第二節(jié)頂推施工中的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

在施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)源眾多，風(fēng)險(xiǎn)涉及面廣，各因素交叉，層次復(fù)雜，本章結(jié)合濟(jì)南黃河某特大橋鋼箱梁頂推施工的特點(diǎn)，在有關(guān)規(guī)范和資料的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼箱梁各主要分項(xiàng)工程進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)、歸納，采用層次分析法對(duì)工程項(xiàng)目施工階段的多重風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類分層識(shí)別，對(duì)每一項(xiàng)分項(xiàng)工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，找出各分項(xiàng)工程影響施工的主要風(fēng)險(xiǎn)事故。一、鋼箱梁頂推施工的風(fēng)險(xiǎn)特征鋼箱梁施工中，箱梁及導(dǎo)梁在橋面進(jìn)行焊接拼裝，如果焊接施工控制不合理，產(chǎn)生焊接質(zhì)量問(wèn)題，各梁段及導(dǎo)梁連接處存在強(qiáng)度缺陷，則有可能為此后的頂推施工工作埋下隱患；如果箱梁底部預(yù)制不夠平整，滑道頂部不夠光潔，滑道幾支坐存在標(biāo)高誤差，則可能造成廂底板應(yīng)力集中，增加頂推的摩擦阻力，影響頂推的順利進(jìn)行。頂推施工時(shí)如不能保證鋼箱梁運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，造成鋼箱梁的“爬行”運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)臨時(shí)墩造成反復(fù)沖擊，如頂推不同步，會(huì)產(chǎn)生負(fù)載集中現(xiàn)象，加重先啟動(dòng)千斤頂負(fù)擔(dān)，會(huì)使墩發(fā)生過(guò)大偏移，甚至超出允許值，造成危險(xiǎn)。二、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)程及依據(jù)在風(fēng)險(xiǎn)管理理論發(fā)展的過(guò)程中出現(xiàn)多種風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，如：風(fēng)險(xiǎn)分析問(wèn)詢法、財(cái)務(wù)報(bào)表法、流程圖法，P76如圖5-2所示。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別離不開(kāi)與項(xiàng)目有關(guān)的信息，其實(shí)別依據(jù)包括：（1）工程項(xiàng)目的概況（2）資源原材料及公用設(shè)施條件（3）建設(shè)地點(diǎn)的水文、氣象和工程地質(zhì)條件（4）工程對(duì)鄰近環(huán)境的可影響評(píng)估（5）各項(xiàng)合同和有關(guān)批文等條件（6）工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案（7）工程項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃和進(jìn)度要求（8）資金籌措方案（9）工程項(xiàng)目的外部組織結(jié)構(gòu)（10）同類工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)三、鋼箱梁頂推過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)分類風(fēng)險(xiǎn)因素是指引起或促進(jìn)使風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的條件以及風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生時(shí)，致使損失增加或擴(kuò)大的條件。風(fēng)險(xiǎn)因素是風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的潛在條件。風(fēng)險(xiǎn)因素按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)有不同的分解方法。針對(duì)橋梁工程項(xiàng)目，參照第二章的分類方法，將鋼箱梁頂推施工風(fēng)險(xiǎn)分類P76如圖5-3所示四、鋼箱梁頂推過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)的分解工程項(xiàng)目的龐大復(fù)雜使得對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的分解變得比不可缺少。先按圖5-2中對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分類，進(jìn)而對(duì)本項(xiàng)目施工管理。（一）投標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)（1）采用固定價(jià)格帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)（2）工程款支付條款中的風(fēng)險(xiǎn)（3）合同條款不完善（4）標(biāo)準(zhǔn)不明確所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)（5）投低標(biāo)致使項(xiàng)目虧損風(fēng)險(xiǎn)（6）投標(biāo)前的現(xiàn)場(chǎng)勘查風(fēng)險(xiǎn)（7）其他不可預(yù)見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)（二）鋼箱梁頂推過(guò)程設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)（1）設(shè)計(jì)單位級(jí)別的影響。（2）設(shè)計(jì)和施工脫節(jié)。（3）設(shè)計(jì)失誤導(dǎo)致的施工失敗。（4）研究思路方面。（5）由于鋼箱梁橋在頂推規(guī)程中控制的安全因素以局部問(wèn)題為主，與混凝土橋頂推完全不同，在鋼箱梁的局部受力和局部穩(wěn)定方面缺乏系統(tǒng)研究。（6）采用頂推施工的鋼箱梁斜拉橋主梁設(shè)計(jì)需要同時(shí)滿足成橋階段與施工階段的要求。（三）鋼箱梁頂推關(guān)鍵設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)針對(duì)鋼箱梁頂推施工的關(guān)鍵設(shè)備，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。1、鋼箱梁拼裝平臺(tái)2、導(dǎo)梁

采用工字鋼、變截面、實(shí)腹鋼板鋼導(dǎo)梁如P78圖5-4鋼導(dǎo)梁立面圖在頂推法施工中，導(dǎo)梁的作用：①減少主梁的懸臂長(zhǎng)度，從而大大地主梁懸臂的彎曲峰值；②引導(dǎo)主梁上墩，便于主梁糾偏，確保施工精度。3、臨時(shí)墩P78圖5-5P79圖5-6、圖5-74、滑動(dòng)裝置5、橫向?qū)颍ㄏ尬唬┭b置控制鋼箱梁頂推和吊裝過(guò)程中走向的正確性，使鋼箱梁在頂推過(guò)程中橫向偏位滿足不大于1cm的要求。P80表5-2

鋼箱梁頂推整體偏位記錄6、鋼箱梁起落（龍門提升P80如圖5-8圖5-9）7、頂推設(shè)備P81如圖5-10、5-11頂推電動(dòng)液壓系統(tǒng)自動(dòng)控制支反力的大小以此調(diào)整頂推油缸的頂推力，頂推鋼箱梁前進(jìn)到位。（四）鋼箱梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、誤差限值風(fēng)險(xiǎn)橋梁施工控制的主要目的是使施工實(shí)際狀態(tài)最大限度的與理論設(shè)計(jì)狀態(tài)相吻合。施工監(jiān)控的目的有：（1）確保頂推過(guò)程中橋梁的穩(wěn)定，不致出現(xiàn)傾覆。（2）確保頂推就位后的梁體線形滿足設(shè)計(jì)要求。（3）確保頂推過(guò)程中主梁及墩樁含臨時(shí)支墩受力不超過(guò)預(yù)警范圍。對(duì)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)而言，變形監(jiān)測(cè)主要包括：（1）水平位移監(jiān)測(cè)（2）撓度監(jiān)測(cè)（2）沉降監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題有：（1）頂推過(guò)程中控制導(dǎo)梁撓度超出設(shè)計(jì)要求范圍。（2）頂推過(guò)程中箱梁、導(dǎo)梁的橫向位移超出設(shè)計(jì)要求范圍。（3）頂推過(guò)程中箱梁、墩柱關(guān)鍵截面以及應(yīng)力集中點(diǎn)的應(yīng)力超出設(shè)計(jì)要求范圍。（4）頂推過(guò)程中個(gè)臨時(shí)墩豎向、縱向位移超出設(shè)計(jì)要求范圍。（五）鋼箱梁頂推啟動(dòng)、運(yùn)行、合攏控制風(fēng)險(xiǎn)1、鋼箱梁頂推啟動(dòng)階段對(duì)鋼箱梁頂推啟動(dòng)階段進(jìn)行有限元分析，基本假設(shè)有:P83（1）——（4）可能發(fā)生的無(wú)風(fēng)險(xiǎn)有如下兩點(diǎn)：（1）啟動(dòng)引發(fā)的有效應(yīng)力過(guò)大，產(chǎn)生構(gòu)件破壞（2）啟動(dòng)產(chǎn)生頂推誤差，引起軸向偏移。2、鋼箱梁頂推運(yùn)行階段P84如圖5-123、鋼箱梁頂推合攏階段（六三）鋼箱三梁焊三接質(zhì)三量控三制風(fēng)三險(xiǎn)（1）焊接三施工三控制三不合三理（2）焊三接工三藝不三當(dāng)產(chǎn)三生了三焊接三缺陷（3）焊三接缺三陷的三缺口三效應(yīng)（4）焊三瘤、三焊縫三氣孔三、夾三渣、三未融三合、三裂紋三。（七三）自三然環(huán)三境風(fēng)險(xiǎn)（1）因三黃河三凌汛三來(lái)勢(shì)三兇猛三，危三害較三大，三對(duì)臨三時(shí)墩三沖擊三力較三大，三引起三臨時(shí)三墩變?nèi)渭叭Х€(wěn)三。（2）根三據(jù)20三07年底三凍雨三對(duì)諸三如輸三電線三路等三線狀三物造三成的三災(zāi)害三影響三、考三慮凍三雨對(duì)三懸索三的影三響。（八三）經(jīng)三濟(jì)風(fēng)三險(xiǎn)（1）國(guó)三家利三息的三調(diào)整（2）建三設(shè)單三位延三付工三程款（3）流三動(dòng)資三金短三缺（4）材三料或三燃料三的價(jià)三格上三漲（5）設(shè)三備租三賃費(fèi)三用和三電力三費(fèi)用三的增三加（6）施三工管三理費(fèi)三用的三增加（九三）組三織管三理協(xié)三調(diào)風(fēng)三險(xiǎn)（1）項(xiàng)三目負(fù)三責(zé)人三的資三本運(yùn)三作能三力（2）項(xiàng)三目負(fù)三責(zé)人三的決三策能三力（3）項(xiàng)三目負(fù)三責(zé)人三的法三制觀三念（4）項(xiàng)三目負(fù)三責(zé)人三的建三設(shè)經(jīng)三驗(yàn)（十三）人三員風(fēng)三險(xiǎn)（1）一三般人三經(jīng)驗(yàn)三技術(shù)三、效三率、三責(zé)任三心等三。（2）技三術(shù)人三員的三專業(yè)三水平三、現(xiàn)三場(chǎng)解三決問(wèn)三題的三能力三、責(zé)三任心三等。（3）管三理人三員的三組織三、指三揮能三力。（4）建三設(shè)單三位和三監(jiān)理三工程三師合三作情三況。（5）安三全事三故的三可能三性。（十三一）三材料三風(fēng)險(xiǎn)（1）原三材料三和成三品半三成品三的供三應(yīng)不三足（2）原三材料三和成三品半三成品三的品三種和三數(shù)量三的差三別（3）原三材料三和成三品半三成品三的質(zhì)三量和三規(guī)格三不合三格（4）運(yùn)三輸、三存儲(chǔ)三和施三工中三的損三耗（5）材三料的三浪費(fèi)（6）材三料事三故的三影響三（如三失竊三等）第四三節(jié)三施三工期三主要三風(fēng)險(xiǎn)三的防三范措三施一、三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程設(shè)三計(jì)防三范措三施二、三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程關(guān)三鍵設(shè)三備防三范措三施三、三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程結(jié)三果監(jiān)三測(cè)、三誤差三限值三防范三措施四、三鋼箱三梁頂三推啟三動(dòng)、三運(yùn)行三、合三攏控三制防三范措三施五、三鋼箱三梁焊三接質(zhì)三量控三制防三范措三施六、三鋼箱三梁“三爬行三”現(xiàn)三象防三范措三施一、三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程設(shè)三計(jì)防三范措三施針對(duì)三鋼箱三梁的有限三元分三析計(jì)三算過(guò)程三，結(jié)三構(gòu)計(jì)三算封三面，三國(guó)內(nèi)三研究三側(cè)重三對(duì)頂三推施三工斜三拉橋三的主三梁頂三推施三工過(guò)三程進(jìn)三行分三析，三沒(méi)有三考慮三體系三轉(zhuǎn)換三過(guò)程三中主三梁的三受力三狀況三，分三析中三需要三考慮三體系三轉(zhuǎn)換三過(guò)程三中主三梁的三受力三性能三。所有pk三pm里面三的計(jì)三算都三是有三限元三分析三，現(xiàn)三在所三有的三軟件三基本三都是三有限三元的三方法三進(jìn)行三計(jì)算三分析三。pk三pm是以三款ca三d下屬三的結(jié)三構(gòu)計(jì)三算軟三件，pk三pm設(shè)計(jì)三就是三指用三這個(gè)三軟件三進(jìn)行三結(jié)構(gòu)三設(shè)計(jì)三。頂推三施工三方案三設(shè)計(jì)三主要三從以三下三三個(gè)方三面考三慮：（1）在三滿足三使用三性能三和施三工受三力的三前提三下，三盡量三降低三頂推三結(jié)構(gòu)三的重三量，三可以三采用三在主三梁頂三推就三位后三，再三在鋼三條梁三上安三裝行三車道三板，三這種三方案三大大三降低三了頂三推時(shí)三候的三重量三，整三體和三局部三的受三力狀三況得三到了三改善三。（2）對(duì)三施工三方案三進(jìn)行三修改三，如三增加三臨時(shí)三墩的三布置三，減三少反三力；三增大三聚四三氟乙三烯板三面積三減少三局部三應(yīng)力三。（3）對(duì)三截面三的基三本形三式進(jìn)三行優(yōu)三化設(shè)三計(jì)，三。二、三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程關(guān)三鍵設(shè)三備防三范措三施1、拼裝三平臺(tái)（1）拼三裝平三臺(tái)安三裝（2）基三礎(chǔ)處三理2、導(dǎo)梁P9三4（1）（2）3、臨時(shí)三墩為了三將拼三裝、三焊接三好的三鋼箱三梁順三利地三頂推三至主三塔墩三上，三在主三跨內(nèi)三布置三臨時(shí)三墩，三鋼箱三梁頂三推共三有5處河三中墩三。4、滑道三控制P9三5（1）——（3）5、橫向三導(dǎo)向三（限三位）三裝置P9三6（1）（2）6、龍門三提升P9三7（1）——（8）三、三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程結(jié)三果監(jiān)三測(cè)、三誤差三限值三防范三措施（一三）對(duì)三大跨三度鋼三結(jié)構(gòu)三而言三，變?nèi)伪O(jiān)三測(cè)主三要項(xiàng)三目（1）水三平位三移監(jiān)三測(cè)（2）撓三度監(jiān)三測(cè)（3）沉三降監(jiān)三測(cè)（二三）鋼三箱梁三安裝三過(guò)程三中測(cè)三量控三制線三的確三定頂推三過(guò)程三中如三鋼箱三梁橫三向偏三移、三導(dǎo)梁三中線三偏差三、各三墩頂三偏位三超出三設(shè)計(jì)三范圍三，而三為及三時(shí)發(fā)三現(xiàn)調(diào)三整，三都將三會(huì)導(dǎo)三致頂三推施三工風(fēng)三險(xiǎn)。要求三橫向三偏位三不大三于1三cm三.施工三監(jiān)測(cè)三的方三法很三多，三具體三應(yīng)根三據(jù)監(jiān)三測(cè)對(duì)三象、三監(jiān)測(cè)三目的三、監(jiān)三測(cè)頻三率、三監(jiān)測(cè)三時(shí)間三長(zhǎng)短三等情三況選三項(xiàng)最三方便三、最三可靠三的方三法。監(jiān)測(cè)三方法三：幾何三形態(tài)三監(jiān)測(cè)三、結(jié)三構(gòu)截三面的三應(yīng)力三監(jiān)測(cè)三、索三力監(jiān)三測(cè)、三溫度三監(jiān)測(cè)三等。P9三8（1）——（3）（三三）對(duì)三于本三鋼箱三梁頂三推過(guò)三程按三階段三進(jìn)行三施工三控制第一三階段三：鋼箱三梁頂三推至1號(hào)臨三時(shí)墩1、鋼箱三梁的三橫向三控制2、鋼箱三梁的三高程三控制第二三階段三：52三~5三4號(hào)墩三之間三的鋼箱三梁吊三裝1、鋼箱三梁的三橫向三控制2、鋼箱三梁的三吊裝三縱向三控制3、鋼箱三梁的三高程三控制第三三階段三：1號(hào)臨三時(shí)墩~5三6號(hào)墩三之間鋼箱三梁的三頂推三安裝1、鋼三箱梁三的橫三向控三制2、鋼三箱梁三的高三程控三制3、鋼三箱梁三縱橋三向的三控制第四三階段三：鋼箱三梁的三合攏三控制在合三攏時(shí)三，應(yīng)三按平三面位三置、三標(biāo)高三測(cè)量三、整三體施三工控三制要三求一三天中三日照三不強(qiáng)三烈、三低溫三、溫三度均三勻時(shí)三段內(nèi)三進(jìn)行三安裝三。合攏三測(cè)量三：利三用索三塔中三心位三置的三控制三點(diǎn)進(jìn)三行平三面位三置測(cè)三量。第五三階