特大型淮河公路桥施工临时桥墩通航安全比选评估

第11卷第8期中国水运V ol.11
N o.82011年8月Chi na W at er Trans port A ugus t 2011
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收稿日期:2011-06-15
作者简介:童娟娟,女,安徽省港航管理局航道管理处科员,从事航道管理工作。
张晓云,男,安徽省地方海事局安全监督处处长,从事通航安全管理工作。
特大型淮河公路桥施工临时桥墩通航安全比选评估
童娟娟1
,张晓云
2
(1安徽省港航管理局航道管理处,安徽合肥230011;2安徽省地方海事局安全监督处,安徽合肥230011)
要:文中就跨淮河特大桥主跨施工提出了在高等级通航河流上架设大跨径钢箱梁桥梁施工方案对通航安全的影
响比选。
关键词:桥梁;架设;施工方案;通航安全;方案比选中图分类号:TU 279文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2011)08-0018-02
一、前言
在通航河流上特别是高等级航道上架设桥梁,除了拟建工程本身技术要求外,桥梁净空尺度和技术要求、工程对航道通航安全的影响均应满足船舶通航安全需求。特别是桥梁在施工期间,施工临时墩布设是否合理,对工程的施工期限、施工期间航道管理、来往船舶的通航安全均存在不可小视影
响,本文就影响通航安全的方面简要阐述来提示海事监管机
构在监管中切不可忽视。
二、拟建工程的主桥设计方案简述
双层杯本文论述的大庆路淮河公路桥位于安徽省蚌埠市淮河段蚌埠闸下游3.5k m 处,桥梁所在淮河航段为Ⅲ级航道,主桥为双塔双索面自锚式,主梁全长359m (顶推长度),上部梁体全部采用钢箱梁,主跨(桥墩标号16#、17#)间距200m 。
现状桥位处左岸滩地较窄,约125m ,南岸滩地较宽,约600m 。为利于钢箱梁水中起吊,钢箱梁拼装平台设在左岸主跨靠近15#墩侧,在拼装平台拼装钢箱梁的曲线段和直线段,经过临时墩以及16#、17#主墩,采用顶推施工,顶推至18#墩,再浇筑两端砼锚跨,完成主梁架设。
三、施工方案
按施工工艺要求钢箱梁采用顶推施工工艺,主梁由北向南依次布置拼装平台,需在16#~17#主墩之间布设临时墩,钢箱梁的顶推工作将全部在临时墩上完成。
在施工图设计中,钢箱梁顶推施工方案拟在200m 主跨间布设3个临时墩,跨径布置为30m+2×70m +30m 。两侧跨径30m 为非通航孔,中间2×70m
为通航孔。
图1主桥间临时墩布置(三墩方案)
但施工单位根据施工设计图钢箱梁设计要求、现场水文地质情况以及淮河通航要求,结合自身的技术力量和施工经验,对主跨临时墩的设置提出减少一个临时墩施工方法。其跨径为70m +60m +70m ,两侧跨径70m 为通航孔,中间60m
为非通航孔。
图2主桥间临时墩布置(两墩方案)
四、临时墩的布置
临时墩均由12根1.2m 钻孔灌注桩+1.0m 钢管柱支
撑,横桥向布置4排,间距为3.0m+5.916m +3.0m ,纵桥向均布置3排,间距为2×3.0m ,分上、下游两部分,每部分各6根。
五、施工期主桥孔间防撞设施设计
在临时墩周围均设置防撞设施,防撞设施为钢管柱连接而成。防撞桩独立于临时墩,能缓冲船的撞击荷载。防撞墩冲击能力按三级航道通航规定,船舶按1000吨级考虑,经计算确定:横桥向撞击为800k N ,顺桥向撞击力为650kN ,水流流速为1.5m/s 。防撞墩钢管桩中部用中砂充填密实,高于水面处设置醒目防撞标识并按要求设置航标灯。同时在拼装平台管桩靠近15#墩侧和15#墩靠近拼装平台侧也设置运梁船防撞墩。
六、防撞墩的布置方案1.两墩方案的防撞布置方法
在16#主墩的通航孔一侧和17#主墩的通航孔一侧分别布置13根防撞桩,在1#临时墩和2#临时墩周围分别布置16根防撞桩,在中间非通航孔周围再布置25根防撞桩与1#临时墩和2#临时墩形成一个封闭施工水域,以利于1#临时墩和2#
临时墩的施工及整个桥梁上部的安装。
图3两墩方案防撞墩布置示意图
2.三墩方案的防撞墩布置方法
在1#临时墩、2#临时墩和3#临时墩分别布置18根防
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撞桩。在整个主跨间的施工水域中需设置54
根防撞桩。图4三墩方案防撞墩布置示意图
七、临时墩施工方案比较1.过水断面比较
临时墩的设置势必会造成有效过水断面减小,桥下流速增大,对船舶航行造成一定的影响。两墩方案在主跨间设置2个临时墩,其效过水断面优于三墩方案。
2.施工水域安全比较
由于施工作业船舶及其锚设备占据一定水域,对过往船舶若行驶距施工作业船舶较近,则易发生碰触危险。
两墩方案是先施工16#主墩和17#主墩的通航孔一侧的防撞墩,然后依次施工1#临时墩和2#临时墩的外围防撞墩,实施航道1和航道2分别通航、实行中间60m 的施工封闭水域后,再在该施工封闭水域内进行1#临时墩和2#临时墩施工,直到整个主桥施工结束。该方案在进行防撞墩、1#临时墩、2#临时墩施工中,对过往船舶影响较小。
三墩方案则是每个临时墩分别施工,施工时所占用施工水域面积不易确定,且施工的周期较长,没有
调节性,不利于船舶安全通行管理。特别是施工中间墩时,占用面积及宽度大大影响到通航净距,对过往船只造成影响极大。
3.临时墩的施工时间比较
两墩方案的临时墩施工时间为176d ,而三墩方案的临时墩需要施工时间为245d ,比两墩方案多69d 。
4.临时墩的拆除时间比较
两墩方案的临时墩拆除时间为70d ,而且整个临时墩拆除均在中间封闭河道内,对航道1和航道2的通航影响很小;三墩方案的临时墩需要拆除时间为90d ,比2墩方案多20d ,且拆除时最少需要封闭一个航道。
八、设置临时墩后通航环境比较(1)临时通航孔宽度
两墩方案在完成防撞墩施工后,有效地通航孔宽度为55m ,三墩方案在完成防撞墩施工后,有效地通航孔宽度为57m ,比两墩方案宽2m 。
(2)上游临时锚地影响分析比较
在桥区上游右侧约2km 处有一临时锚地,主要用于过往船舶等待过蚌埠闸临时停用。此处锚地为简易锚地,在洪水季节水流量大时,停泊的船舶易发生跑锚事故,船舶顺水下漂,与桥梁发生碰撞的可能性极大。因此,施工水域的流态、流速、防撞墩的受力设计及布置方法是否起到防撞效果都非常重要。两墩方案比三墩方案减少一个临时墩,有效增大了施工水域面积,减小了桥下水流流速,使施工水域的流态、流速优于三墩方案;83根防撞墩使主桥墩与1#临时墩、2#临时墩的施工范围得到有效保护,减小了跑锚船舶对主桥墩、#临时墩、#临时墩被撞的风险。
(3)两墩方案或三墩方案的临时通航孔与上游船闸引航
道均存在不在一条直线上,船舶由引航道穿越临时通航孔时,有一定的偏角,影响船舶正常通航。
(4)三墩方案临时通航孔在航道中间并紧邻,符合船员航行习惯,不易发生事故;而两墩方案临时通航孔在200m 主跨内的两侧,中间孔不通航,不符合船员航行习惯,船舶通过桥区时与临时墩、主桥墩易发生碰撞事故。
九、方案存在的主要问题
(1)主跨内左右两侧临时通航孔通航净宽不满足《内河通航标准》Ⅲ级航道船队单向通航孔净宽要求,船队通过桥区施工水域时必须进行解队单船通过,影响船对通航时间。
(2)两个临时墩之间60m 的通道,不是通航孔但位于航道中间,容易被船舶误闯,存在安全隐患。
(3)钢箱梁架设所需的下滑道安装及钢箱梁顶推施工对左右两侧临时通航孔安全通行存在很大威胁,下滑道、钢箱梁一旦坠落,后果不堪设想。
(4)上游2km 处有过闸临时锚地,汛期水流量大时,停泊船舶易发生跑锚事故,跑锚船舶顺水下漂,易与桥区施工水域的施工构件发生碰撞。
(5)由于船闸引航道离桥梁建设地点距离较近,引航道轴线与桥梁施工期间右侧临时通航孔轴线偏离较大,由引航道下行的船舶易与桥区施工水域的施工构件发生碰撞。
(6)由于桥区施工水域两通航孔较窄,且分向航行,船舶夜航时易误闯通航孔,易与施工水域的施工构件发生碰撞。
(7)下游新港作业区距离桥区较近,下行过桥船舶易与码头作业区进出船舶、作业船舶、停泊船舶发生碰撞。
十、通航安全措施
由于桥梁施工,缩窄了船舶航行所需航道的宽度,增加了船员的心理压力和减少了船舶操纵的反应时
间,容易引发水上交通事故。桥梁施工对航道上的船舶航行均存在安全隐患,但通过设置航标(指导航行)、安全警示标志(如要求船舶减速慢行,船队需解队通过施工水域等)、加强水上安全监管等措施,该影响可以减少甚至消除。
参考资料
[1]中华人民共和国内河交通安全管理条例(国务院﹝2002
﹞第355号令.
防撞钢梁
[2]中华人民共和国海事局通航安全评估管理办法(中国海事
局海通航﹝2007﹞629号).
[3]中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定(交通部
令﹝2010﹞第5号).
[4]中华人民共和国内河避碰规则(交通部令﹝1991﹞第30
号.糖果制造
测绘工具[5]内河通航水域桥梁警示标志(JT376-1998);中华人民共
和国内河通航标准(GB50139-2004[S].
[6]中华人民共和国航道管理条例(国发﹝1987﹞78号).[7]中华人民共和国航标条例(国务院﹝1995﹞187号令).[8]中华人民共和国国家标准《内河通航标准》GB 50139—
酒罐
2004.
[9]内河助航标志(GB5863-93).
[]安徽省交通厅.内河航道技术等级评定材料(淮
河).,6.
12101977

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