武云高速南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

武云高速南水北调斜拉桥

施工安全风险评估报告

2014年5月22日

武云高速南水北调斜拉桥

施工安全风险评估报告

编制单位：河南省公路工程局

评估小组负责人：

日期：2014年5月22日

目录

一、编制依据...............................................-0-

I、国家有关法律法规.............................................................-0-

2、工程项目的有关技术文件资料..................................................-0-

3、主要规范标准.................................................................

4、评估对象目标及范围..........................................................

4.1评估对象...............................................................

4.2评估范围...............................................................

4.3评估目的...............................................................

二、工程概况..............................................-2-

1、工程规模.....................................................................-2-

2、地形地貌.....................................................................-3-

3、气候特征.....................................................................-3-

4、水文条件.....................................................................-3-

5、工程地质.....................................................................-3-

6、施工组织综述.................................................................-4-

7、工程特点与难点...............................................................-4-

三、评估过程和评估方法.....................................-5-

四、评估内容：.............................................-6-

1、总体风险评估.................................................................-6-

2、专项风险评估.................................................................-7-

2.1、施工作业分解...........................................................-8-

2.2、风险源普查.............................................................-8-

2.3、风险源分析............................................................-14-

2.4、风险估测..............................................................-22-

2.5、重大风险源风险估测...................................................-30-

五、对策措施与建议........................................-33-

六、评估结论.............................................・36・

1、重大风险源风险等级汇总....................................................-36-

2、分析评估结果的科学性、可行性、合理性及存在问题...........................-36-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

南水北调斜拉桥安全风险评估报告

为加强南水北调斜拉桥工程的安全管理，尽早辨识潜在风险，优化工

程建设方案，完善风险控制措施，提高工程建设和运行的安全性，南水北调

斜拉桥工程安全风险评估小组按照施工单位要求，对大桥主体工程施工组织

设计进行了安全风险评估。评估的主要目的如下：

1、对南水北调斜拉桥工程施工风险进行评估；

2、对南水北调斜拉桥工程下步施工管理提供技术参考；

3、对项目安全风险管理提出建议，为安全管理工作提供参考。

一、编制依据

1、国家有关法律法规

《中华人民共和国安全生产法》

《中华人民共和国消防法》

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国防洪法》

《中华人民共和国突发事件应对法》

《建设工程安全生产管理条例》

《特种设备安全监察条例》

《劳动用品监督管理规定》

2、工程项目的有关技术文件资料

《南水北调斜拉桥施工组织设计》

《南水北调斜拉桥工程地质勘察报告》

《南水北调斜拉桥工程两阶段施工图设计》

-0-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

3、主要规范标准

《公路工程技术标准》

《公路桥梁抗风设计规范》

《公路工程抗震设计规范》

《公路建设项目环境影响评价规范》

《公路桥涵施工技术规范》

《公路工程质量检验评定标准》

《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》

《公路工程施工安全技术规程》

《高速公路交通安全设计及施工技术规范》

4、评估对象目标及范围

4.1评估对象

评估的对象是武陟至云台山高速公路ZK33+103.744南水北调斜拉桥

及其附属工程。

4.2评估范围

评估范围为南水北调斜拉桥所属工程施工阶段的风险评估，包括对安

全、工期、环境以及第三方风险进行评估。风险评估与管理必须本着安全第

一的原则，环境、质量、投资、工期等都应服从于安全。尤其要重视可能导

致突发性、灾害性的风险事件。

4.3评估目的

对南水北调斜拉桥施工的可行性、充分性、有效性进行评价，通过对

该桥梁施工风险的识别、估计和评价，确定风险等级。合理使用多种管理方

法和技术手段对项目风险实行有效控制，将各类风险降到可接受水平，达到

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

保安全、保护环境、保证建设工期、控制投资、提高效益、实现建设项目的

总目标。

二、工程概况

1、工程规模

ZK33+103.744/YK33+103.755南水北调特大桥为单塔单索面斜拉桥，

跨径布置为：175m+93+49m,共一联，桥梁总长327.48m。桥梁采用不对称

独塔单索面斜拉桥，墩塔梁固结，上部结构采用预应力混凝土箱梁。设计速

度100km/h,桥面净宽为2X11.75。该桥混凝土3.1万方，斜拉索7983钢

筋49203冷铸锚176套,波纹管49496m。

主要技术指标

•••-•

序号指标名称单位指标值

1地形山前倾斜平原

12公路等级高速公路1

3设计速度km/h100

：4车道数条4：

：5南水北调总干渠设计水位m103.204?

6设计加大水位m103.79

无通航要求，一级马道通:

7桥下净空

i行净空控制为4.5mj

18桥梁安全等级一级!

J9桥涵设计汽车荷载等级级公路-1级的1.3倍]

10桥梁宽度m桥面净宽为2XU.75m

设计基准期年1001

-2-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

地震动峰值加速度为

0.178g,抗震设防烈度为

12地震基本烈度度7度，抗震设防措施等级

为9级，抗震设防类别为

A类

基本风压500Pa,对应的

13设计风荷载

基本风速为28.7m/s

2、地形地貌

桥位区地貌单元属于山前倾斜平原，地形较平坦。桥区地面标高

111.5〜112.9m左右。

3、气候特征

项目区属暖温昔大陆性季风气候，春夏秋冬四季分明，气候宜人。年

平均气温14.5℃,最冷月为1月，平均气温0.1℃,最热月为7月，平均气

温27.2℃,气温年较差27.1年平均降水量560.4毫米。按照降水分布情

况，一年又可分为干、湿两季，冬半年少，夏半年多，降水主要出现在汛期

6〜8月。全年降水量1月份最少，只有5.2毫米，七月份最多，可达154.9

毫米。年平均无霜期216天，年平均日照时数2062.4小时。

%水文条件

桥区无地表径流，勘探深度范围内地下水静止水位约31.0米，调查走

访场地附近农田灌溉井水位亦在35〜41.0m之间，因此，初步分析地下水具

承压水性质，承压水头初步分析为4〜10m,根据地层性质分析，承压水主

要分布在第⑧层及其下地层中。

5、工程地质

根据桥位范围内地质调绘及勘探，在勘探深度内，桥台处上覆第四系

上更新统地层，岩性以粉质黏土和卵石为主，下伏第四系中更新统地层。桥

区内地层从上至下如下：

第四系上更新新统（Q3al）

①粉土：黄褐色，中密。①1卵石：灰〜灰黑色，密实。②卵石：灰~

-3-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

灰黑色，密实C②1圆砾：灰〜灰黑色，密实C③粉十：黄褐色，中密c③

1卵石：灰〜灰黑色，密实。③2粉质黏土：黄褐色，可塑。④卵石：灰〜

灰黑色，密实。⑤粉质黏土：黄褐色，硬塑。⑤1粉土：褐黄色，密实。

第四系中更新新统（Q2al）

⑥卵石：灰〜灰黑色，密实。⑦粉质黏土：红褐色，硬塑。⑦1粉土:

褐红色，密实。⑦2卵石：灰〜灰黑色，密实。⑧粉质黏土含卵石：青灰〜

红褐混杂色。⑨粉质黏土：红褐色，硬塑。⑨1粉土：褐红色，密实。⑩粉

质黏土含卵石：褐灰色。⑩1粉质黏土：红褐色，硬塑。⑩1粉质黏土：红

褐色,硬塑。（11）粉质黏土：红褐色，硬塑。

6、施工组织综述

总体施工组织以主塔液压爬模施工为主线，主跨挂篮悬浇为施工重点，

以1#墩主塔基础、承台施工为突破点，迅速展开桥梁下部施工。同时施工

中提前做好施工监控的准备工作，采取得力有效措施，合理优化各工序的施

工时间，加快施工进度。

根地质条件和现场实际情况，桥台桩基采用旋挖钻施工，桥墩桩基采

用冲击钻施工。承台大体积混凝土采用设置冷却管的措施降低混凝土的水化

热，避免混凝土产生裂纹。主塔下塔柱采用支架现浇施工，主塔中、上塔柱

采用液压爬模施工。主跨主梁采用挂篮悬浇施工。

7、工程特点与难点

1、建设规模大、工期紧：南水北调桥总工期为30个月，实际有效工

期21个月，冷铸锚、斜拉索、锚具等特种材料较多，主塔爬模和主梁挂篮

悬浇施工工艺复杂，施工协调组织难度大。

2、超长大直径桩基施工：南水北调特大桥1#墩桩基32根，桩径2米,

桩长80米，桩与桩中心距离5米，净距离3米。施工中须采用隔桩跳打的

施工工艺，影响施工进度。同时单根桩基混凝土方量为251m3,方量较大，

对钢筋焊接、混凝土灌注等施工控制要求较高，施工控制技术难度大。

-4-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

3、大体积混凝土施工：1#墩主塔承台、下塔柱等混凝十方量较大，施

工中须采取优化混凝土配合比、预埋冷却管循环通水等措施降低水化热。大

体积混凝土采用泵车分层进行浇筑。

4、冬期施工：根据总体施工进度计划，主塔和主梁施工，均须在冬期

进行施工，因此做好冬期施工的保温和养护对混凝土质量至关重要。

5、施工中做好监控检测十分关键：由于塔柱高度为96m,塔身为倒Y

型，主梁悬浇175m,施工前须做好各种检测元件的埋设，施工过程中选择

具有资质的监控单位做好检测工作。

6、施工工况验算多：施工中所用挂篮设备、液压爬模设备须根据主梁

7m每节，主塔4m每节进行最不利情况下的各种工况的验算，确保施工安

全。

7、南水北调总干渠对环保要求高：主跨主梁施工期间，正值南水北调

总干渠通水运行期间，对防抛洒、防滴漏、防油污等环保要求较高，主梁挂

篮施工须采用全封闭挂篮施工系统。

三、评估过程和评估方法

评估实施前，评估小组收集整理并分析了工程相关数据，包括工程背

景、施工图设计文件、实时性施工组织设计、安全专项施工方案。评估小组进

行了现场勘察，与工程参见单位进行座谈，开展风险源辨识，形成风险源辨

识清单，运用《公路桥隧工程施工安全风险评估指南》中评估方法对本桥总

体风险及专项风险进行评估。

-5-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

四、评估内容:

1、总体风险评估

桥梁工程施工安全风险，总体评估主要考虑桥梁建设规模、地质条件、

气候环境条件，地形地貌、桥位特征及施工工艺成熟度等指标。其中

A1:建设规模所赋分值

A2：工程所处地质条件所赋分值

A3：工程所处气候环境所赋分值

A4：工程所处地形地貌所赋分值

A5：桥位特征所赋分值

A6：施工工艺成熟度所赋分值

南水北调斜拉桥液压爬模项目总体风险评估指标体系评分表I

表1：南水北调斜拉桥总体风险评估指标

评估指

分类分值说明实际情况说明取值备注

标

单孔跨径LK（总长L）超过或达南水北调斜拉桥

最大跨径175米.

到国内外同类桥型最大单孔踏径6-8

全长327.4S米，连

LK（总长L）应结合各地工程续结构

建设规建设经验及水平，L=327.48米

LK>150米或L>1000米3-53

模（A1）综合判定，其中拱LK=175米

100米vL<1000米或40米桥应按高限取值。

1-2

<LK<150米

L<100米或LK<40米0-1

不良地质灾害多发区（包括岩溶、

滑坡、泥石流、采空区、强震区、4-6

地质条雪崩区、水库坍塌区等）

特殊性岩土主要

件（A2）存在不良地质灾害，但不频发或

包括：冻土、膨胀

存在特殊性岩土，影响施工安全1-3

性岩土、软土等。

地质条及进度

件（A2）地质条件良好，基本不影响施工砂土、

0-11

安全因素粉质黏土

极端气候事件多发区域（洪水、

4-6

气候环强风、强暴雨雪、台风等）

应结合施工工艺

境条件气候环境条件一般，可能影响施

2-3特征综合判定。

（A3）工安全，但不显著

气候条件良好，基本不影响施工0-11

-6-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

安全

峡谷、山间盆地、

4-6

山岭区山口等险要区域

地形地

一般区域0-3应结合勘察资料，

貌条件

综合判定。

（A4）山前倾斜平

平原区0-1原，地形较平1

坦

通航等级1级-3级4-6

跨江、河、通航等级4级-6级2-3

海湾跨线桥应综合考

桥位特通航等级7级及等

0-1虑交叉线路的交等外1

征（A5）外

跨线桥（公路、铁通量状况.

陆地路等）及其他特殊3-6

桥

新技术、新工艺、新设备国内首

施工工2-3

次应用应考虑施工企业

艺成熟

施工工艺较成熟，国内有相关应工程经验。

度（A6）0-11

用

分值合计及风险分类8II

本桥施工总体风险R=Al+A2+A3+A4+A5+A6=3+l+3+3+2+l=8。另根据总体

风险值R划分标准（详见下表2）,合同桥梁总体风险等级属于H级（中度

风险），故需要对其做专项风险评估。

表2：桥梁施工安全总体风险评估标准

风险等级计算分值R

等级IV（极高风险）14分及以上

等级III（高度风险）8-13分

等级II（中度风险）5・8分

等级I（低度风险）0-4分

2、专项风险评估

专项风险评估前，首先，应按照施工组织设计所确定的施工工法，分解

施工作业程序，结合工序作业特点、环境条件、施工组织等致险因子，辨识

施工作业活动中典型事故类型，从而建立风险源普查清单，并通过风险分析

和估测，确定重大风险源。其次，按照《指南》推荐的指标体系法评估重大

-7-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

风险源的风险等级，并对风险可接受准则确定相应的风险控制措施C

专项风险评估的基本程序包括：风险源普查、辨识、分析，并针对重大

风险源进行估测和控制。

2.1、施工作业分解

根据南水北调斜拉桥施工组织设计和施工方案，结合现场实际情况，对

塔柱及上部结构施工作业内容进行以下分解。

表3：施工作业分解表

分部工程分项工程备注

钻孔桩

主桥下部结构承台模板施工

墩身

箱梁悬臂浇筑施工

主桥上部结构

边跨支架现浇施工

桥梁铺装

桥面防护设施安装

伸缩装置安装

主桥桥面系及附属工程便道施工

混凝土工厂

钢结构车间

钢筋车间

2.2v风险源普查

施工作业程序分解后，通过评估小组讨论方式，分析评估单元内可能发

生的典型事故类型，形成风险源普查清单表

-8-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

表4：风险源普查清单表

序

风险源危险致因产生影响

号

钻杆、材料堆放不规范易发生坍塌。坍塌事故

起重设备安全装置失灵易发生人、机事故。机械伤害

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢起重事故

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重伤害。机械伤害

风力导致起重物体晃动易撞击人员。设备或物体打击、机

钻孔就位与提工程构筑物。械伤害

钻移动起重立体交叉作业易发生物体打击。物体打击

钻机支垫有缺陷易发生机械伤害机械伤害

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电、火灾

生触电。

钻机导管漏油、油桶与火源接触易发生火灾、

火灾、爆炸

爆炸。

吊车未经检验、起重设备安全装置失灵易发机械伤害、机

生人、机事故械事故

1起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢起重事故、机

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。械伤害

钢筋笼制作及氧气、乙烘瓶安全跆离不够，夏季高温气瓶

火灾、爆炸

运输未覆盖易发生化学性爆炸。

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电、火灾

生触电。

钻孔桩施

焊接人员在超过2m高处进行焊接作业不系安

工高处坠落

全带导致坠落。

钢筋笼吊放在车上未经固定易发生滑落、翻

物体打击

滚。

起重设备安全装置失灵易发生人、机事故。机械伤害

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢物体打击、机

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。械伤害

钢筋笼沉放风力导致起重物体晃动易撞击人员。设备或起重事故、机

工程构筑物。械伤害

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电、火灾

生触电。

氧气、乙块瓶安全距离不够，夏季高温气瓶

火灾、爆炸

未覆盖易发生化学性爆炸。

-9-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

起重立体交叉作业易发生物体打击起重事故

机械设备安全装置失灵易发生机械伤害。机械伤害

高空作业人员不按要求系好安全带导致坠落

高空坠落

事故。

碎浇注起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢物体打击、机

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。械伤害

基坑开挖防护不到位易塌方。坍塌、

材料堆放不规范。坍塌事故

基坑开挖机械设备安全装置失灵。机械伤害

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电、火灾

生触电。

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢物体打击、机

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。械伤害

氧气、乙快瓶安全距离不够，夏季高温气瓶

火灾、爆炸

未覆盖易发生化学性爆炸。

承台吊车未经检验、起重设备安全装置失灵易发

模板拆除及安机械伤害

2生人、机事故。

施工

装信号指挥不规范。物体打击

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电

生触电。

物体打击、坍

材料堆放不规范。

塌

机械未经检验出现故障。机械伤害

脚手板搭接不牢固。坍塌

砂浇筑电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电

生触电。

材料堆放不规范。坍塌

吊车未经检验、起重设备安全装置失灵易发

机械伤害

生人、机事故。

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢物体打击、机

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。械伤害

坍塌、事故伤

千斤顶未经校正。

模板安装与拆害

施工中未按操作规程要求正确操作。事故伤害

除

信号指挥不规范。物体打击

高处坠落、事

脚手板搭接不牢固。

3墩身施工故伤害

高处坠落、物

安全防护不到位。

体打击

人员为按要求正确佩戴安全带高处坠落

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢机械伤害、物

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。体打击

氧气、乙炊瓶安全距离不够，夏季高温气瓶化学爆炸、火

钢筋安装未覆盖易发生化学性爆炸。灾

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

生触电。触电、火灾

-10-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

信号指挥不规范。物体打击

机械未经检验出现故障。机械伤害

安全防护设置不到位。高处坠落

3墩身施工碎浇筑

高空作业人员未按要求系安全带。高处.坠落

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电

生触电。

材料堆放不规范。坍塌

吊车未经检验、起重设备安全装置失灵易发

机械伤害

生人、机事故。

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢物体打击、机

模板安装与拆丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。械伤害

除信号指挥不规范。物体打击

脚手板搭接不牢固。事故伤害

高处坠落、物

安全防护不到位。

体打击

人员未按要求正确佩戴安全带。高处坠落

4索塔施工

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢机械伤害、物

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。体打击

氧气、乙快瓶安全距离不够，夏季高温气瓶化学爆炸、火

钢筋安装

未覆盖易发生化学性爆炸。灾

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电、火灾

生触电。

信号指挥不规范。物体打击

机械未经检验出现故隙。机械伤害

安全防护设置不到位。高处坠落

碎浇筑高空作业人员未按要求系安全带。高处坠落

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电

生触电。

高处坠落、物

模板安装、拆除未按施工步骤实施。

体打击

脚手架未进行预压并观测沉降。坍塌

箱梁悬臂模板安装及拆

坍塌、物体打

5扣件强度不满足要求。

浇筑施工除击

立体交叉作业易发生物体打击。物体打击

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢机械伤害、物

-II-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。体打击

周围防护不到位。高处坠落

高处坠落、物

高空作业人员未按要求佩戴安全防护用品。

体打击

机械未经检验出现故障。机械伤害

信号指挥不规范。物体打击

氧气、乙炊瓶安全距离不够。爆炸、火灾

吊物在空中触碰高压线路。触电、火灾

电器设备无漏电保护、不接零、不接地易发

触电

生触电。

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢高处坠落、物

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。体打击

高处坠落、物

信号指挥不规范。

体打击

机具设备无漏电保护、不接零、不接地易发

钢筋制作及安触电

生触电。

装

立体交叉作业易发生物体打击物体打击

高空作业人员未按要求佩戴安全防护用品。物体打击

氧气、乙快瓶安全距离不够。爆炸

坍塌、物体打

材料堆放不规范。

击

机械未检验合格。机械伤害

周围防护不到位。高处坠落

作业人员未佩戴安全防护用品。物体打击

立体交叉作业。物体打击

机具设备无漏电保护、不接零、不接地易发

箱梁悬臂砂浇筑及箱梁触电

5生触电。

浇筑施工张拉

张拉设备未校正。机械伤害

事故伤害、机

张拉人员未参加培训。

械伤害

张拉未按操作规程操作。事故伤害

锚具不符合要求。机械伤害

起重超负荷、钢丝绳及吊具选择不合理、钢机械伤害、物

6桥面铺装钢筋绑及碎浇

丝绳断裂、吊物下面站人易发生起重事故。体打击

-12-

武陟至云台山高速公路南水北调斜拉桥施工安全风险评估报告