灵江大桥风险评估体系、方法及应用研究

论文摘要

桥梁工程的基本特点是投资巨大、技术复杂、工程涉及面广、工程寿命周期长、一旦发生事故又影响重大。桥梁工程从立项到长期运营过程中都存在着各种难以预料的因素,工程建设中发生失败、失策对经济建设都将会带来不可估量的损失。建立桥梁工程风险评估体制,研究其风险评估理论、方法和管理规程,并对工程项目的各阶段展开风险评估,将有助于完善桥梁建设管理体制,制定应对桥梁风险的有效措施,以期达到以最小的成本获得工程最大的安全保障。本文以台缙高速东延段灵江大桥建设工程为背景,分析桥梁从建设方案论证阶段到运营期间各典型风险事态的风险因素组成,利用定性方法进行风险识别,列出风险清单。对识别后的风险做进一步分析,采用定性和定量两类方法,利用模糊综合评价方法,建立风险损失模型和风险概率模型。提出风险概率等级标准、风险损失等级标准以及风险评价矩阵。通过风险概率和风险损失的计算获得对桥梁风险事态的估计。在成桥前期阶段,桥梁方案设计的选择受到桥梁所处位置自然环境、经济性以及施工工艺复杂程度等因素的影响,其风险也是不同的。因此,通过灵江大桥的设计风险分析,从预应力混凝土连续梁桥、矮塔斜拉桥和独塔斜拉桥三个方案中选取了结构设计合理、风险相对合理的矮塔斜拉桥方案。在此基础上,对其投资风险进行了分析,并提出设计风险和投资风险的控制措施。在施工阶段,下部结构施工方案的选择受到施工现场的通航、地质水文、气候及施工条件等因素的影响。本文拟定双壁钢围堰结合混凝土拌合船和搭设栈桥两种下部结构的施工方案,对其各自的施工风险进行识别和分析,选定施工风险相对较小、费用稍高、结构稳固、施工抵御台风及抗潮汐能力强的栈桥施工方案。在运营阶段,考虑到灵江船运比较繁忙的通航状况,着重分析比较目前使用比较广泛的几个船撞桥的模型,提出采用AASHTO模型来对灵江大桥进行船撞风险分析,结果表明尽管船撞的风险较低,但还是应该采取降低船撞风险的措施加以改进。论文还在最后综合概括桥梁工程建设风险管理的目标、内容、策略、流程等基础上,初步编制提出了桥梁工程建设风险管理的规程,可供有关部门参考。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 插图清单
• 列表清单
• 符号变量说明表
• 1 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 课题背景
• 1.3 风险分析的发展与研究现状
• 1.3.1 风险评估理论及在工程领域的应用
• 1.3.2 桥梁工程风险评估的历史与现状
• 1.4 桥梁工程风险分析存在的问题
• 1.5 本文主要的研究内容
• 2 桥梁工程风险分析的基本内容
• 2.1 概述
• 2.2 桥梁工程风险分析的方法及流程
• 2.2.1 定性分析法
• 2.2.2 定量分析法
• 2.2.3 桥梁工程风险分析的流程
• 2.3 桥梁工程风险识别
• 2.3.1 桥梁工程风险识别概述
• 2.3.2 基于故障树法结合专家调查表法的风险源普查
• 2.3.3 基于模糊综合评判法的风险因素识别
• 2.4 桥梁工程风险估计
• 2.5 桥梁工程风险评价
• 2.6 风险控制
• 2.7 算例
• 2.8 本章小结
• 3 灵江大桥成桥前期阶段风险分析
• 3.1 概述
• 3.2 灵江大桥设计风险分析
• 3.2.1 桥梁工程的设计风险源
• 3.2.2 灵江大桥工程概况
• 3.2.3 来自监理单位的风险
• 3.2.4 优选设计方案的风险
• 3.2.5 设计风险控制措施的提出
• 3.3 灵江大桥工程投资风险分析
• 3.3.1 投资风险评估指标体系的建立
• 3.3.2 灵江大桥投资风险分析
• 3.3.3 投资风险控制措施的提出
• 3.4 本章小结
• 4 灵江大桥施工风险分析
• 4.1 概述
• 4.2 施工风险识别
• 4.2.1 桥梁施工风险识别的方式
• 4.2.2 现场勘察及两种施工方案
• 4.2.3 专家调查
• 4.3 灵江大桥各部分施工风险的分析
• 4.3.1 桥址处地质及水文状况
• 4.3.2 围堰与栈桥施工风险分析
• 4.3.3 施工风险指标体系的建立
• 4.3.4 钻孔灌注桩施工风险分析
• 4.3.5 承台施工风险分析
• 4.3.6 墩身施工风险分析
• 4.3.7 上部结构施工风险分析
• 4.3.8 灵江大桥施工风险分析
• 4.4 施工风险控制措施的提出
• 4.5 本章小结
• 5 灵江大桥运营阶段风险分析
• 5.1 引言
• 5.2 灵江大桥船撞风险分析
• 5.2.1 船舶撞击桥梁风险源
• 5.2.2 船撞桥的概率估计
• 5.2.3 船撞桥的损失估计
• 5.2.4 灵江大桥船撞风险分析
• 5.2.5 船撞风险控制措施的提出
• 5.3 灵江大桥耐久性风险分析
• 5.3.1 桥梁结构耐久性风险评估指标体系的建立
• 5.3.2 灵江大桥结构耐久性风险分析
• 5.3.3 灵江大桥耐久性风险控制措施的提出
• 5.4 本章小结
• 6 桥梁工程建设风险管理规程
• 6.1 总则
• 6.2 术语
• 6.3 桥梁工程风险管理
• 6.3.1 桥梁工程风险管理的内涵
• 6.3.2 桥梁工程规划阶段风险管理
• 6.3.3 桥梁工程可行性研究阶段风险管理
• 6.3.4 桥梁工程设计阶段风险管理
• 6.3.5 桥梁工程施工招投标阶段风险管理
• 6.3.6 桥梁工程施工阶段风险管理
• 6.3.7 桥梁工程运营阶段风险管理
• 6.3.8 各种突发事件的应急预案研究编制及抢险救援
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 主要工作结论
• 7.2 创新点
• 7.3 有待于进一步研究的问题
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果