公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估.pdf

2012-09-17 1 公路桥梁和隧道工程施工 安全风险评估 公路桥梁和隧道工程施工 安全风险评估 李伟李伟 博士、副研究员 注册安全工程师 博士、副研究员 注册安全工程师 安全评价师安全评价师安全评价师安全评价师 交通运输部公路科学研究院交通运输部公路科学研究院255344 一一一一. .什么是什么是风险风险什么是什么是风险风险 目 录目 录 3 二二二二. .为什么进行风险评估为什么进行风险评估为什么进行风险评估为什么进行风险评估 三三三三. .如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估 一一一一. .什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险 目 录目 录 4 二二二二. .为什么进行风险评估为什么进行风险评估为什么进行风险评估为什么进行风险评估 三三三三. .如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估 第部分第部分什么是什么是风险风险第第一一部分部分什么是什么是风险风险 引子：吊车“吊”车连环事故引子：吊车“吊”车连环事故 ?豪华跑车不慎落水 ?5吨吊车施救跑车不慎落水 一、什么是风险一、什么是风险 ?16吨吊车施救5吨吊车不慎落水 2012-09-17 2 2012-09-17 3 风险事故： 豪华跑车掉入水中；5吨吊车落水事故；16吨吊 车落水事故 一、什么是风险一、什么是风险 车落水事故。 主要风险因素： 1、忘拉手刹人 2、吊车支架基础未处理物 3、起吊吨位不足法 风险是什么? 一、什么是风险一、什么是风险 风险是什么? 1、风险相关概念 ? 风险：风险事件（事故）发生的可能性与严重性 的组合 一、什么是风险一、什么是风险 的组合。 可能性：是指事故发生的难易程度 严重性：是指事故发生后能够带来多大的人员伤亡、财 产损失或其他后果。 其中任何一个不存在，则认为这种风险不存在。 1、风险相关概念 ?风险评估：评估风险大小以及确定风险是否可容许的全 过程 是针对存在的风险源的发生危害的可能性和严重性进行分析以 一、什么是风险一、什么是风险 是针对存在的风险源的发生危害的可能性和严重性进行分析，以 确定这种危害是否可接受。 可能性：采取数学方法，最后得出一个综合指标来实现 严重性：通过工程学的方法分析 是否可接受的判断需根据相关的知识，如法律、法规及组织具体 情况加以确定，一般说来，这个标准或界限值不是一成不变的 一一一一. .什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险 目 录目 录 18 二二二二. .为何进行风险评估为何进行风险评估为何进行风险评估为何进行风险评估 三三三三. .如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估 2012-09-17 4 二、为何进行风险评估二、为何进行风险评估 凤凰桥事故凤凰桥事故模拟视频模拟视频凤凰桥事故凤凰桥事故模拟视频模拟视频 一一一一. .什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险什么是风险和工程风险 目 录目 录 20 二二二二. .为何进行风险评估为何进行风险评估为何进行风险评估为何进行风险评估 三三三三. .如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估如何开展桥隧施工安全风险评估 1 评估流程 2 总体风险评估 1 评估流程 2 总体风险评估 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 1 评估流程1 评估流程 2 总体风险评估2 总体风险评估 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 风险评估的基本流程：风险评估的基本流程： 1、总则和术语1、总则和术语 风险评估 风险管理 风险评估的基本流程：风险评估的基本流程： 1、总则和术语1、总则和术语 风险定义明确评估的对象，评估目的 确定评估范围 风险定义明确评估的对象，评估目的 确定评估范围 风险评估 风险管理 2012-09-17 5 风险评估的基本流程：风险评估的基本流程： 1、总则和术语1、总则和术语 研究和发现工程施工潜在的风险事件 明确分析重点的过程 研究和发现工程施工潜在的风险事件 明确分析重点的过程 风险评估 风险管理 风险源辨识风险源辨识 风险评估的基本流程：风险评估的基本流程： 1、总则和术语1、总则和术语 风险评估 风险管理 风险分析风险分析分析事故形态、可能原因的过程分析事故形态、可能原因的过程 风险评估的基本流程：风险评估的基本流程： 1、总则和术语1、总则和术语 风险评估 风险管理 风险估测 包括事故可能性估测、事故严重程度 估测和风险估测三方面 事故可能性估测就是对风险事件出现 不确定性的估计， 事故严重程度估测就是估算风险事件 给业主带来的各种损失程度 风险估测是对事故可能性和事故严重 程度的综合 风险估测 包括事故可能性估测、事故严重程度 估测和风险估测三方面 事故可能性估测就是对风险事件出现 不确定性的估计， 事故严重程度估测就是估算风险事件 给业主带来的各种损失程度 风险估测是对事故可能性和事故严重 程度的综合 风险评估的基本流程：风险评估的基本流程： 1、总则和术语1、总则和术语 风险评估 风险管理 风险控制 根据风险等级确定处理措施：一般风险源和 重大风险源。 风险控制 根据风险等级确定处理措施：一般风险源和 重大风险源。 风险定义 风险源辨识 工 险评估 理 风险评估的主要方法：风险评估的主要方法： 1、总则和术语1、总则和术语 直接经验、事故资料收集、专家咨询、逻辑分析、 头脑风暴、比较方法 直接经验、事故资料收集、专家咨询、逻辑分析、 头脑风暴、比较方法 风险分析 风险估测 风险控制 程 风 险 风险 风险管理 在不同的阶段使用不同的方法，就能形成具体的评估方法 可以根据问题的特点具体研究确定方法 最为基本的是把握风险评估的基本流程 在不同的阶段使用不同的方法，就能形成具体的评估方法 可以根据问题的特点具体研究确定方法 最为基本的是把握风险评估的基本流程 等风险图、风险矩阵、专家调查等风险图、风险矩阵、专家调查 故障树、危害及操作性评估、鱼刺图、 故障模式与影响分析等，采用评估小组讨论会形式 故障树、危害及操作性评估、鱼刺图、 故障模式与影响分析等，采用评估小组讨论会形式 1 评估流程 2 总体风险评估 1 评估流程 2 总体风险评估 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 2012-09-17 6 2.1 桥梁工程 评估指标： 2、总体风险评估2、总体风险评估 桥梁建设规模 地质条件 气候环境条件 地形地貌 桥位特征 施工工艺成熟度等 评估指标分类分值说明评估指标分类分值说明 建设规模（a1）建设规模（a1） 单孔跨径lk（或总长l）超过或达到国内外同类桥型最大单孔跨径（或总长）6-8 应结合各地工程 建设经验及水平， 综合判定，其中 拱桥应按高限取 值。 150lk米或1000米l3-5 40米lk150米或100米l1000米1-2 40米lk或100米l0-1 地质条件(a2)地质条件(a2) 不良地质灾害多发区域（包括岩溶、滑坡、泥石流、采空区、强震区、雪崩区、 水库坍岸区等） 4-6 特殊性岩土主要 包括：冻土、膨 胀性岩土、软土 等。 存在不良地质灾害，但不频发或存在特殊性岩土，影响施工安全及进度1-3 地质条件较好，基本不影响施工安全因素0-1 气候环境条件(a3)气候环境条件(a3) 极端气候事件多发区域（洪水、强风、强暴雨雪、台风等）4-6 应结合施工工艺 特征综合判定。 气候环境条件一般，可能影响施工安全，但不显著2-3 气候条件良好，基本不影响施工安全0-1 地形地貌条件(a4)地形地貌条件(a4) 山岭区 峡谷、山间盆地、山口等险要区域4-6 应结合勘察资料， 综合判定。 一般区域0-3 平原区0-1 桥位特征(a5)桥位特征(a5) 跨江、河、海湾 通航等级1级-3级4-6 跨线桥应综合考 虑交叉线路的交 通量状况。 通航等级4级-6级2-3 通航等级7级及等外0-1 陆地跨线桥（公路、铁路等）及其他特殊桥3-6 施工工艺成熟度 (a6) 施工工艺成熟度 (a6) 新技术、新工艺，新设备国内首次应用2-3 应考虑施工企业 工程经验。 施工工艺较成熟，国内有相关应用0-1 2.2 桥梁工程 桥梁工程施工安全总体风险大小计算公式为： r a1+a2+a3+a4+a5+a6 2、总体风险评估2、总体风险评估 r=a1+a2+a3+a4+a5+a6 其中， a1指桥梁建设规模所赋分值； a2指工程所处地质条件所赋分值； a3指工程所处气候环境条件所赋分值； a4指工程所处地形地貌所赋分值； a5指桥位特征所赋分值； a6指施工工艺成熟度所赋分值。 2.2 桥梁工程 计算得到总体风险值r后，对照下表确定桥梁工程施工 安全总体风险等级。 2、总体风险评估2、总体风险评估 安全总体风险等级。 风险等级计算分值r 等级（极高风险）14分及以上 等级（高度风险）9-13分 等级（中度风险）5-8分 等级（低度风险）0-4分 2.3 隧道工程 评估指标： 2、总体风险评估2、总体风险评估 隧道地质条件：围岩、瓦斯、富水情况 建设规模：长度、断面大小 地形条件等 评估指标分 类分值说明评估指标分 类分值说明 地质地质g =(a+b+c) 围岩情况围岩情况 a 1.、围岩长度占全隧长度、围岩长度占全隧长度70%以上以上4-5 根据设计文 件和施工实 际情况确定 根据设计文 件和施工实 际情况确定。 2.、围岩长度占全隧长度、围岩长度占全隧长度40%以上、以上、70%以下以下3 3.、围岩长度占全隧长度、围岩长度占全隧长度20%以上、以上、40%以下以下2 4.、围岩长度占全隧长度、围岩长度占全隧长度20%以下以下1 瓦斯含量瓦斯含量 b 1.隧道洞身穿越瓦斯地层隧道洞身穿越瓦斯地层2-3 2.隧道洞身附近可能存在瓦斯地层隧道洞身附近可能存在瓦斯地层1 3.隧道施工区域不会出现瓦斯隧道施工区域不会出现瓦斯0 富水情况富水情况 c 1.隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质隧道全程存在可能发生涌水突泥的地质2-3 2.有部分可能发生涌水突泥的地质有部分可能发生涌水突泥的地质1 3.无涌水突泥可能的地质无涌水突泥可能的地质0 开挖断面开挖断面 1.特大断面（单洞四车道隧道）特大断面（单洞四车道隧道）4 2.大断面大断面（单洞三车道隧道单洞三车道隧道）3开挖断面开挖断面 a 2.大断面大断面（单洞三车道隧道单洞三车道隧道）3 3.中断面（单洞双车道隧道）中断面（单洞双车道隧道）2 4.小断面（单洞单车道隧道）小断面（单洞单车道隧道）1 隧道全长隧道全长 l 1.特长（特长（3000m以上）以上）4 2.长（大于长（大于1000m、小于、小于3000m）3 3.中（大于中（大于500m、小于、小于1000m）2 4.短（小于短（小于500m）1 洞口形式洞口形式 s 1.竖井竖井3 2.斜井斜井2 3.水平洞水平洞1 洞口特征洞口特征 c 1.隧道进口施工困难隧道进口施工困难2 从施工便道 难易、地形 特点等考虑。 从施工便道 难易、地形 特点等考虑。 2.隧道进口施工较容易隧道进口施工较容易1 2012-09-17 7 2.3 隧道工程 隧道工程施工安全总体风险大小计算公式为： 2、总体风险评估2、总体风险评估 r=g（a+l+s+c） g指隧道、竖井、斜井路线周围的地质所赋分值； a指标准的开挖断面所赋分值； l指隧道入口到出口的长度所赋分值； s指成为通道的隧道出入口的形式所赋分值； c指隧道洞口地形条件所赋分值。 2.3 隧道工程 计算得到总体风险值r后，对照下表确定隧道工程施工 安全总体风险等级 2、总体风险评估2、总体风险评估 安全总体风险等级。 风险等级计算分值r 等级（极高风险）22分及以上 等级（高度风险）14-21分 等级（中度风险）7-13分 等级（低度风险）0-6分 1 评估流程 2 总体风险评估 1 评估流程 2 总体风险评估 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 3.1 一般要求 对象：桥梁或隧道工程中的施工作业活动(或施工区段) 3、专项风险评估3、专项风险评估 落脚点：事故 评估程序包括：风险源普查、辨识、分析，并针对重大 风险源进行估测、控制 3.2 风险源辨识（资料收集） 类似工程事故资料； 本工程相关设计及施工文件资料； 工程区域内水文地质气候等资料 3、专项风险评估3、专项风险评估 工程区域内水文、地质、气候等资料； 工程可行性研究报告、工程地质勘察报告、初步设计文件 、施工图设计文件及工程施工组织设计文件等资料； 工程区域内的建（构）筑物（含管线、民防设施、铁路、 公路等）资料； 上阶段风险评估的成果； 其他与风险源辨识对象相关的资料。 3.2 风险源辨识（施工作业程序分解） 分部工程分项工程单位作业 3、专项风险评估3、专项风险评估 2012-09-17 8 3.2 风险源辨识（事故辨识） 通过相关人员调查、评估小组讨论、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，并形成 风险源普查清单。 3、专项风险评估3、专项风险评估 风险源普查清单。 考虑施工机械设备、施工作业活动、危险物质、不良 的地质天气环境等 序号风险源判断依据 1风险源1 2风险源2 n风险源n 3.3 风险分析 ? 致害物 3、专项风险评估3、专项风险评估 ? 可能受到事故伤害的人员 ? 事故发生的原因 ? 事故严重程度 3.3 风险分析 ?应采用系统安全工程的方法，通过评估小组讨论会的形 式实施。 ?可采用鱼刺图法危害及操作性评估（hazop）故障模 3、专项风险评估3、专项风险评估 ?可采用鱼刺图法、危害及操作性评估（hazop）、故障模 式与影响分析（fmea）、故障树分析法、事件树分析法 等方法进行分析。 3.4 风险估测 风险大小=事故可能性严重程度 事故可能性评估可选用专家调查法故障树分析法事件树分 3、专项风险评估3、专项风险评估 事故可能性评估可选用专家调查法、故障树分析法、事件树分 析法等，事故严重程度评估可选用专家调查法等。 编号 风险源风险估测 作业内容 潜在的事 故类型 严重程度 可能性 风险大 小人员伤亡经济损失 3.4 风险估测 一般风险源：不宜过分强调精确量化。必要时，可参考 lec法。 3、专项风险评估3、专项风险评估 重大风险源：应进行定量风险估测，确定风险等级。推荐 风险矩阵法和指标体系法。 1 评估流程 2 总体风险评估 1 评估流程 2 总体风险评估 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 3 专项风险评估 4 重大风险源风险估测 5 风险控制 2012-09-17 9 4.1 一般要求 事故可能性的等级分成四级 4、重大风险源风险估测4、重大风险源风险估测 概率范围中心值概率等级描述概率等级概率范围中心值概率等级描述概率等级 0.31很可能4 0.03-0.30.1可能3 0.003-0.030.01偶然2 0.0030.001不太可能1 4.1 一般要求 事故严重程度的等级分成四级 4、重大风险源风险估测4、重大风险源风险估测 人员伤亡分级标准： 等级1234等级1234 定性 描述 一般较大重大特大 人员 伤亡 人员死亡（含失踪） 人数3 或重伤人数10 3人员死亡（含失踪） 人数10 或10重伤人数50 10人员死亡（含失 踪）人数30 或50重伤人数100 人员死亡（含失踪） 人数30 或重伤人数100 4.1 一般要求 事故严重程度的等级分成四级 4、重大风险源风险估测4、重大风险源风险估测 直接经济损失标准： 损失等级一般较大重大特大 经济损失（万元）z1010z5050z500z500 分值1234 损失等级一般较大重大特大 经济损失（万元）z1010z5050z500z500 分值1234 4.1 一般要求 专项风险等级分为四级：低度（级）、中度（级）、高度 （级）、极高（级） 4、重大风险源风险估测4、重大风险源风险估测 风险等级标准 严重程度等级 可能性等级 一般较大重大特大 1234 很可能4高度高度极高极高高度高度极高极高 可能3中度高度高度极高中度高度高度极高 偶然2中度中度高度高度中度中度高度高度 不太可能1低度中度中度高度低度中度中度高度 4.2 桥梁工程 以人工挖孔桩作业为例： 4、重大风险源风险估测4、重大风险源风险估测 序号 评估指标 分类 分值 说明 序号 评估指标 分类 分值 说明 1 桩长 桩长 l15 米 4-6 应结合工程经验 进行判定 10 米l15 米 2-3 l10 米 0-1 2 地形条件 地形条件 山岭区 2-3 应结合作业场地 条件综合考虑， 进行判定 平原区 0-1 3 土石条件 土石条件 四类-六类土（常采用爆 破法） 3 土石条件不均 时，应以最不利 条件作为判定基 准 一类土 （松土、 砂类土等） 3 二类土（粘性土，密实砂 0 以人挖孔桩作业为例 准 性土等） 0 4 地质条件 地质条件 施工区域内地质条件不 良，如存在岩溶、滑坡等 2-3 应结合工程经 验，针对特定的 不良地质条件进 行判定 施工区域内地质条件好 0-1 5 地下水 地下水 地下水位丰富，浅层分 布，施工可能需穿越 2-3 应结合施工区域 地下水分布特征 综合判断 地下水深层分布， 施工基 本不可能穿越 0-1 6 有毒有害气体 有毒有害气体 存在有毒有害气体分布 1-3 有毒有害气体主 要包括、 硫化氢、 瓦斯等，应结合 施工区域整体综 合判定 无有毒有害气体分布 0 7 地下构筑物 地下构筑物 存在军事和民用光缆等 可能引发巨大财产损失、 工期延误等地下构筑物 1-3 不能明确时，应 根据可能性判定 无地下构筑物分布 0 评估指标分类分值说明 总包企业资质 a 三级3 二级2 一级1 特级0 专业及劳务分包企业 资质 b 无资质1 针对当前作业的主要分包 企业。 有资质0 历史事故情况 c 发生过重大事故3 指项目部主要管理人员从 事过的工程项目上曾经发 生的事故情况。 发生过较大事故2 发生过一般事故1 未发生过事故0 作业人员经验 无经验2 从特种作业人员、一线施 经验不足1 d工人员的工程经验考虑。 经验不足1 经验丰富0 安全管理人员配备 e 不足2从“三类人”的持证、在 岗情况考虑。基本符合规定1 符合规定0 安全投入 f 不足2 基本符合规定1 符合规定0 机械设备配置及管理 g 不符合合同要求2 基本符合合同要求1 符合合同要求0 专项施工方案 h 可操作性较差2 可操作性一般1 可操作性强0 2012-09-17 10 4.2 桥梁工程 典型重大风险源事故可能性等级划分见表24，其中 p=r，其中