橋梁工程施工風(fēng)險綜合管理方法研究[精選]

1、橋梁工程施工風(fēng)險綜合管理方法研究某某某2（2.湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411105）摘 要：本文基于工程風(fēng)險理論，根據(jù)橋梁工程施工的特點，首先采用模糊評價法和ahp法，得到風(fēng)險因素的評分和風(fēng)險值排序。再結(jié)合城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范對橋梁施工的工程風(fēng)險計算權(quán)重，進行評估與評價。最后找到指向終極風(fēng)險的主要路徑和可能的路徑，采取相應(yīng)的風(fēng)險預(yù)防和控制等應(yīng)對措施，使得整個風(fēng)險管理過程更為科學(xué)有效，為現(xiàn)代橋梁施工的風(fēng)險管理提供參考，具有較好的工程應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代橋梁；風(fēng)險識別與評價；風(fēng)險管理；模糊評價法research on the comprehensive management me

2、thod of bridge construction riskabstract:based on the theory of project risk, according to the characteristics of the bridge engineering construction, first using the fuzzy evaluation method and ahp method, risk factor score and risk value. coupled with the city bridge maintenance technical specific

3、ations for bridge construction project risk weighting calculation, assessment and evaluation. finally found that the main path to the ultimate risk and possible paths, to take appropriate measures, such as risk prevention and control makes the whole process more scientific and effective risk managem

4、ent, provide a reference for the risk management of modern bridge construction, has good engineering application value.key words: modern bridge；risk identification and evaluation；risk management；fuzzy evaluation method1.引 言 現(xiàn)代橋梁工程施工項目繁多，技術(shù)也逐漸成熟，但橋梁施工中仍存在錯綜復(fù)雜的風(fēng)險，對于這些風(fēng)險的評價和管理稍有不慎就將帶來巨大的損失，因而對于橋梁施工的風(fēng)險進

5、行科學(xué)有效的評價和管理就變得尤為重要。王可意，楊春風(fēng)，程義1-2對公路施工風(fēng)險評價進行了研究，提出的風(fēng)險評價方法值得借鑒，但是并未涉及到橋梁施工的風(fēng)險管理；模糊評價法是將人們用模糊語言描述的定性或定量事物定量化，“如曲線半徑比較大”、“運營條件較好”等等評價指標(biāo)，采用這種方法進行評價是適宜的；應(yīng)用 ahp 法作為其它系統(tǒng)評價方法的賦權(quán)方法是可行的、恰當(dāng)?shù)?，本方法?yīng)用 ahp 主觀賦權(quán)法作為權(quán)重分配計算方法。本文應(yīng)用模糊評價法和ahp法，能對施工風(fēng)險作出更為科學(xué)的評價，從而針對各種風(fēng)險的主要路徑和可能路徑采取科學(xué)有效的控制和應(yīng)對措施，為現(xiàn)代橋梁施工的風(fēng)險管理提供參考，具有較好的工程應(yīng)用價值。1.

6、 風(fēng)險分析和管理理論1.1 工程風(fēng)險的定義及要素風(fēng)險是指的損失的不確定性、風(fēng)險應(yīng)具備以下四個要素：即事件（不希望發(fā)生的變化）、事件發(fā)生的概率、事件的影響（后果）、風(fēng)險的原因。其中工程風(fēng)險包括：組織風(fēng)險: （1）工程設(shè)計人員和監(jiān)理工程師的能力，（2）承包商管理人員和一般技工的能力，（3）施工機械操作人員的能力和經(jīng)驗，（4）損失控制和安全管理人員的資質(zhì)和能力；經(jīng)濟與管理風(fēng)險：（1）工程資金供應(yīng)條件，（2）合同風(fēng)險，（3）現(xiàn)場與共用防火設(shè)施的可用性及其數(shù)量，（4）事故防范措施和計劃，（5）人身安全控制計劃，（6）信息安全控制計劃等；工程環(huán)境風(fēng)險：（1）自然災(zāi)害，（2）巖石土質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，（3

7、）氣象條件，（4）引起火災(zāi)和爆炸的因素；技術(shù)風(fēng)險：（1）工程設(shè)計文件，（2）工程事故方案，（3）工程物資，（4）工程機械等。1.2 風(fēng)險管理的流程風(fēng)險管理是為了達到一個組織的既定目標(biāo)，而對組織所承擔(dān)的各種風(fēng)險進行管理的系統(tǒng)過程，其采用的方法應(yīng)符合人身安全、公眾利益、環(huán)境保護以及有關(guān)的法規(guī)的要求。流程如圖1所示：圖1 風(fēng)險管理流程fig.1 risk management process1.2.1 風(fēng)險識別在工程項目風(fēng)險管理中，首要步驟是風(fēng)險識別。工程風(fēng)險的估計，是在過去損失資料分析的基礎(chǔ)上，運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法，對工程各個階段的風(fēng)險事件發(fā)可能性的大小、可能出現(xiàn)的后果、可能發(fā)生的時間和影響

8、范圍的大小等估計。風(fēng)險識別的過程如圖2所示。它在某種程度上是幾種風(fēng)險識別方法的綜合，從項目風(fēng)險管理目標(biāo)出發(fā)，通過風(fēng)險調(diào)查及信息分析、專家咨詢以及實驗論證等手段，在對工程項目風(fēng)險進行多維分解的過程中，認(rèn)識項目風(fēng)險，建立工程項目風(fēng)險清單。其中，工程項目風(fēng)險清單至少應(yīng)該包括下列四項：項目風(fēng)險編號、風(fēng)險因素、風(fēng)險事件、風(fēng)險后果。在工程項目風(fēng)險識別過程中，核心工作是“工程項目風(fēng)險分解”和“識別工程項目風(fēng)險、風(fēng)險事件及后果”，從而建立“工程項目風(fēng)險清單”。圖2 風(fēng)險識別過程fig.2 risk identification process1.2.2 風(fēng)險的分析與評價在確定風(fēng)險管理對策之前，需要通過分析定量

9、地確定風(fēng)險的概率大小或分布，以及風(fēng)險對項目目標(biāo)影響的潛在嚴(yán)重程度。工程項目風(fēng)險分析與評價流程如圖3所示。識別、估計和評價風(fēng)險的方法有：調(diào)查和專家打分法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)法、分析分解法、圖解法、敏感性分析法、蒙特卡羅模擬技術(shù)法、影響圖; 歷史資料分析、理論概率分析、主觀概率分析、綜合推斷法，綜合評價法; 層次分析法、模糊評價法、等風(fēng)險圖法等。損失的衡量包括以下四個方面：投資出超、進度延期、質(zhì)量事故、安全事故。分屬不同性質(zhì)的損失在本質(zhì)上可以歸納為經(jīng)濟損失和責(zé)任，但同時還須對項目風(fēng)險進行量化，即確定損失值的大小。在項目實施過程中，風(fēng)險事件的發(fā)生往往會同時導(dǎo)致一系列損失。因此，在估計風(fēng)險導(dǎo)致的損失大小時，既不

10、要遺漏任何間接損失和連帶損失，也不要重復(fù)計算損失。風(fēng)險概率的衡量有相對比較法和概率比較法兩種方法。與相對比較法相比，概率分布法更有可能較為全面地衡量項目風(fēng)險。但在建立概率分布時，通常缺乏所需的有關(guān)項目風(fēng)險的數(shù)據(jù)，這使得概率分布法只適用于經(jīng)驗積累的項目風(fēng)險的衡量。2. ahp層次分析法層次分析法3-6是多指標(biāo)綜合評價的一種定量方法, 它通過確定同一層次中各評估指標(biāo)的初始權(quán)重, 從而將定性因素定量化, 在一定程度上檢驗和減少了主觀的影響, 使評價更趨于科學(xué)化。 在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測評估系統(tǒng)中, 層次分析法中的各種因子包括承載能力、應(yīng)力、變形、結(jié)構(gòu)損傷、混凝土裂縫、混凝土保護層損傷以及鋼筋銹蝕等內(nèi)容。

11、層次分析法自從20世紀(jì) 80年代初引入我國以來，國內(nèi)有關(guān)學(xué)者對其做了很多改進和完善工作，并取得了一系列成果，這些成果主要集中在：標(biāo)度及判斷矩陣的構(gòu)造，判斷矩陣的調(diào)整及一致性檢驗方法，特征向量 (權(quán)重 )的求解，逆序問題及群決策問題等方面。其中，標(biāo)度問題一直是學(xué)者研究的焦點之一。 關(guān)于標(biāo)度問題研究，國內(nèi)學(xué)者所做的工作基本上沿著以下兩條路線：一種方法是通過給出新標(biāo)度，力圖使決策者 (專家 )能夠容易地填寫比較矩陣，然后利用某種變換，將比較矩陣變換成1-9標(biāo)度法下的判斷矩陣，如三標(biāo)度法和五標(biāo)度法；另一種方法是利用給出的新標(biāo)度，直接構(gòu)造判斷矩陣，以期改善判斷矩陣的一致性，如各種指數(shù)標(biāo)度法和分?jǐn)?shù)標(biāo)度法。

12、層次可分為三類:第一類是最高層。它是問題的預(yù)定目標(biāo), 因此也叫目標(biāo)層。在橋梁技術(shù)評估中就是橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀態(tài)評估值;第二類是中間層。這一層次包括為實現(xiàn)目標(biāo)涉及的中間環(huán)節(jié)所需要考慮的準(zhǔn)則。中間層可由若干個層次組成,因而有準(zhǔn)則和子準(zhǔn)則之分,所以中間層也可稱作準(zhǔn)則層。第三類是最底層。這一層次包括為實現(xiàn)目標(biāo)可供選擇的各種措施、決策方案等。因此也稱為方案層。3城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范橋梁技術(shù)狀況評估的研究己有近30年的歷史，許多國家和地區(qū)分別制定了具有本國或本地特色的評估方法。評估方法一般包括結(jié)構(gòu)狀況、功能狀況、安全性（包括承載能力）、重要性等個方面。cjj99-20037首 先 根 據(jù) 橋 梁 的 重 要

13、性將其分為5類，類養(yǎng)護的橋梁（簡稱類橋梁）和類養(yǎng)護的橋梁（簡稱類橋梁）采用2種不同的技術(shù)狀況評估方法。類橋梁直接根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件缺陷評為合格與不合格2個級別。類橋梁采用分層加權(quán)法，將橋梁分解為“全橋3個部位 15個構(gòu)件 75個具體損壞類型”4個層次，采用扣分百分制由底層開始按照加權(quán)綜合的方法逐層綜合得到上層直至整座橋梁的技術(shù)狀況指數(shù)，即: （1）式中：，分別為橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況指數(shù)；， 分別為橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的權(quán)重。由此評出從完好到危險5個橋梁完好狀態(tài)等級,見表1。表1 cjj99-2003橋梁完好狀況評估準(zhǔn)則tab.1 bridge intact status a

14、ssessment standard in cjj99-2003技術(shù)狀況指數(shù)bci*9080bci*9066 bci*8050 bci*66bci*50等級a（完好）b（良好）c（合格）d（不合格）e（危險）cjj99-2003中類橋 梁的技術(shù)狀況評估方法與日本長崎橋梁檢測評估方法8-9、美國 全國橋梁檢測準(zhǔn)則10的方法相近。日本長崎橋梁檢測評估方法采用層次分析法，將橋梁分解為“全橋3個部分7個構(gòu)件26個具體損壞形式”4個層次，采用扣分百分制分別得到各構(gòu)件的健全度，再得到各部分的健全度，最終得到全橋的健全度。美國橋梁檢測準(zhǔn)則方法通過外觀調(diào)查對橋梁具體 構(gòu)件按好、普通和差3個級別進行評分，將構(gòu)件

15、評分結(jié)果計入上層橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、河道及構(gòu)造物和涵管等5個部分，由此得出5個部分由壞到好劃分的09十個等級，進而得出全橋技術(shù)狀況評估結(jié)果。cjj99-2003采用分層加權(quán)法，將橋梁分解為“全橋3個部位15個構(gòu)件75個具體損壞類型”4個層次，見圖1。其中各部位和構(gòu)件權(quán)重采用固定權(quán)重值；各構(gòu)件權(quán)重值根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的橋梁型式規(guī)定了不同的定值；損壞類型的權(quán)重值采用可變權(quán)重，如表示橋面系第i類構(gòu)件中第j項損壞的權(quán)重，由經(jīng)驗公計算而得，其中 根據(jù)第j項損壞的扣分值pij占橋面系第i類構(gòu)件所有損壞扣分值的比例 （） 計算得。將橋梁部件分為橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)3個部位，其權(quán)重計算公式為： （2）

16、式中：k表示m，s，x分別代表橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)；n為個部件的部件數(shù)，橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的部件數(shù)分別為6,2和9。由式（2）可求得三大部位的權(quán)重，分別為和。某城市橋梁為一座兩跨簡支梁橋，四車道，橋面凈寬，設(shè)計荷載為城-a級。主梁為鋼筋混凝土t梁，跨徑，混凝土橋面。養(yǎng)護等級為城市橋梁類。要應(yīng)用層次分析法，首先要弄清所要研究的問題的目的、要求和所能掌握的原始信息。橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估要求評估方法能對橋梁目前的工作狀態(tài)做出客觀的評價，而評價的依據(jù)是健康監(jiān)測系統(tǒng)提供的有關(guān)橋梁狀態(tài)的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)。圖3 某簡支梁橋總體布置簡圖 simple layout of a simple beam br

17、idge4.2 技術(shù)狀況檢測（1）橋面鋪裝情況：橋面縱向裂縫較多，局部出現(xiàn)交錯裂縫，形成網(wǎng)裂，網(wǎng)裂面積占整體橋面的0.5%。（2）橋頭平順情況：東側(cè)橋頭平順；西側(cè)橋頭有多處破損，坑洼較多，連接不順，存在2mm左右的高差。（3）伸縮縫情況：全橋有4處伸縮縫，都有沉積物堵塞的情況，有兩條堵塞情況較為嚴(yán)重。（4）排水孔情況：全橋有4個排水孔，下游側(cè)的兩個排水孔濾網(wǎng)缺失，整體排水情況正常。（5）人行道欄桿情況：兩側(cè)人行道欄桿均存在破損，部分路段有比較嚴(yán)重的銹蝕，欄桿整體工作狀態(tài)完好；路緣石局部有破壞。（6）橋墩臺情況：1#墩存在輕微沖刷的情況，0#墩臺有部分漏水現(xiàn)象，2#臺的上游側(cè)有雜物淤積。（7）支

18、座情況：0#墩臺部分支座有淤積情況，1#墩1#支座處有明顯的剪切變形。（8）基礎(chǔ)情況：蓋梁及臺帽未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，間接說明基礎(chǔ)沒有出現(xiàn)不均勻沉降，工作狀況良好。（9）其他：燈具、標(biāo)志完好無損，設(shè)置合理。4.3 技術(shù)狀況評估應(yīng)用cjj99-2003對該橋的三大部分進行評估的結(jié)果如表2所示。1-6為橋面結(jié)構(gòu)，其狀況指數(shù)為（d級）。7-8為橋梁上部結(jié)構(gòu)，其狀況指數(shù)為（d級），9-17為橋梁下部結(jié)構(gòu)，其狀況指數(shù)為（c級），其中9-13為橋墩，14-17為橋臺。該橋的評級為d級，需要中修或者大修。表2某簡支梁橋技術(shù)狀況評估結(jié)果tab.2 technical condition rating results

19、 of simple beam bridge序號評估要素wimi（100-mi）wi1橋面鋪裝2橋頭平順3伸縮裝置4排水系統(tǒng)5人行道6護欄7主梁8橫向聯(lián)系9蓋梁10墩身11基礎(chǔ)12沖刷13支座14臺帽15臺身16基礎(chǔ)17支座對項目風(fēng)險進行識別后、分析與評價后，風(fēng)險管理人員必須根據(jù)項目風(fēng)險的性質(zhì)及其潛在影響，進一步了解各種風(fēng)險管理對策的成本和效益，并以項目總體目標(biāo)為依據(jù)，與有關(guān)人員（包括監(jiān)理工程師、設(shè)計人員等）共同規(guī)劃并選擇合理的風(fēng)險管理對策，以盡可能地減少項目風(fēng)險的潛在損失和提高對項目風(fēng)險的控制能力。項目風(fēng)險管理的基本對策包括風(fēng)險控制、風(fēng)險保留和風(fēng)險轉(zhuǎn)移三種形式。這三種對策各有不同的性質(zhì)、優(yōu)點

20、和局限性。因此當(dāng)風(fēng)險管理人員規(guī)劃和決策時，選擇的常常不只是一種對策，而是幾種對策的組合。5.1 風(fēng)險控制 風(fēng)險控制包括所有為避免或減少項目風(fēng)險發(fā)生的可能性以及其潛在損失所采用的各種措施。包括風(fēng)險回避和損失控制兩種。通過回避風(fēng)險因素，回避可能產(chǎn)生的潛在損失或不確定性。風(fēng)險回避對策經(jīng)常作為一種規(guī)定出現(xiàn)，如禁止使用對人體有害的建筑材料等。損失控制方法是建設(shè)損失發(fā)生的機會，或通過降低所發(fā)生損失的嚴(yán)重性來處理風(fēng)險。同樣，損失控制是以處理風(fēng)險本身為對象而不是設(shè)立某種基金來對付。損失的發(fā)生是由多種風(fēng)險因素在一定條件下相互作用而導(dǎo)致的。在眾多風(fēng)險因素中，技術(shù)風(fēng)險、人員風(fēng)險、設(shè)備風(fēng)險、材料風(fēng)險和環(huán)境風(fēng)險是引起損失發(fā)生的五個基本因素。預(yù)防損失的發(fā)生和降低損失的嚴(yán)重性，就是對這五個因素進行全面控制，而且以人為因素最為重要。5.2 風(fēng)險保留風(fēng)險自留是一種重要的財務(wù)性管理技術(shù)，業(yè)主將承擔(dān)項目風(fēng)險所致的損失。與風(fēng)險控制技術(shù)不同