舟岱跨海大桥主塔海上承台施工安全风险分析与控制

（海洋大学港航与交通运输工程学院，浙江 舟山 316022）

一、研究背景

跨海桥梁建设多处于复杂的海上环境，海上桥梁承台施工质量的好坏直接关系着跨海桥梁建设的质量安全，为降低风险，保证施工项目实现预定目标，必须重视海上施工安全控制，防范风险。AHP分析法是由美国匹兹堡大学教授托马斯·萨蒂（Thomas L. Saaty）提出的一种多准则决策的方法。重庆交通大学的杨犄从多个方面阐述了沿海区域桥梁施工风险评估的必要性，并将专家调查法和模糊层次识别法相结合，对施工阶段的风险源进行识别；重庆交通大学的李中华结合大跨径自锚式悬索桥体系特点，运用层次分析法对大桥各部分施工过程中的风险因素进行全面识别，确定其施工期间的主要风险因素及风险指标相对权重，并建立桥梁施工风险因素排序表；长安大学的尉茂森以现场施工人员、管理人员共计20人作为调查对象进行风险因素程度对比评价，对该桥承台施工的各道程序进行梳理，采用层次分析法对厦漳跨海大桥组合梁斜拉桥承台施工阶段进行评估，估算出可能发生风险的概率。前人的研究表明AHP分析法是桥梁施工风险评估的实用型模型，但海上施工环境复杂，尤其是海上防撞钢套箱施工风险控制方面，文献研究表明前人研究较为薄弱；本文依据舟岱跨海大桥主塔海上承台施工组织方案和相关专家意见，建立了跨海桥梁海上承台施工风险的分析模型，并通过专家对各施工风险指标的打分评价，构建了风险判断矩阵，经分析计算得出关键风险源是海上钢套箱安装施工过程中的船舶撞击，并根据评价结果提出了有针对性的防撞安全风险防范措施。

表1 风险源普查清单

图1 海上承台施工风险评估模型

二、舟岱跨海大桥主塔海上承台施工风险模型构建

（一）项目概况

宁波舟山港主通道（鱼山石化疏港公路）公路工程第DSSG03标段海上承台施工作业处于水浅滩地貌区，地层厚度大，分布广，海上环境复杂，施工难度强。本文采用对施工技术人员调查、专项施工方案论证会、专家咨询等方式，分析评估单元中可能发生的典型事故类型，形成风险源普查清单如表1所示。

（二）模型构建

依据舟岱跨海大桥施工实际情况，将海上主塔承台施工安全问题分解成不同的组成要素，按照要素之间的相互关系，进行不同层次的聚集组合，形成一个多层次分析施工安全风险结构模型；由风险普查清单可以确定海上承台施工过程中的主要潜在事故类型，构建的海上承台施工安全风险控制模型，如图1所示。

（三）模型求解

1.构造判断矩阵

判断矩阵是目标层的亲要素与因素层的各个子要素进行成对比较的结果，其关键是依靠专家对层次中的风险元素的重要性进行识别，舟岱跨海大桥主塔海上承台施工安全风险控制模型采用美国匹兹堡大学教授托马斯·萨蒂（Thomas L. Saaty）1：9的比例尺度作为标度来定义判断矩阵Aij×n。

该项目邀请9位路桥方向专家组成专家评判小组，依据相关规范和海上承台施工风险发生情况，对风险进行打分且将分值汇总，构成评判矩阵；设海上承台施工风险判断矩阵为A1，钢套箱装船及运输判断矩阵为B1、钢套箱安装判断矩阵为B2、封底混凝土浇筑判断矩阵B3、钢筋制安判断矩阵为B4、承台混凝土浇筑判断矩阵为B5。其计算结果如下：

2.层次单排序

本文主要采用方根法来计算特征向量，确定各层权重计算判断矩阵A的最大特征值为 ，计算结果如表2所示。

3.一致性检验

在通过一致性指标和一致性比例等指标检验判断矩阵的一致性后，即可得到各级元素对目标层的权重值本文采用方根法对层次分析法权重系数进行计算，结果如表2所示。

以上判断矩阵都满足C.R.＜0.1，通过了一致性检验，各因素对应权重计算如表3所示。

由表3可知，在海上承台施工过程中，钢套箱安装在整个施工部分中所占比重为0.5120，为主塔承台施工期的最大风险源，在钢套箱安装过程中最有可能出现船舶撞击和起重伤害的事故，且在整个海上承台施工过程中应该进行重点控制。

4.海上承台施工风险控制措施

分析得到海上承台施工风险防控应重点考虑船舶撞击和起重设备伤害等事故，主要防控措施是：搭建完成的作业平台设置明显警示灯标识、主墩平台在近通航侧设置6组防撞墩，并及时对外发布施工通告；当施工船舶处于非施工时，应停泊在通航区域以外，并与平台留有安全距离，检查并锚固到位；当临时占用航道施工时，应向海事局申请临时封航。承台施工区域应设置统一的醒目标志和防护栏杆及足够的夜间施工照明设施，并做好封底混凝土浇筑工作。

表2 各判断矩阵的权重系数

表3 指标权重计算结果

三、结语

本文运用AHP法对舟岱跨海大桥海上承台施工安全风险进行数值分析，得出钢套箱安装中的船舶撞击为最大风险源，有针对性地提出海上承台施工安全风险控制措施，并在施工过程中控制效果良好，减少了施工成本，带来了经济效益。