长沙市宁乡县沩丰坝大桥施工风险管理研究

聂文万 周 娴

(长沙理工大学交通运输工程学院，湖南 长沙 410004)

沩丰坝大桥位于湖南省长沙市宁乡县玉潭镇沩水河下游，距沩丰大坝闸门约100 m。沩丰坝大桥的建设促进了城市发展需要、构建湖南省长沙市宁乡多元一体的交通网络、促使沩水东西两岸交流发展、加快湖南省长沙市宁乡东进融城步伐。沩丰坝大桥跨越沩水左右干渠、群英渠、梅双公路。大桥是宁乡火车站站前大道连接国道319、省道S208的大型桥梁。设计单位为湖南省交通规划勘察设计院。大桥全长794.04 m，全宽21.5 m(0.25 m栏杆+2.5 m人行道+16 m行车道+2.5 m人行道+0.25 m栏杆)，大桥主桥为25 m+36 m+2×60 m+36 m+25 m预应力混凝土变截面悬浇连续刚构;南岸引桥为10×20 m+11×20 m共两联预应力混凝土现浇连续箱梁;北岸引桥为5×25 m预应力混凝土连续箱梁。最大纵坡2.1%，横桥向设1.5%双向横坡。

桥梁工程的施工周期比较长，工程量大，施工难度复杂，安全风险因素多，且相互交叉影响，一旦出现事故，将会引起重大的人员伤亡，必须引起项目管理人员的高度关注[1，2]。因此对长沙市宁乡县沩丰坝大桥的施工风险管理展开研究很有必要。

1 桩基施工的主要风险

经过对风险源的归类整理，沩丰坝大桥桩基施工的主要风险有以下3条:

1)陆上桩成孔时，遇土层、砂卵石层，桩孔每开挖0.5 m～1 m左右后，采用钢模板现浇混凝土护壁。浇筑前，模板不容易精确定位并固定好，模板跑位的问题容易引起孔壁垮塌，渗出的地下水会严重影响混凝土浇灌的质量。2)水中桩成孔时，在钻孔的钻进过程中，松放钢丝绳的长度很难均匀掌控，松绳过少形成“打空锤”，使施工人员受伤，施工机械受损;松绳过多导致减少冲程，降低钻进速度。3)水中桩成孔时，清孔过程中，孔内水位与孔外水位的高度不容易精确控制，容易导致坍孔，很难达到满意的清孔效果。

2 系梁、承台及墩台施工的主要风险

经过对风险源的归类整理，沩丰坝大桥系梁、承台及墩台施工的主要风险有以下几条:

1)施工期间，正值宁乡县的雨季，降雨量较大，两桥台为水塘，雨水和地下渗水对施工有显著的影响。桥台设计为桩基础，承台肋板式，两桥台都在水塘中，都需进行围堰和抽水工作，其桩顶标高都未达到设计高度，且其桩顶都没有进行凿除浮浆处理工作。2)高温季节的影响。施工现场(拌和和铺筑场地)的气温达到30℃时，属于高温施工，会带来如下几个问题:高温情况下混凝土坍落度降低快(特别是在运输过程中)，会失去原有的施工和易性，给混凝土铺筑、振捣密实等带来困难;水分过快地蒸发，使混凝土凝结硬化加快，泌水减少，表面干燥快，混凝土表面很难振出足够的砂浆，且操作时间缩短，给表面整平、收水、抹面、防滑处理带来困难;高温会促进水化作用，水化发热在初期速度大，散热少，温度上升快，易因温差作用产生裂缝;白天高温时浇筑，黑夜周围温度下降，易因温差作用产生开裂;高温烈日下会使混凝土表面因水分蒸发过快而失水，产生严重的龟裂、网裂。裂缝长度可达20 cm～100 cm，深度可达3 cm～5 cm。3)支座垫石施工。本大桥为水准仪全程跟踪测量，支座垫石混凝土强度应符合设计要求，顶面要求标高准确，表面平整。在平坡情况下，支座垫石水平面应尽量处于同一平面内，其相对误差不得超过3 mm，每一支座垫石测四角，误差控制在1 mm。支座容易发生偏歪、不均匀受力脱空现象。

3 7号，8号，9号V形墩及0号梁段施工的主要风险

经过对风险源的归类整理，沩丰坝大桥7号，8号，9号V形墩及0号梁段施工的主要风险有以下3条:

1)预应力张拉采用双控，以应力控制为主，伸长量作为校验，实际伸长值与理论伸长值相比较，误差控制在6%之内，但是实际上现场张拉时伸长值异常的原因比较多，可能是两端张拉时专人指挥和通讯联络保证不及时造成两端操作不一致，也可能未严格按千斤顶及高压油泵操作规程进行，或者未逐级加荷导致给油过快造成张拉事故等等。预应力张拉的控制面临一些不稳定因素。

2)孔道压浆。钢束张拉完毕后，待应力平稳时及时压浆，水泥浆标号为C50，压浆采用真空压浆工艺。要求每个孔道一次压浆完成，不得中断。浆液的各项性能及注浆压力均应符合设计要求和规范标准。压浆孔道两端应采用特制的压浆嘴，能够开闭方便，保证孔内0.7 MPa的压力不受损失。灰浆采用箱梁混凝土同标号水泥，水灰比为0.4～0.45，以试验数据为准。但是施工现场很难完全保证孔内0.7 MPa的压力不受损失，压力损失导致严重的预应力损失，造成不可预料的安全隐患。

3)河道的主要用途是排涝防洪，特别是季节性河流，由于项目工期十分紧张，无法从计划安排上避开汛期施工，为大桥的施工带来了重大的安全隐患。

4 项目投资风险

有可能影响投资的风险事件如下:

1)施工进度滞后，影响大桥的通车时间;2)关键设备故障或毁损;3)发生质量或者安全问题，需要返工或者救治伤亡人员;4)融资成本增加。

5 风险评估

5.1 调查和专家打分法

我们用调查和专家打分法逐个分析施工过程中的主要风险。其中专家的权重是根据相关专家的学识水平、工程经验、在相关领域的影响力、学历与职称等因素综合判定的[3]。

5.1.1 沩丰坝大桥桩基施工的风险评估

专家李先生对沩丰坝大桥桩基施工风险评估结果见表1。

表1 李先生打分表一(专家权重0.25)

每个专家都如此给各项打分，得到了如表2所示汇总表。

表2 每个专家打分汇总表一

专家评分的综合分是0.335，沩丰坝大桥桩基施工的整体风险程度较小。

5.1.2 沩丰坝大桥系梁、承台及墩台施工的风险评估

表3 李先生打分表二(专家权重0.25)

表4 每个专家打分汇总表二

根据表3，表4得出专家评分的综合分是0.457分，沩丰坝大桥系梁、承台及墩台施工的整体风险程度中等。

5.1.3 沩丰坝大桥7号，8号，9号V形墩及0号梁段施工风险评估

表5 李先生打分表三(专家权重0.25)

根据表5，表6得出:专家评分的综合分是0.481，沩丰坝大桥7号～9号V形墩及0号梁段施工的整体风险程度中偏小。

5.1.4 项目投资风险评估

由表7，表8得出专家评分的综合分是0.357，项目投资风险程度较小。

表7 李先生打分表四(专家权重0.25)

表8 每个专家打分汇总表四

5.2 层次分析法

本文采用层次分析法评价单一风险因素的重要程度，并对各因素进行排序[4]。

根据邀请专家评价分值表，进行比选评分，得出判断矩阵。确定项目风险因素的相对权重，从上到下逐层进行一致性检验，当综合一致性比值小于0.1时，认为递阶层次结构在该层水平以上的所有判断具有整体满意的一致性。

从计算结果来看，在该项目中，沩丰坝大桥系梁、承台及墩台施工方案风险最大(0.582)，沩丰坝大桥7号，8号，9号V形墩及0号梁段施工方案风险次之(0.309)，沩丰坝大桥桩基施工方案风险第三(0.109)。

图1 沩丰坝大桥施工方案风险评价的AHP结构

根据风险分类的形式，建立四层的AHP结构，见图1。

[1] 丁 峰，赵 健.风险分析在特大型桥梁工程上的应用[J].桥梁建设，2005(3):73-76.

[2] 陈振荣.浅谈公路桥梁施工过程的风险识别和风险评价[J].今日科苑，2008(11):116.

[3] 刘英富.桥梁施工风险评估方法研究[D].西安:长安大学，2005.

[4] 钟登华，张建设，曹广晶.基于AHP的工程项目风险分析方法[J].天津大学学报，2002，35(2):162-166.