海洋环境下现浇混凝土桥梁施工安全评价研究

摘要

跨海桥梁施工与一般公路、跨越江河的桥梁相比，具有海洋施工环境更为恶劣、新材料与新技术大量应用、施工工艺更加复杂、现场施工管理更加困难等特点。这些特点导致跨海桥梁施工安全致险因素更复杂、安全风险更大、安全事故后果更加严重，给桥梁施工安全管理带来了新的挑战。此外，传统的桥梁施工安全评价方法难以有效解决评价指标模糊随机不确定性问题，使得评价结果不尽合理、客观。 本文依托中建三局唐山纳潮河项目，基于现代安全风险管理理论，利用云模型可以天然的解决评价指标模糊随机不确定性问题的优点，从多个角度和层面来探讨海洋环境下现浇混凝土桥梁施工安全风险评价课题，完成了如下工作： 本文首先对桥梁工程施工安全风险管理、云模型等基本理论和国内外研究现状、展开论述，指出目前采用云模型对桥梁工程施工安全风险管理研究较少；比较了桥梁工程施工安全风险评价常用方法，指出这些方法用于施工安全风险评价时难以解决评价指标模糊随机不确定性问题；并对云模型基本理论展开概述，从理论上论述了云模型可以天然的解决评价指标模糊随机不确定性问题。 然后，本文对10个国内外典型桥梁施工安全事故的事故概况、安全事故以及风险因素做了总结分析，结合专家访谈结果初步识别了寒冷地区跨海大桥施工安全的四类基本风险（施工人员因素、现场生产因素、现场施工环境因素以及项目安全管理因素）、16项寒冷地区跨海大桥施工安全风险；采用专家调查法建立了寒冷地区跨海桥梁工程施工安全评价指标体系，该指标体系包括4个一级指标，16个二级指标；并采用层次分析法（AHP）以及云模型等理论，根据评语云模型化、计算云的数字特征、确定指标权重、指标数据的处理以及多层次综合评价等步骤，完整构建了基于云模型的跨海大桥施工安全评价模型。 最后，本文以唐山纳潮河大桥项目为例，运用本文建立的模型进行了案例分析；案例分析结果表明吹砂围堰施工安全风险因素、挂篮悬臂现浇箱梁施工安全风险因素、安全事故应急处置风险因素以及分包安全施工风险因素处于“较高风险”，安全技术素质风险因素以及气候条件风险因素处于“高风险”，其余指标处于“中度风险”、“低风险”或“较低风险”；一级风险指标因素中施工人员安全风险因素处于“较低风险”；现场生产安全风险因素处于“中度风险”；现场施工环境风险因素处于“较高风险”；项目安全管理风险因素处于“中度风险”；目标层海洋环境下现浇混凝土桥梁桥梁施工安全评价处于“中度风险”；并结合AHP-模糊综合评价法的纳潮河项目施工安全风险评价验证，验证结果进一步明确了云模型可以天然地解决评价指标模糊随机不确定性问题，也证明了本文构建的基于云模型的寒冷地区跨海大桥施工安全评价模型的合理性和有效性；此外，本文还根据唐山纳潮河项目施工安全风险评价结果，针对处于“较高风险”和“高风险”的施工安全风险因素，初步探讨了该项目的典型施工安全风险因素风险控制措施。 本文基于现代安全风险管理理论和云模型，充分结合跨海桥梁施工安全风险特点，建立了完整的跨海桥梁施工安全风险评价指标体系和风险评价模型，并以中建三局唐山纳潮河项目为例展开了详尽的案例研究。相关研究成果有助于完善我国桥梁安全施工评价的理论和案例研究。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.2.1 研究目的

1.2.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 桥梁工程施工安全风险管理国内外研究现状

1.3.2 云模型的国内外研究现状

1.3.3 文献评述

1.4 研究内容及方法

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 研究方法

1.4.3 技术路线图

第2章 相关基本理论

2.1 安全风险管理相关理论总结

2.1.1 风险的内涵及其特点

2.1.2 安全风险识别

2.1.3 安全风险评价方法

2.1.4 安全风险对策

2.2 寒冷地区跨海桥梁施工安全风险特点

2.3 桥梁工程施工安全风险评价常用方法

2.3.1 AHP-模糊数学法

2.3.2 灰色理论方法

2.3.3 粗糙集方法

2.3.4 桥梁工程施工安全风险评价常用方法评述

2.4 云模型

2.4.1 云的基本概念

2.4.2 云的数字特征

2.4.3 正态云及生成算法

2.4.4 云的四则运算

2.5 本章小结

第3章 基于云模型的跨海大桥施工安全评价模型

3.1跨海桥梁工程施工安全风险识别

3.1.1 国内外典型桥梁施工安全事故分析

3.1.2 设计问卷

3.1.3 选择评价专家与发放调查问卷

3.1.4 问卷调查结果的统计与分析

3.2跨海桥梁工程施工安全风险评价指标体系

3.2.1 评价指标体系的建立原则

3.2.2 评价指标体系

3.3.3 评价指标的内涵解读

3.3 基于云模型的跨海大桥施工安全评价模型

3.3.1 评语的云模型化

3.3.2 确定指标权重

3.3.3 指标数据的云模型化

3.3.5 多层次综合评价

3.4 本章小结

第4章 唐山纳潮河大桥项目施工安全风险评价

4.1 工程概况

4.1.1 项目基本情况

4.1.2 唐山纳潮河大桥项目地质情况

4.1.3 项目水文及气候概况

4.1.4 项目施工关键技术简介

4.2 基于云模型的纳潮河项目施工安全风险评价

4.2.1 纳潮河项目施工安全风险评价基本数据的获取

4.2.2 层次分析法计算指标权重

4.2.3 风险等级的计算

4.3 基于 AHP-模糊综合评价法的纳潮河项目施工安全风险评价验证

4.3.1 评价基本数据的获取与权重计算

4.3.2 各级指标的模糊综合评价

4.3.3 两种方法计算结果对比分析

4.4 典型施工安全风险因素风险控制措施

4.4.1 控制安全技术素质风险的具体措施

4.4.2 针对施工安全风险问题的防范措施

4.4.3 挂篮悬臂现浇箱梁风险具体控制措施

4.4.4 针对气候方面的因素的防范措施

4.4.5 针对安全事故的控制措施

4.4.6 针对分包施工安全风险的控制措施

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献