本文是一篇工程项目管理论文，本文基于柴家峡大桥钢箱梁顶推施工过程，对顶推工程施工的主要安全风险进行系统分析。论文从风险管理和顶推施工的致险因子引出主题，通过WBS-RBS法建立风险评价指标体系，通过灰云模型对施工的风险进行评价。
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
随着建筑施工行业的快速发展，桥梁施工技术也在不断进步，桥梁跨径在不断加长，以适应艰险多变的建设环境。钢箱梁桥具有质量轻、刚度大、施工方便、结构新颖、对既有结构的干扰小等优点[1]，被广泛应用在桥梁的施工建设中。钢箱梁一般设计成等截面的形式，适宜采用顶推法施工。顶推施工法是利用水平推力将桥梁从桥台后附近的预制场地推（拖）入施工场地的施工方法[2]。随着施工工法的持续革新，目前桥梁顶推施工法已经能够实现在桥梁纵向轴线上设置支撑，将梁体按照一定的次序拼装形成一个整体，然后用千斤顶将其顶推到适当位置，这给桥梁施工带来极大的便利。顶推法独特的优势，近年来顶推工法施工的钢箱梁被广泛应用于很多大跨度桥梁施工中[3]。然而，顶推施工法的钢箱梁桥施工具有受力体系不断转换、结构受力情况复杂等特点使得钢箱梁桥顶推施工法具有一定的特殊性，导致钢箱梁在顶推施工过程中存在大量的工程风险因子[4]。在钢箱梁桥顶推施工过程中的对其风险因子进行控制，将有助于保证桥梁顶推施工的顺利进行。
柴家峡大桥位于甘肃省兰州市西固区柴家峡东部，是兰州市西固柴家峡大桥至港务区大桥的联络线工程。柴家峡大桥工程施工内容包括道路工程、桥梁工程、配排水工程、交通工程等，从黄河北岸起，横跨黄河，经过柴家峡水电站的下游新建黄河大桥通向南岸，再利用西行线线位向北、向西延伸，通过港务区大桥再折回黄河北岸，接G109及京藏高速。柴家峡大桥为A字形双塔双索面斜拉索桥，全长1250米，桥梁宽度36米，设计为双向六车道，属于特大桥工程，为我国目前最小曲率半径和最大跨度的S曲线型斜拉索桥。斜拉索桥的建造通常选用“悬拼法”施工，即以桥塔为中心，桥梁以节段的方式同时平衡从两端移伸，最终实现空中合龙的施工方法。但柴家峡大桥桥面北塔桥面长度为139米，另一侧的桥面长度为218米，两侧桥面长度差异巨大，使得桥面重量相差悬殊，建设过程中始终保持对称状态较为困难，不适用悬拼法施工。经过多方专家论证，最终决定采用先进的“步履式多点整体同步顶推”施工技术完成柴家峡大桥建设。两侧桥面长度示意图如图1.1所示。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 桥梁工程安全风险研究现状
对风险管理的研究起源于1929年到1933年间由美国爆发的资本主义世界经济危机事件，为了应对此次的经济大萧条并预防以后可能会发生的经济危机，美国学者掀起了对风险管理的研究热潮[8]。此后，风险管理逐渐被各个行业所重视。由于施工环境比较复杂，露天作业比较多，建筑物施工与地质环境密切相关，导致在施工过程中面临较多的风险[9]，因此，工程领域的科研人员开始在工程项目建设过程中运用风险管理的概念。
工程领域对风险管理的应用和研究起始于20世纪70年代，首先将风险管理应用于核工业电厂的建设和使用阶段。欧美等发达国家的研究学者认为必须对核电行业中存在的各种危险因素进行有效的辨识与控制，并在此基础上，对核电的建造与运行过程中存在的各种危险因素进行分析，以便制定相应的对策，预防核电行业中出现的各种危险因素[10]。此后，风险管理在工程建设领域逐渐风靡。相较于一般的工程建设项目，桥梁工程具有厚大体积的特性，在施工过程中的安全隐患更多，风险更高，风险管控难度更大。因此，上个世纪80年代，学者们开始将风险评价应用于桥梁工程建设领域。为明确桥梁的风险，Tarek Zayed等[11]学者引入了风险指数R的概念，对桥梁未知的风险进行排序。他们以某一桥梁为例识别和分析其主要的风险因子及其影响大小，并用模型计算桥梁的风险指数R的方式确定该桥梁的风险大小。Reynaldo M Pablo[12]通过结构的可靠度理论对现役桥梁存在的风险进行量化评估，该理论的应用可以更准确地反映桥梁实际的安全状况。Duygu Saydam等[13]学者提出了一种量化桥梁上部结构风险值的方法，用以推演和预测桥梁的安全寿命，他们的研究提出，风险值是根据预期的直接损失和间接损失来量化的。Caitlyn Davis-McDaniel等[14]学者用故障树方法分析南卡罗莱纳的一座分段箱梁桥的破坏风险，他们发现故障树分析法可以有效地识别桥梁破坏的原因并估计桥梁整体的失效风险。Alberto等[15]将桥梁结构破坏引发的后果与桥梁破坏的概率相结合，基于结构冗余影响计算了桥梁破坏随时间变化的情况，他们通过对桥梁破坏概率的评估提供了一个在多种灾害条件下定量评估桥梁风险的合理框架。
2 相关理论研究
2.1 桥梁风险管理基本理论
2.1.1 工程风险的内涵及特征
(1) 工程风险的内涵
工程建设活动是一种人类改造自然界的活动行为，其核心要义是要保证所建工程的质量和安全。然而，在工程建设过程中会产生较多的不确定因素，存在许多工程风险。引起工程风险的因素主要是以下几个方面[33]：首先，工程建设活动具有一次性、单件性且无法复刻的特征，工程项目从立项到运维全生命周期内的每个阶段都存在大量不确定因素，工程项目的参与者对不确定因素认知的有限性将会导致工程风险的发生；其次，由于自然、社会、环境等方面的多变性，导致工程建设活动出现不可预见的干扰与障碍（如地震、大风、强降水等），这种干扰会引发工程风险；最后，由于工程周期长、涉及范围广、参与方众多，工程建设活动受各种不确定因素的影响可能性大，增加工程风险的发生。
构成工程风险的基本要素有三个，包括风险因子、风险事件和风险损失[34]。
风险因子：诱发风险事件、增大风险事件几率或对风险损失程度产生影响的条件或因素。风险因子是导致风险事件发生的潜在因素，它是造成损失的内在原因[34]。
风险事件：在风险因子和施工安全隐患的影响下，导致了施工现场人员伤亡或财产损失等与项目的目标产生偏差的偶然性事件。风险事件是造成损失的直接原因，其发生必定会导致不利后果（损失）[35]。
风险损失：风险事件产生的消极后果，包括直接损失和间接损失。风险损失与风险因子的存在及风险事件的发生息息相关，风险损失是衡量风险大小的关键性因素。
风险因子、风险事件和风险损失相互关联，当三者的耦合达到一定量级后，就会引发工程风险。
2.2 钢箱梁顶推施工的特点及致险因子分析
2.2.1 顶推施工的定义
桥梁顶推施工法由钢桥拖拉架设法发展而来，是一种沿桥的纵轴线方向在桥台后设置预制场，通过钢导梁、临时墩、滑轨、水平千斤顶等施力设备，将已拼装好的梁按一定的次序连接起来成一个整体，借助水平千斤顶的推动力，将梁体推移就位，直至主梁所有梁段全部顶推就位顺利完成桥梁施工的施工方法[45]。常见的顶推方法有单点和多点顶推。
(1) 单点顶推。早期单点顶推是借助水平千斤顶的拉杆将梁体拖动往前推，而现在广泛应用的单点顶推则是在贴近主梁制作平台的桥墩上安装一个推压装置，通过桥墩后面的水平千斤顶与滑道上的竖向千斤顶进行联动，把竖向千斤顶作为支点来实现梁体的水平滑移。单点顶推存在很多优点，如：装置简洁、单点加力、操作简便等。同时，单点顶推也存在一些弊端，首先，单点顶推对顶推设备的精度有很高的要求；其次，没有设置水平千斤顶的墩柱会产生较大的水平力，可能会导致柱墩的破坏。因此，在梁体自重较轻，墩身刚度较大的情况下，采用单点顶推法比较合适，且此方法只适用于直线型桥梁。
(2) 多点顶推。在每一个柱墩墩台上都布置一个推力装置，借助多个推力装置推动梁体往前的顶推方式被称为多点顶推。多点顶推施工有诸多优势，首先，多点顶推可以分散顶推力，将顶推力分布到每个桥墩上；同时，水平千斤顶对桥墩的推力与梁体移动对墩台产生的摩擦作用是反向的，因此可以相互抵消一部分，对柔性墩起到有利的作用。但多点顶推施工要求各千斤顶同步工作，对千斤顶的控制存在一定的难度，顶推过程风险较大。多点顶推施工法包含三种施工方式：拖拉式多点顶推施工、楔进式多点顶推施工和步履式多点顶推施工[45]。
3 柴家峡大桥顶推施工安全风险因子识别 ............................... 17
3.1 柴家峡大桥工程项目背景 ....................... 17
3.1.1 工程概况 ....................................... 17
3.1.2 施工环境 ............................ 18
4 柴家峡大桥顶推施工安全风险等级评价 ................... 34
4.1 基于变异系数修正的群体G2法确定指标权重 .................. 34
4.1.1 群体G2法和变异系数法 .............................. 34
4.1.2 变异系数修正群体G2法 ........................ 36
5 柴家峡大桥顶推施工安全风险应对措施 ............................ 58
5.1 人员行为风险应对措施 ............................. 59
5.1.1 施工人员专业能力影响施工 ......................... 59
5.2 设备材料风险应对措施 ............................... 59
5 柴家峡大桥顶推施工安全风险应对措施
5.1 人员行为风险应对措施
顶推施工不同于其他施工方法，在施工过程中需要协调各类施工人员。柴家峡大桥涉及到的施工人员和种类较多，各类人员
