4流凌河段棧橋的施工技術(shù)分報(bào)告一

1、目 錄1.工程概況11.1工程概述11.2 水文情況11.3 黃河管理部門要求22.施工方案比選22.1 兩種方案施工成本對比22.2 兩種方案施工工期對比23浮橋式棧橋方案實(shí)施33.1 浮橋的組成形式33.2 浮船的租賃33.3浮船式棧橋計(jì)算3浮船參數(shù)43.3.2 該段黃河環(huán)境參數(shù)4錨繩參數(shù)4浮橋水平力驗(yàn)算43.3.5 錨繩受力計(jì)算53.3.6 錨塊重量計(jì)算64浮橋的搭設(shè)64.1浮橋搭設(shè)位置選定64.2預(yù)制錨塊74.3 浮橋搭設(shè)74.5 浮橋與作業(yè)平臺人行通道的搭設(shè)及加固94.6浮橋輔助設(shè)施安裝94.7浮橋拆除95.浮橋的管理和維護(hù)105.1 嚴(yán)格管理人員和通行機(jī)動(dòng)車輛105.2 浮橋日常檢

2、查和維護(hù)105.3 浮橋特定情況下應(yīng)急處理10遇到超過6級以上大風(fēng)應(yīng)急處理10對于上游泄洪應(yīng)急處理116結(jié)語11流凌河段棧橋施工技術(shù)1.工程概況1.1工程概述新建烏拉山至錫尼鐵路屬于地方客貨兩用普通的單線鐵路，該橋起止里程DK14+241.85DK23+545.53，全長9303.68m。其在內(nèi)蒙古三湖河口至昭君墳段跨越黃河，主橋墩均位于黃河的主河道和漫灘內(nèi)，該段黃河河道屬游蕩性河道向彎曲性河道的過渡段，平均河寬4000m，河道主槽平均寬約710m，河道縱坡0.12，彎曲率1.45。處于深水中有三個(gè)橋墩，其余處于黃河漫灘地內(nèi)。具體布置平面圖見圖1。圖1 水中墩與浮橋位置關(guān)系平面圖1.2 水文情

3、況該橋橋址處最大洪峰流量為5500m3/s，設(shè)計(jì)施工洪水位為二十年一遇（1016.8m）, 一般洪水來勢猛速度快，河道又屬游蕩性大擺動(dòng)河道，彎曲回轉(zhuǎn)方向不定河段，主次河道很難分辨，給施工防護(hù)帶來極大的難度；進(jìn)入冬期，凌汛為10-11月至次年3-4月，平均封凍天數(shù)150-180天。在平坦開闊的漫灘，最大寬度達(dá)4Km，河道受寒冷氣候的影響，水流阻塞，冰層加厚，4Km寬的漫灘將有5-6m的冰層覆蓋，一到春季，冰凌融化，形成冰塞、冰壩，雍高水位，威脅堤防安全，極易造成災(zāi)害。根據(jù)黃河凌汛期的要求每年在流凌前要將河道內(nèi)的所有臨時(shí)施工輔助設(shè)施、設(shè)備拆除清理干凈，在冰凌期（封凍至解凍期）杜絕施工人員、設(shè)備進(jìn)入

4、河道。1.3 黃河管理部門要求該段黃河隸屬于黃河中上游局和內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳直接管轄，現(xiàn)場由烏拉特前旗和杭錦旗防汛辦共同管理。要求每年在流凌前要將河道內(nèi)的所有臨時(shí)施工輔助設(shè)施、設(shè)備拆除清理干凈；河道灘面施工輔道不得高于河灘面；河道灘面盡量減少堆積施工物料，施工棄渣棄物要及時(shí)清理到堤壩之外指定場地；施工圍堰等所有臨時(shí)工程要徹底拆除并清理河道；在冰凌期（封凍至解凍期）杜絕施工人員、設(shè)備進(jìn)入河道。該河段無通航的要求。2.施工方案比選為了確保工程施工，黃河漫灘南北岸須修貫通便道，如何使便道既能滿足施工須要又能適應(yīng)黃河河道的游蕩擺動(dòng)，同時(shí)還要便于拆除和搭建：在主河道上搭建施工便橋。方案1：以固定式棧橋方

5、式跨越黃河主河道，在墩位處設(shè)置一個(gè)與棧橋連接在一處的平臺；方案2：以浮橋式棧橋方式跨越黃河，在墩位處設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的固定平臺，在浮橋與固定平臺搭設(shè)人員過往通道。2.1 兩種方案施工成本對比根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查和對上游三湖口水文站資料分析，考慮到水位、水量以及河床擺動(dòng)等因素，棧橋長度不小于700m，對兩種方案進(jìn)行具體施工成本分析，具體分析結(jié)果詳見表1。表1 固定棧橋和浮橋式棧橋方案施工成本對比方案項(xiàng)目名稱單位單價(jià)(元)數(shù)量一個(gè)凌汛期費(fèi)用(元)兩個(gè)凌汛期費(fèi)用(元)兩方案的差值(元)方案1棧橋平臺搭建m2110042004620000179025006702500棧橋平臺拆除m24004200168000

6、0棧橋平臺材料費(fèi)t505010505302500方案2浮船租賃及搭拆m800007005600000112000002.2 兩種方案施工工期對比由于內(nèi)蒙古段黃河存在嚴(yán)重的凌汛期，每年實(shí)際有效施工時(shí)間不足6個(gè)月，棧橋施工長短，直接影響總體工期，因此對兩種方案進(jìn)行具體施工工期分析，具體分析結(jié)果詳見表2。表2 固定棧橋和浮橋式棧橋方案施工工期對比方案一次搭設(shè)（天）一次拆除（天）兩次拆裝總工期（天）兩方案總工期差值（天）方案1302010084方案25316以上對固定棧橋和浮橋式棧橋兩種方案，從施工成本、施工工期兩方面進(jìn)行對比，得出浮橋式棧橋方案比固定式棧橋方案更適合本工程，所以確定采用浮橋式棧橋方案

7、。3浮橋式棧橋方案實(shí)施3.1 浮橋的組成形式浮橋的結(jié)構(gòu)形式有兩種：傳統(tǒng)的形式是在船或浮箱上架梁、再鋪橋面。舟梁合一的形式，或船只首尾相連，成縱列式，或?qū)⒅垠w緊密排列成帶式。對于本段黃河主河道總寬為700m左右，其余為漫灘，在施工過程中，漫灘地由于在施工季節(jié)基本上處于無水或淺水狀態(tài)，可以采用填筑施工便道通過；主河道部分總寬不大，水流主要靠上游龍羊峽和劉家峽這兩個(gè)水庫進(jìn)行調(diào)節(jié)，施工期間泄洪次數(shù)較少，流量不大，其次考慮搭拆更快，更靈活方便，另外工程附近有成型的汽車駁船且租賃方便，因此決定采用舟梁合一的形式，船只首尾通過銷軸相連，成縱列式浮橋。為保持浮橋軸線位置不致偏移，在上游設(shè)纜索錨定，為與兩岸接通

8、，在兩岸設(shè)置跳板，為適應(yīng)水位漲落，兩岸設(shè)置升降碼頭。 3.2 浮船的租賃由于船舶搭設(shè)的浮橋，屬于地方海事部門直接管理，搭設(shè)浮橋需要具有施工許可證和營業(yè)執(zhí)照，所用船都需要注冊，經(jīng)調(diào)查在內(nèi)蒙古包頭市有一家包頭平安航運(yùn)公司專業(yè)租賃、搭設(shè)和維護(hù)保養(yǎng)浮橋單位，資質(zhì)齊全，在黃河上浮橋管理經(jīng)驗(yàn)豐富，信譽(yù)度較高，因此選用此單位作為合作單位，租賃19條汽車渡駁。3.3浮船式棧橋計(jì)算3.3.1浮船參數(shù)浮橋式棧橋采用舟梁合一的形式，船只首尾通過銷軸相連，成縱列式搭設(shè)。單個(gè)浮船參數(shù)：船長度35.6m，滿載水線長28.5 m，船寬6.0m，型深1.6 m，空載吃水0.3m，滿載吃水0.67m，滿載排水量153t，空載排

9、水量81t，結(jié)構(gòu)形式為橫骨架式，船體為鋼質(zhì)類型材料。3.3.2 該段黃河環(huán)境參數(shù)本段黃河夏季最大流速v=1.13m/s，河段最大水深20m，最大風(fēng)速8級17.220.7m/s。計(jì)算取一條駁船作為計(jì)算單元進(jìn)行分析計(jì)算,取數(shù)據(jù)為最不利的情況下，即在駁船滿載吃水，水速為二十年夏季最大情況下取值。3.3.3錨繩參數(shù)錨繩選用單位長度重量q=27.4N/m；直徑28mm的鋼絲繩。3.3.4浮橋水平力驗(yàn)算浮橋在錨定過程中主要受到水阻力、風(fēng)阻力以及錨繩阻力等水平力影響，具體受力分析見圖2浮橋水阻力計(jì)算浮橋風(fēng)壓力計(jì)算錨繩水阻力的計(jì)算浮橋水平力計(jì)算其中：為浮橋所受水阻力；為總阻力系數(shù)；為水密度；為水流速；為浮船浸

10、水部分垂直水流方向最大橫剖面面積；為浮船迎水面寬度；為浮船吃水深度；為浮橋所受風(fēng)壓力；為浮橋的租風(fēng)面積；為風(fēng)壓強(qiáng)；為水深；為錨繩所受阻力；為錨繩直徑；為浮船水平力。圖2 浮橋水平受力圖3.3.5 錨繩受力計(jì)算根據(jù)規(guī)范，對于投錨長度的規(guī)定一般為橋軸線上最大水深的710倍，現(xiàn)取該浮橋投錨長度為8倍水深，每條駁船有三個(gè)錨塊進(jìn)行錨定，即錨綱長度L、與水平面夾角a，詳細(xì)情況見圖3。錨綱受力T計(jì)算如下：L=8×20m=160m sin( a)=20/160 a=7.181。T= T0/3/ cos(a)=41453.6N圖3 錨塊受力圖錨繩選用單位長度重量q=27.4N/m；直徑28mm，其容許

11、承受最大力為：F=1400×289.95×0.85/3.5=98583NT 因此錨綱是安全的。3.3.6 錨塊重量計(jì)算由于錨塊是直接拋入到水中，現(xiàn)按活動(dòng)錨碇方式計(jì)算，其中T1為活動(dòng)錨碇的允許拉力；K為安全系數(shù)取2； f為滑動(dòng)摩擦系數(shù)0.5；G為錨碇重量。T1G×f/K/(cosa+f×sina) GT1×K×(cosa+f×sina)/f= T1 ×2 ×(cos7.181+0.5×sing7.181)/0.5= T1×1.987當(dāng)T1=T時(shí) G41453.6N×1.987=

12、82129.6N=8.24T根據(jù)以上計(jì)算， 1.6m×1.6m×1.6m混凝土預(yù)制塊作為浮橋錨塊是安全的。4浮橋的搭設(shè)4.1浮橋搭設(shè)位置選定先確定黃河大橋水中墩承臺圍堰邊界位置，再通過收集、調(diào)查每年施工期間河水最大流速為1.13m/s,河床最大寬度為700m；通過計(jì)算需要以上型號船舶19條，浮橋搭建完成后最大擺動(dòng)的幅度為30cm，確定浮橋的位置，由于浮橋平面位置是靠上游錨塊固定，且需要160m左右距離，因此將浮橋搭設(shè)在橋的上游，考慮船舶拆換空間和最大擺動(dòng)幅度，確定浮橋與圍堰最外邊保持5m間距，然后修建臨時(shí)碼頭，清理浮橋兩邊河道，確保水深不小于1.5m，以防浮船擱淺。4.2預(yù)

13、制錨塊在修建臨時(shí)碼頭之時(shí)，同時(shí)預(yù)制錨塊，錨塊為1.6m×1.6m×1.6m混凝土預(yù)制塊，每只船由三個(gè)錨塊進(jìn)行固定。4.3 浮橋搭設(shè)在準(zhǔn)備工作就緒后，選擇河面平靜，風(fēng)較?。ú怀^4級）時(shí)，開始搭設(shè)浮橋。架設(shè)順序?yàn)橄葍蛇吅笾虚g最后合攏。首先通過拖輪將駁船拖到岸邊將錨塊放到駁船上并穿好纜繩，然后再將該駁船橫向拖到上游160m左右處，正對該駁船組裝的位置拋錨塊，再將纜繩拴住該駁船，通過水流的沖力和纜繩的松放調(diào)整駁船到指定位置，鎖死纜繩固定駁船，駁船通過銷軸連接鎖定，依次到中間合攏，最后通過纜繩緊放調(diào)整浮橋到指定橋位，放下兩端臨時(shí)碼頭的搭板，浮橋搭設(shè)完畢。浮橋船只首尾連接，浮橋搭設(shè)在

14、橋的上游，考慮船舶拆換空間和最大擺動(dòng)幅度，確定浮橋與圍堰最外邊保持5m間距，然后修建臨時(shí)碼頭，清理浮橋兩邊河道，確保水深不小于1.5m，以防浮船擱淺。每只船由三個(gè)錨塊進(jìn)行固定。浮橋船只首尾連接詳見示意圖4，浮橋搭設(shè)現(xiàn)場照片見圖5。圖4 浮橋式棧橋駁船連接示意圖 圖5 浮橋搭設(shè)現(xiàn)場照片圖4.5 浮橋與作業(yè)平臺人行通道的搭設(shè)及加固在浮橋搭設(shè)結(jié)束后，進(jìn)行鉆孔平臺與浮橋人行通道的搭設(shè)，由于現(xiàn)場鉆孔平臺是固定的，其標(biāo)高不受水位變化和行車影響；浮橋的標(biāo)高受水位變化和行車影響較大，兩者結(jié)合較困難，通過研究，決定平臺與浮橋進(jìn)行“軟連接”，即用I25a和75號角鋼加工成5.8m長，0.8m寬的人行通道，在平臺側(cè)

15、，通過I25a與平臺I45a進(jìn)行銷軸連接，與浮橋側(cè)通過鋼板進(jìn)行滑動(dòng)搭接；在水位、浮橋上下起伏時(shí)，人行通道在平臺側(cè)可以上下浮動(dòng)，在浮橋側(cè)可以通過人行通道與浮橋鋼板進(jìn)行滑動(dòng)，從而解決了浮橋上下起伏對人行通道的影響，實(shí)現(xiàn)了平臺、人行通道和浮橋的“軟連接”，具體詳見圖6。圖6 浮橋、人行通道與平臺連接圖4.6浮橋輔助設(shè)施安裝在浮橋搭設(shè)結(jié)束后，安裝駁船兩側(cè)的欄桿扶手，照明設(shè)備以及應(yīng)急救生圈，浮橋兩側(cè)設(shè)立過橋須知，限速牌、限重牌、機(jī)動(dòng)車輛過往欄桿、水位變化標(biāo)尺以及值班室，嚴(yán)格執(zhí)行過往車輛登記冊制度。另外在浮橋兩端碼頭存儲部分片石、砂袋以備兩端碼頭沖刷回填防護(hù)用。4.7浮橋拆除在每年凌汛期到來之前或其他特殊

16、情況下需要拆除浮橋時(shí)，首先封閉通行，停止浮橋上一切作業(yè)，停電然后拆卸浮橋上面的一切照明及通電設(shè)施和其他設(shè)備和物資，其次用機(jī)動(dòng)拖輪在浮橋下游合攏處頂推駁船，切斷纜繩，抽掉連接駁船與駁船的銷軸，拆除駁船將其拖到岸邊固定，依次類推拆除所有駁船，最后將駁船拖出運(yùn)送到?？康?，搬遷值班室及其他輔助設(shè)施，浮橋拆除結(jié)束。5.浮橋的管理和維護(hù)5.1 嚴(yán)格管理人員和通行機(jī)動(dòng)車輛在浮橋一切搭設(shè)就緒后，接著就是浮橋的運(yùn)營管理和維護(hù)，本浮橋組織十二名有豐富管理和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的平安航運(yùn)公司職工進(jìn)行本浮橋的管理和維護(hù)工作。根據(jù)浮橋船只的型號和載荷量，規(guī)定該浮橋通過車輛的載重最大為40t，行車速度最大為20Km/h，本浮橋兩側(cè)值

17、班房內(nèi)進(jìn)行3班制24小時(shí)值班，杜絕兩輛車輛同時(shí)進(jìn)入浮橋，對于搭載施工人員車輛，嚴(yán)格檢查限制，到浮橋碼頭人員下車步行過橋，空車放行；對于特種施工機(jī)械通過時(shí)，嚴(yán)格檢查自重，超過載荷允許值時(shí)，拆卸附件分批通過，且維護(hù)人員隨車檢查，發(fā)現(xiàn)有異常變化時(shí)，立即停運(yùn)并且對船體進(jìn)行加強(qiáng)。項(xiàng)目安質(zhì)部安排專人檢查督促，確保各種要求落實(shí)到位。5.2 浮橋日常檢查和維護(hù)從浮橋組成結(jié)構(gòu)和工作原理分析，風(fēng)險(xiǎn)源主要為船體本身強(qiáng)度、插銷及相應(yīng)連接配件的強(qiáng)度及剛度等，因此日常檢查主要是銷軸及其聯(lián)接配件是否完好無損，如有異常，立即停運(yùn)維修；其次是檢查駁船內(nèi)骨架是否變形，船體是否漏水，如有變化，立即停運(yùn)排水，加固維修，特別是對于漏水

18、嚴(yán)重?zé)o法現(xiàn)場修復(fù)的，采用更換。另外是要時(shí)刻檢查水位標(biāo)尺刻度，但水位急劇下降不能滿足浮橋最小入水深度時(shí)，立即減少通行車輛的荷載或停運(yùn)處理。要經(jīng)常檢查和清理錨塊纜繩上的雜物，減小浮船的傾斜度。最后對于浮橋欄桿、照明設(shè)施及其他情況經(jīng)常檢查，及時(shí)維修，確保浮船式棧橋整體運(yùn)營安全。5.3 浮橋特定情況下應(yīng)急處理5.3.1遇到超過6級以上大風(fēng)應(yīng)急處理由于該黃河橋處于風(fēng)口位置，黃河上平時(shí)風(fēng)速較大，當(dāng)遇到6級大風(fēng)時(shí)，河面波浪起伏較大，浮船上下左右擺動(dòng)較大，行車容易出現(xiàn)危險(xiǎn)，錨塊纜繩及駁船連接銷軸承受力變化較大，斷裂損壞幾率也較大，因此，立即停運(yùn)封鎖浮橋，維修人員循環(huán)檢查纜繩、銷軸及其他要害部位，如出現(xiàn)異常，立即處理，大風(fēng)過后，檢查合格后，再恢復(fù)通行。5.3.2對于上游泄洪應(yīng)急處理由于該段黃河水流量主要受上游龍羊峽大型水庫調(diào)節(jié)影響，每年在灌溉期間或是遇到洪澇災(zāi)害時(shí)進(jìn)行開閘放水泄洪，在本橋開工之時(shí)，項(xiàng)目部就與上游多個(gè)水文站建立信息共享關(guān)系，上游水庫通知泄洪至洪峰到達(dá)我們橋址需要2天時(shí)間，當(dāng)現(xiàn)場遇到該種緊急情況，根據(jù)共