船闸扩容改造工程案例的安全风险评估及优化方案

　　摘 要：船闸工程施工环境较为复杂，存在施工作业安全风险水平高，以及组织困难、生产事故损失较大等特点。根据船闸工程的施工特点，运用定性结合定量的分析方法，构建施工安全风险评估体系，计算评价指标的对应分值。结合扬州市宝应船闸扩容改造工程案例，展开安全风险总体评估，为设计安全且系统的最优化方案提供依据，防范施工过程中安全生产事故的出现。

　　关键词：船闸工程； 施工； 安全风险； 评估体系；

　　船闸工程项目建设具有周期性长与规模性的特点，受施工组织难度较大、工程设备种类较多、物料仓储管理繁琐、施工设计与方法多样化等因素的影响，不免会给船闸工程的施工单位造成较高的安全风险。为有效识别、评价与科学控制扬州市宝应船闸扩容改造工程施工过程中的安全风险，文章重点分析了船闸工程施工的特点，构建了安全风险评估指标体系，阐述其应用的重要性。

　　1 船闸工程施工的特点

　　扬州市宝应船闸作为盐宝线的门户，更是里下河地区通往盐城最为便捷的航道。此类船闸工程的项目施工与新建航电枢纽或新建船闸工程存在差异，可总结为以下几个特点：

　　（1）工程施工条件存在多种影响因素。受季节性水文影响较为显著，在每年的4-8月，船闸工程施工会受到持续降水导致水位快速上涨或大风天气的影响，直接缩短了船闸工程的有效作业时间周期。

　　（2）工程施工安全风险水平高。以二线船闸工程为例，水上施工作业不仅会影响一线船闸的通行能力，还会因多工种交叉作业造成工作面狭窄，以及各类大型工程器械难以协调的现实问题。

　　（3）工程施工工艺具有多样性。船闸工程施工需要以安全生产为第一准则，还需要考虑到诸如一线船闸、桥梁等水面建筑物的影响，在不影响船闸整体运营及调度能力的情况下组织施工，具有多样性的特点。

　　（4）工程施工管理具有复杂性。船闸工程施工涉及船闸、桥梁、堤防等土木建设工程，施工人员更是涉及电气化、给排水、PLC控制、钢结构设计等多项专业，具有项目结构复杂、施工工序繁琐、施工工序交叉等特点。

　　2 安全风险评估指标体系的构建

　　2.1 明确安全风险评估指标体系

　　结合前文所述，对船闸工程施工安全风险要素进行梳理和总结，包括以下几点：

　　（1）环境要素：主要以船闸工程的自然环境和作业环境因素为主。自然环境包括水文条件、气象条件、温湿度条件等；作业环境指的是船闸工程选址、工程综合勘察、施工水域的掩护条件、施工场地的周边妨碍物等因素。

　　（2）地质条件要素：主要包括季节性水位波动、水域地基、岸坡地基等因素。

　　（3）工艺因素：例如船闸吨级、船闸工程内部结构、施工方案及SPEC文件、大型施工器械以及入场仓储管理等。

　　（4）人员因素：例如项目职业健康安全环境（HSE）体系建设水平、施工作业人员安全生产意识、项目安全生产管理组织结构等。

　　（5）勘察设计因素：例如事前施工设计文件的完整性、技术工艺会议、地质水文及气象勘察。

　　2.2 安全风险评价体系总体数值计算公式

　　船闸工程施工安全风险评价指标体系如下所示：

　　（A1）建设规模：（A11）大型工程为Ⅰ~Ⅱ级船闸，分值为4~5分；（A12）中型工程为Ⅲ~Ⅳ级，分值为3分；（A13）小型工程为Ⅴ~Ⅶ级，分值为1~2分。船闸工程规模指标划标准文件为《内河通航标准》（GB50139-2014）。

　　（A2）水文条件：（A21）水头≥30m,分值为3~5分；（A22）10m≤水头≤30m,分值为1~2分；（A23）水头≤10m,分值为0~1分；（A24）船闸引航道口门区表面最大流速≥2.0m/s,分值为2分；（A25）1.5m/s≤船闸引航道口门区表面最大流速≤2.0m/s,分值为1分；（A26）船闸引航道口门区表面最大流速≤1.5m/s,分值为0分。（流速为水平流速，垂直流速较小可忽略不计）

　　（A3）通航能力：（A31）航道等级为2~3级，分值为3分；（A32）航道等级为4~5级，分值为2分；（A33）航道等级为6级，分值为1分。

　　（A4）气象条件：（A41）极端气候条件，强风、大雾、强降水、霜降、持续低温，分值为2~3分；（A42）一般气候条件，分值为1~2分；（A43）良好气候条件，分值为0~1分。

　　（A5）作业环境：（A51）周边存在重要水运建筑工程，分值为4~5分；（A52）周边存在一般水运建筑工程，分值为2~3分；（A53）周边并无存在水运建筑工程，分值为0~1分。

　　（A6）地质条件：（A61）地质条件存在高危风险（喀斯特地貌、土壤渗水率较高、水域地基土质疏松），分数为2~3分；（A62）地质条件较为符合施工要求，分值为0~1分。

　　（A7）施工工艺：（A71）全新工艺与技术应用，分值为2~3分；（A72）改进工艺或创新技术应用，分值为1~2分；（A73）成熟的工艺与技术应用，分值为0~1分；

　　（A8）施工工序：（A81）船闸工程工序交叉严重或转换频繁，分值为2~3分；（A82）船闸工程工序交叉不频繁，分值为1~2分；（A83）船闸工程工序较为简单，分值为0~1分。

　　（A9）质量事中控制：（A91）施工出现安全事故，难以第一时间控制或救援，分值为2~3分；（A92）完善的安全生产管理组织结构，明确的责任分工机制，科学的救援与应急处理预案，分值为1~2分。

　　（A10）施工风险监控管理：（A101）施工全过程安全生产风险管理机制不健全，分值为2~3分；（A102）施工全过程动态安全生产风险管理较为科学，分值为0~1分。

　　总体分值计算公式：R=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8+A9+A10.

　　2.3 安全风险评价结果分级标准

　　参照前人关于船闸工程安全生产风险评价体系的研究成果，船闸工程施工的安全生产评价结果等级体系如下：

　　（1）极高风险（四级）：分值R≥20.

　　（2）高风险（三级）：分值15≤R<20.

　　（3）中等风险（二级）：分值10≤R<15.

　　（4）低风险（一级）：分值R<10.

　　若是船闸工程的施工安全生产风险评估结果为高风险及以上，需进行二次安全生产风险评估。专家QC小组细化并重审项目质量控制点，分析施工风险源，制定事前风险源计划及事中风险控制预案。

　　3 案例分析

　　3.1 工程概况

　　宝应船闸位于江苏省宝应县城南郊，闸区面积114625m2,隶属于扬州市航道管理处。改造后船闸闸室长180m,宽23m,设计水头7.8m,设计年通过量3611万t.实行24h不间断通航运行。

　　3.2 项目施工难点及特点

　　（1）工程项目施工作业质量控制难度较大。考虑到船闸工程的结构形式较为复杂，特别是大体积砼、钢结构模板用量较大，设计工艺种类繁多，在施工作业的过程中很容易导致底板、闸首、墙身出现较大裂缝。

　　（2）工程项目施工工序存在过度交叉的特征。基坑开挖、筑造围堰、混凝土浇筑、闸阀门制安、电气系统、控制系统之间的施工协调、衔接较为复杂，船闸工程深基坑开挖深度多达13~18m,航道工程为10~12m.施工期长达2年，存在5-8月的季节性降水面的大且持续周期较长。

　　（3）工程项目的基坑挖掘工程类较大。船闸工程的主体土方量为423.23万方。由于扬州地区并无可选用的弃土区，且环境保护要求较高，随着土方挖掘的持续以及渣土运输车辆的增多，存在严重的噪声、粉尘污染以及作业安全风险，需要采取科学的抑尘管理措施。

　　3.3 安全风险评估技术在工程施工中的应用

　　（1）安全风险评估目的。运用科学的方法进行查找以及预测宝应船闸工程存在的危险源，并进行LCD分析，测算不同风险事件可能导致的事故影响程度。需要采取科学的安全管理方法以及技术标准文件体系，切实保障宝应船闸扩容改造工程施工的生产安全。

　　（2）安全风险评估原则。遵照科学性、公平性、全过程、合法性的基本原则，准确、客观、全面地进行宝应船闸的安全生产评估，得出科学且有效的结论。

　　（3）安全风险评估依据。根据《宝应船闸工程施工图》《宝应船闸工程勘察报告》《宝应船闸工程组织设计规划》等文件，以及《关于开展公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行）》中的安全生产法律法规和技术标准，设计施工安全生产风险评估程序。

　　（4）安全风险评估范围与方法。宝应船闸安全生产风险评估包括总体评估与专项评估两个方面：第一，总体评估指的是以宝应船闸工程水工主体为基本对象，分析包括气候、地质、施工作业环境、施工工艺、施工工序等因素。第二，专项评估则是采取关键环节分析的方式，通过量化方式直观地展现评价指标的风险等级。施工总体风险的评估方法主要为指标体系法和专家调查法，专项施工风险评估方法则为风险矩阵法、指标体系法和LEC法。

　　3.4 施工安全风险评估的结果

　　扬州市宝应船闸扩容改造工程施工安全风险评估结果如下所示：

　　（A1）建设规模：评估结果为3分。

　　（A2）水文条件：评估结果为3分，宝应船闸最大水位差为7.8m,取2分，根据Ⅳ级船闸的指标，宝应船闸引航道口门区表面最大流速为1.6m/s,则取1分，共计3分。

　　（A3）通航能力：评估结果为3分。

　　（A4）气象条件：评估结果为1分，从施工期间的降水量、大风天气、温湿度情况来看，有概率会影响船闸工程施工。

　　（A5）作业环境：评估结果为2分，周边存在下游的泄水闸和泵站，对施工影响不大。

　　（A6）地质条件：评估结果为2分。

　　（A7）施工工艺：评估结果为0分。

　　（A8）施工工序：评估结果为1分。

　　（A9）质量事中控制：评估结果为1分。

　　（A10）施工风险监控管理：评估结果为1分，QC小组对工程施工风险监控计划的评价结果尚可。

　　总体施工安全生产风险等级为：R=3+3+3+1+4+2+0+1+1+1=17分，即处于高风险（三级）阶段。

　　4 结束语

　　（1）根据三级高风险的水运工程管理标准，需组织二次专家评审会议，商讨关于水文条件、作业环境、地质条件以及风险管控的专项评估意见。

　　（2）建议在作业环境的专项风险评估过程中，强化对土方爆破与挖掘、汛期水面施工、大型工程器械设备现场组装以及基坑防坍塌的分项风险评估。

　　（3）考虑到地质条件以及水文气象因素的影响，建议重新优化风险评估体系，随着季节变化调整外部环境因素的分值。

　　参考文献

　　[1]梁雷。沿海高桩码头施工安全风险评估及安全控制研究[D].重庆：重庆交通大学，2013.

　　[2]吴明，朱权华，杨弘卿。大型船闸施工安全风险评估指标体系研究[J].水道港口，2015（2）：79-83.