摘  要：斜拉橋是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系。由于施工環(huán)境惡劣、施工工序多、施工工藝復(fù)雜，大跨徑斜拉橋在整個(gè)施工過程中將面臨各種風(fēng)險(xiǎn)，極易出現(xiàn)各種事故。一旦發(fā)生事故，其帶來的損失是巨大的，有時(shí)甚至是災(zāi)難性風(fēng)險(xiǎn)后果。因此，對(duì)大跨徑斜拉橋施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)便顯得尤為重要。該文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外斜拉橋施工安全風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，總結(jié)出我國(guó)斜拉橋風(fēng)險(xiǎn)管理方面存在的問題并提出建議。
關(guān)鍵詞：斜拉橋、施工安全風(fēng)險(xiǎn)、研究現(xiàn)狀
    一、引言
    隨著社會(huì)的進(jìn)步和我國(guó)改革開放的發(fā)展，近幾年國(guó)家投入了巨額資金來加快交通設(shè)施的建設(shè)，作為公路及城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到迅速發(fā)展，而作為我國(guó)大跨徑橋梁最流行橋型之一的斜拉橋更是有了前所未有的發(fā)展。近年來，我國(guó)斜拉橋建設(shè)已經(jīng)邁入世界先進(jìn)水平，在各方面都獲得了很大發(fā)展，先后建成了一批具有世界級(jí)難度的大跨徑斜拉橋，如：蘇通大橋（主跨1088米）、香港昂船洲大橋（主跨1018米）、南京長(zhǎng)江三橋（主跨648米）、南京長(zhǎng)江二橋（主跨628米）、武漢白沙洲長(zhǎng)江大橋（主跨618米）、青州閩江大橋（主跨605米）、上海楊浦大橋（主跨602米）、上海徐浦大橋（主跨590米）。如今，在世界前十大斜拉橋中，中國(guó)占據(jù)了大半江山。2008年6月，世界最大跨度的斜拉橋蘇通大橋正式通車，更是標(biāo)志著我國(guó)斜拉橋建設(shè)技術(shù)進(jìn)入世界前列。
    但是，大跨徑斜拉橋本身工程投資大、技術(shù)復(fù)雜、工程點(diǎn)多線長(zhǎng)面廣、工程壽命周期長(zhǎng)，一旦發(fā)生事故后果嚴(yán)重。在大跨徑斜拉橋的建設(shè)和使用過程中，橋梁垮塌等類似的風(fēng)險(xiǎn)事件時(shí)有發(fā)生，如昆明新機(jī)場(chǎng)在建橋梁垮塌、欒川縣潭頭鎮(zhèn)湯營(yíng)大橋倒塌、湖南省鳳凰縣在建的堤溪沱江大橋發(fā)生倒塌、九江大橋坍塌、廣東信宜市石崗嘴大橋突然坍塌等，由此所造成的災(zāi)難性風(fēng)險(xiǎn)損失巨大，因此必須高度重視并有效解決。
    二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀
    國(guó)際上對(duì)橋梁風(fēng)險(xiǎn)的分析已有了多年的歷史，根據(jù)各種橋梁風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，各國(guó)都已取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)，已總結(jié)出諸如調(diào)查和專家打分法、層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、統(tǒng)計(jì)和概率法、敏感性分析法、蒙特卡羅模擬法、CIM（公共信息）模型和影響圖等方法，并取得了以處理隨機(jī)不確定性問題的PERT（計(jì)劃評(píng)審技術(shù)）、GERT（圖形評(píng)審技術(shù)）、VERT（風(fēng)險(xiǎn)評(píng)審技術(shù)）為典型代表的諸多成果。
    Pontis 橋梁管理系統(tǒng)主要針對(duì)公路交通網(wǎng)絡(luò)中中小橋梁的管理與維護(hù)，目前已廣泛應(yīng)用于美國(guó)各州的公路橋梁管理工作。J．de Brito 等于1994年針對(duì)混凝土橋開發(fā)了橋梁管理專家系統(tǒng)，Ichizou Mikami等建立了修復(fù)鋼橋裂縫的專家系統(tǒng)。H．G．Melhem和Senaka Aturaliya采用專家系統(tǒng)工具CLIPS (C Language Integrated Production System)建立了橋梁總體評(píng)估程序。Hitoshi Furuta等1996年采用遺傳算法(Genetic Algorithms)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Networks)相結(jié)合的方法開發(fā)了橋梁損傷模糊評(píng)估專家系統(tǒng)。Sexsmith 研究了基于風(fēng)險(xiǎn)管理的腳手架等橋梁施工臨時(shí)設(shè)施安全系數(shù)的確定方法。Ossama A. Abdou 指出施工是一個(gè)受復(fù)雜的合同控制的過程并且涉及到幾個(gè)層次上的復(fù)雜關(guān)系,在施工過程中有很多的風(fēng)險(xiǎn)。一般來說,有3 種施工風(fēng)險(xiǎn),涉及到施工費(fèi)用、工期和設(shè)計(jì)。
    總之，國(guó)外主要研究技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和可靠性工程等問題，其研究?jī)?nèi)容逐步向系統(tǒng)化、專業(yè)化方向發(fā)展，而學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論主要集中在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法上，各種方法均有其利弊。
    2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    我國(guó)從上世紀(jì)50年代開始，開展了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的研究和討論，并用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法研究荷載、材料強(qiáng)度的概率分布，確定超載系數(shù)及材料(鋼筋、混凝土)強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)。在50年代末和60年代初，開展了結(jié)構(gòu)安全度問題的討論，70年代，我國(guó)針對(duì)規(guī)范制定包括公路橋梁和鐵路橋梁等設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，也對(duì)結(jié)構(gòu)安全度問題作了大量的調(diào)查研究工作。80年代開始編制了概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法、基于可靠度設(shè)計(jì)理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。在橋梁建設(shè)中，各類橋型的橋梁施工監(jiān)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于確保我國(guó)大跨徑橋梁的建設(shè)成功發(fā)揮了重要作用。1995年，鐵道部大橋局設(shè)計(jì)院研制了橋梁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)不同類型橋梁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分類和檢索。王永平等提出用損傷度來度量橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的損傷程度，并采用模糊數(shù)學(xué)原理，建立了橋梁使用性能的模糊綜合評(píng)估體系和橋梁評(píng)估的專家系統(tǒng)。系統(tǒng)知識(shí)庫通過對(duì)眾多專家的咨詢和對(duì)專家經(jīng)驗(yàn)的整理分析獲得，而且系統(tǒng)也有了一定的機(jī)器學(xué)習(xí)功能。陸雅興等在“上海市公路路面——橋梁管理系統(tǒng)”研究中，引入橋梁缺損狀況指數(shù)BCI(Bridge Condition Index)作為橋梁缺損狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立BCI的計(jì)算模型，通過主客觀相結(jié)合的方法標(biāo)定了模型的各項(xiàng)參數(shù)。潘黎明等采用層次分析、綜合評(píng)估法并應(yīng)用模糊理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行橋梁安全評(píng)估。
    目前，國(guó)內(nèi)一些大型橋梁的建設(shè)也引入了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理的思想及概念，如杭州灣大橋和崇明越江通道工程。杭州灣大橋基于其海上施工的工程特點(diǎn)和超大規(guī)模，將杭州灣大橋可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)分為自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)(風(fēng)暴，潮流及波浪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；暴雨及內(nèi)澇，地震及海嘯風(fēng)險(xiǎn)、雷擊風(fēng)險(xiǎn)和意外事故風(fēng)險(xiǎn)(船舶碰撞風(fēng)險(xiǎn)，橋梁結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)，主要施工設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，管理及責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)等等)，并將上述風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定性評(píng)價(jià)，為將要采取的風(fēng)險(xiǎn)管理措施提供依據(jù)。上海崇明越江通道工程主要就技術(shù)的可行性和工程的可造性方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，提出了風(fēng)險(xiǎn)防范措施。開展了河勢(shì)演變風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，抗風(fēng)、抗震、船撞、耐久性、施工等l7個(gè)專題的工程風(fēng)險(xiǎn)研究，以期定量確定本項(xiàng)目工程方案的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，提出執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃的實(shí)施措施。
    近幾年在橋梁建設(shè)和使用中，頻頻發(fā)生的橋梁垮塌等風(fēng)險(xiǎn)事件所造成的災(zāi)難性風(fēng)險(xiǎn)損失，已經(jīng)引起包括橋梁學(xué)術(shù)界在內(nèi)的各方的高度重視。1996年工程安全問題開始受到重視，2003年后，橋梁安全及耐久性問題引起重視，在橋梁建設(shè)中根據(jù)其特殊風(fēng)險(xiǎn)問題，橋梁專家也開始嘗試展開風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源的不同，有學(xué)者將斜拉橋的施工風(fēng)險(xiǎn)劃分為施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、施工組織風(fēng)險(xiǎn)、施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)，并指出施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是其中最為突出的風(fēng)險(xiǎn)因素。然而，在橋梁設(shè)計(jì)和施工技術(shù)上，屬于我國(guó)自主創(chuàng)新的技術(shù)少，我國(guó)與世界先進(jìn)國(guó)家在橋梁設(shè)計(jì)和工程施工技術(shù)，包括施工監(jiān)控技術(shù)等方面，差距在縮小，現(xiàn)在還略微滯后（有專家估計(jì)目前落后10年左右）。目前，雖然我國(guó)的大跨徑斜拉橋建設(shè)已處于世界先進(jìn)水平，但是由于起步較晚，在大跨徑斜拉橋風(fēng)險(xiǎn)分析與控制上，我國(guó)與國(guó)際上相比卻落后了近30年。