【桥梁工程施工风险评估理论概述5100字】

桥梁工程施工风险评估理论概述一、风险及风险分析的基本概念1.风险的定义风险概念的形成最早始于19世纪末的西方经济领域。罗森•布鲁姆和克兰认为，风险是未来损失的完全不确定性的体现。Sage和WiUiams进一步将风险概括为在特定环境和特定时期内发生损失的可能性及其与预期结果的差异。1998年，国际地质联合会(IOGS)滑坡研究组风险评估委员会对其危险性表示如下：风险=概率×后果2003年，澳大利亚大坝委员会(ANCOLD)将大坝溃坝风险定义为:“风险是指对生命、健康、财产和环境产生不利影响的可能性和严重程度的衡量，是溃坝可能性和后果的产物。”综上所述，由于不同的工程领域关注的方面不同，对风险定义的表达方式也不同，但总体上侧重于发生概率和损失的不确定性。可以看出，风险的内涵包括以下几个方面:风险存在的客观必然性、风险发生的概率和风险造成损失的不确定性。在大跨度连续刚构桥的施工中，常采用吊篮悬臂施工技术。桥梁结构的形成需要经过一个非常复杂的过程。各断面混凝土不仅材料不稳定，而且受温度、湿度和时间的影响较大。在施工过程中，不同梁截面混凝土的年龄、结构荷载、几何特征和边界条件不断变化，人员、施工机械和管理因素不断变化，风险事件发生的概率和损失也在不断变化。因此，结合大跨度连续刚构桥挂篮悬臂施工技术的特点，大跨度连续刚构桥施工风险定义为大跨度连续刚构桥施工过程中各种不确定因素相互作用导致的风险事件演变为风险事故的可能性和所有损失的总和。2.桥梁施工风险分析根据桥梁施工风险分析的定义，桥梁施工风险分析是识别不确定因素，估计风险事故和损失的可能性。在此基础上，做出施工风险决策，制定相应的风险应对计划。根据大跨度连续刚构桥工程施工的特点，建立了桥梁施工过程风险分析的整体理论框架。该框架主要由风险识别、风险估计、人为因素可靠性分析、风险决策和风险应对组成，如图10-1所示。图10-1桥梁施工风险分析总体框架（1）风险识别桥梁施工风险分析首先从风险识别入手，风险识别是整个分析评价工作的前提和基础。桥梁工程建设风险识别是研究和发现所有可能对建设目标的实现造成危害和损失的潜在因素，包括人为因素和非人为因素。（2）风险估计风险估计是风险分析中的重要和关键节点，其估计结果是风险评价和风险决策的前提和基础。风险估计主要包括风险概率估计、损失估计和风险度量。风险概率估计是利用数理统计的原理对风险事件发生的概率进行估计和量化。常用的风险概率估计方法有基于可靠性原理的概率估计和基于故障树的概率估计。风险损失估算是对桥梁建设过程中风险事件造成的损失和危害程度的衡量，包括直接损失估算和间接损失估算。（3）风险评价风险评估是桥梁建设风险分析的重要组成部分，是风险决策和应对的前提和基础。风险评估是在风险评估结果的基础上，考虑利益相关者的风险态度和承受能力，对形成的风险评估结果给予经济、合理、有效的风险应对措施，为风险决策提供依据和参考。。（4）人为因素可靠性分析由于桥梁工程以人为主导和实施，施工事故多是由人为因素直接或间接引起的，因此对人为因素的可靠性分析在整个施工风险分析和评价过程中起着重要的作用。因此，人为因素之间的风险态度、风险偏好和风险沟通贯穿于整个评估过程，研究这些因素对风险评估和控制具有重要意义。（5）风险决策与控制风险决策与控制是风险分析系统的终极目标，也是风险管理的核心组成部分。风险决策是指决策者根据风险评估的结果，综合考虑对风险的态度和承受能力，对风险进行战略选择的过程;风险控制是指根据风险评价和决策的结果，对风险事件进行预先的预防、处理和过程控制，包括风险监测和风险动态管理。二、桥梁工程建设期风险识别1.施工风险识别风险决策与控制是风险分析系统的终极目标，也是风险管理的核心组成部分。风险决策是指决策者根据风险评估的结果，综合考虑对风险的态度和承受能力，对风险进行战略选择的过程;风险控制是指根据风险评估和决策的结果，预先对风险事件进行预防、处理和过程控制，包括风险监测和风险动态管理。桥梁施工风险识别是一种系统的、动态的、信息化的、综合性的、客观存在的、存在于整个工程施工阶段的风险识别。项目的内部条件、外部环境和施工情况都在不断变化，这决定了风险识别是系统的、动态的。同时，项目信息的全面性、及时性和准确性影响着项目风险识别的可靠性和准确性，因此风险识别依赖于对项目信息的收集和整理。2.施工风险识别的过程桥梁施工阶段风险识别的全面性和深刻性直接影响着风险评估的质量和结果。如果在识别过程中忽略了某一风险，特别是忽略了主要的风险因素，可能会给整个项目造成严重的损失。风险识别的主要内容包括工程数据的收集整理、风险因素的风险程度分析、风险事件的分类整理、风险识别报告的编写。桥梁工程施工期风险识别流程如图10-2所示，描述如下：图10-2风险识别流程图(1)桥梁工程信息的收集与研究。要在施工过程中有效识别桥梁工程的风险，首先要对工程有全面深入的了解。因此，要注意收集项目环境、项目设计施工、项目总结和经验教训等数据，包括施工方案、桥梁结构形式、桥梁施工和结构体系性能等自然社会条件的基本信息。同时，需要对所收集的数据和信息的准确性和可靠性进行研究和判断，为风险识别奠定基础。(2)确认风险因素的不确定性。本文根据桥梁工程概况、施工组织设计、目标进度和监理报告，研究并判断桥梁施工相应阶段是否存在不利因素，分析这些不利因素的客观存在和不确定性，为进一步识别不利因素提供了判断依据。(3)识别风险模式和因素。在研究和判断风险因素不确定性的基础上，识别和推测导致各种工程事故的潜在风险因素，如结构形式、施工荷载和人为因素。同时，通过风险因素推导出工程建设阶段可能发生的风险模式和风险事故，并对这些风险可能造成的后果和损失进行预测。(4)风险事件的分类和排序。进一步分析筛选初步识别研究的风险因素和风险诱发条件，确定主要风险因素和风险诱发条件为主要矛盾。(5)编制风险识别报告。作为上述工作的研究成果，风险识别报告应包括桥梁工程的施工信息、不利于实现相应施工阶段施工目标的风险因素数据库以及分析判断风险因素归纳的主要条件。3.施工风险识别的方法施工风险识别方法经过不断的发展和应用，形成了层次分析法、检查表法、模糊层次分析法等有针对性的分析研究方法。(1)层次分析法。层次分析法(AHP)是美国著名学者Satty在20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多目标风险识别与决策方法。该方法将复杂工程项目系统按主导和从属关系逐步分解为层次结构的子系统，然后对分解后的子系统进行研究分析，判断并比较各层次各因素相对于前一层次或总体目标的相对重要性。从而识别工程项目系统中的主要风险模式。该方法系统、简单、灵活、实用，在工程项目风险识别中得到了广泛的应用。(2)检查表的方法。检查表法指的是基本风险系统的基础上,完成了项目的风险,也就是说,列出了完成项目过程和经验根据原理和从属风险的来源,为人们直观地提供参考和全面理解风险的存在。该方法直观、快速、简单，但由于工程项目的差异，该方法的应用受到可比性的限制。(3)模糊层次分析法。模糊层次分析法(FAHP)是利用模糊数学工具，考虑权重判断矩阵，对各种风险因素进行比较的综合分析方法。该方法具有分层、有组织的风险识别因素的优点，分析过程为决策者的最终风险决策提供了理论依据。三、桥梁工程建设期风险估计1.风险估计的含义桥梁工程项目施工期风险估计是指对桥梁施工各阶段风险事件发生的概率、可能的后果和影响范围的估计。其功能是对整个桥梁工程施工期的风险进行分析，为进一步研究和制定风险管理方案、风险应对措施以及风险分析和监控提供依据。桥梁工程项目施工风险估算的主要内容包括估算相应施工阶段风险因素发生的概率，判断其对施工目标造成的损失、影响和范围。施工风险估算是在前期对施工风险进行识别的基础上，根据收集到的桥梁施工信息，如现场监测信息、专家调查意见和历史数据，建立风险因素概率和后果损失模型，对施工风险进行评估。施工风险评估流程如图10-3所示。图10-3桥梁工程项目风险评估流程图2.桥梁工程建设期风险概率估计风险概率量化了施工风险的可能性和规模。根据数理统计理论，概率分布是概率计算的基础。因此，必须首先建立相应施工阶段风险因素的概率分布。通过对已有历史数据的统计和分析，可以得到桥梁工程项目中风险因素的概率分布。在没有类似工程背景项目的数据可供参考时，可以通过概率论模型建立施工阶段风险因素的概率分布。(1)通过分析现有历史数据的统计规律。当其他已完成的工程具有类似的施工环境和条件可供借鉴时，或者项目的一些风险事件及其影响因素积累了较多的数据时，可以通过对这些数据进行统计分析，得到风险事件的概率分布。从而估计风险事件发生的概率以及风险事件后果的数学期望和方差。(2)利用概率论模型估计风险概率分布。对于桥梁工程，风险概率可以用桥梁结构的失效概率和结构可靠度来描述。我国公路工程结构可靠性设计统一标准将结构可靠性描述为结构在规定的时间和条件下完成预定功能的概率。结构的可靠度和失效概率分别用Ps和Pf表示。以桥梁工程的结构几何参数、材料特性、各种荷载效应、结构计算模型的精度等相关因素为基本变量，建立桥梁结构函数Z。桥梁结构的功能函数z表达式如下：或者将基本变量X1，X2，…Xn总组合成综合作用效应S与综合抗力R，则桥梁结构功能函数可表示为：桥梁结构的极限状态方程为：桥梁结构的失效概率可表示为：桥梁结构的可靠概率可表示为：3.桥梁工程建设期风险后果估计桥梁工程施工期风险后果评估是风险评估的重要组成部分。风险事故一旦发生，可能会给项目带来结构失效、时间延迟、经济损失、环境破坏和人员伤亡。风险事故可分为经济损失和非经济损失，如图10-4所示。风险评估量化和非量化估计和分析结果的大小和严重程度可能风险事故造成的损失和影响在桥梁工程施工风险识别的前提下,根据建立的风险后果估计模型和特定的原则和方法,为桥梁工程建设过程中的综合风险评价提供依据。图10-4桥梁施工风险后果组成为了更好地解决桥梁施工过程中的风险后果计算，有必要建立风险损失估算模型，该模型包括损失估算、价值转换和时间价值模型三个部分。损失估计模型解决了各种风险事件造成的损失严重程度，而损失严重程度的单位往往不统一，因此有必要研究价值转换模型，实现不同风险损失之间的转换。工程中常用的统一表示形式是货币单位。此外，在风险决策过程中需要考虑风险损失的时间效应，因此建立风险损失的时间价值模型，将桥梁工程建设风险决策阶段不同阶段、不同时间发生的风险损失转化为某一决策时间节点进行研究。风险损失估计模型如图10-5所示。图10-5桥梁工程施工风险损失估算模型依据上述桥梁工程施工风险损失模型建立风险损失的基本表达式如下:四、桥梁工程建设期风险评价1.风险动态评价体系专家学者对风险研究的方法进行了探索和实践，包括风险矩阵法、风险指数法、决策树分析法、故障树法和蒙特卡洛模拟法等。这些方法是基于工程建设条件和发展过程的理想化和数值分析。然而，由于工程项目在实践中存在许多不确定因素，工程项目风险分析存在局限性和时滞性。随着项目的进展，结构状态和施工环境不断变化，风险事件发生的概率和损失也在不断变化，因此有必要对施工风险进行动态评估。德尔菲专家调查法是一种常用、简单、有效的动态风险评估方法。它的原则是专家，根据风险事件的概率和损失的分类标准，对风险事件的等级进行评价，采用最大可能决策标准得到每个风险事件的概率和损失的评价结果。将评价结果反馈给专家，征求他们的认知度和新的意见，进行循环，直到专家意见趋于一致，从而提高动态评价结果的可靠性。德尔菲专家咨询法建立的评价体系如图10-6所示。图10-6德尔菲专家咨询法评价体系2.施工风险接受准则桥梁工程建设风险验收标准应与社会经济、文化发展和人文理念相适应。在强调以人为本的当今社会，风险接受的程度和原则应体现国家和行业目前的价值观和承受灾害的能力。建立的风险等级评价矩阵和风险接受标准如表10-1和表10-2所示。对于桥梁施工过程中风险等级达到3级的风险事件，应适当加强对施工期间风险事件的管理，同时采取经济有效的措施降低风险等级。表10-1风险等级评价矩阵风险损失风险概率123461ⅠⅠⅡⅡⅢ2ⅠⅡⅡⅢⅢ3ⅡⅡⅢⅢⅣ4ⅡⅢⅢⅣⅣ5ⅢⅢⅣⅣⅣ