4流凌河段栈桥的施工技术分报告一文档格式.docx

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施工围堰等所有临时工程要彻底拆除并清理河道；

在冰凌期（封冻至解冻期）杜绝施工人员、设备进入河道。

该河段无通航的要求。

2.施工方案比选

为了确保工程施工，黄河漫滩南北岸须修贯通便道，如何使便道既能满足施工须要又能适应黄河河道的游荡摆动，同时还要便于拆除和搭建：

在主河道上搭建施工便桥。

方案1：

以固定式栈桥方式跨越黄河主河道，在墩位处设置一个与栈桥连接在一处的平台；

方案2：

以浮桥式栈桥方式跨越黄河，在墩位处设置一个独立的固定平台，在浮桥与固定平台搭设人员过往通道。

2.1两种方案施工成本对比

根据现场实际调查和对上游三湖口水文站资料分析，考虑到水位、水量以及河床摆动等因素，栈桥长度不小于700m，对两种方案进行具体施工成本分析，具体分析结果详见表1。

表1固定栈桥和浮桥式栈桥方案施工成本对比

方案

项目名称

单位

单价（元）

数量

一个凌汛期费用（元）

两个凌汛期费用（元）

两方案的差值（元）

方案1

栈桥平台搭建

m2

1100

4200

4620000

17902500

6702500

栈桥平台拆除

400

1680000

栈桥平台材料费

t

5050

1050

5302500

方案2

浮船租赁

及搭拆

m

80000

700

5600000

11200000

2.2两种方案施工工期对比

由于内蒙古段黄河存在严重的凌汛期，每年实际有效施工时间不足6个月，栈桥施工长短，直接影响总体工期，因此对两种方案进行具体施工工期分析，具体分析结果详见表2。

表2固定栈桥和浮桥式栈桥方案施工工期对比

一次搭设（天）

一次拆除（天）

两次拆装总工期（天）

两方案总工期

差值（天）

30

20

100

84

5

3

16

以上对固定栈桥和浮桥式栈桥两种方案，从施工成本、施工工期两方面进行对比，得出浮桥式栈桥方案比固定式栈桥方案更适合本工程，所以确定采用浮桥式栈桥方案。

3．浮桥式栈桥方案实施

3.1浮桥的组成形式

浮桥的结构形式有两种：

①传统的形式是在船或浮箱上架梁、再铺桥面。

②舟梁合一的形式，或船只首尾相连，成纵列式，或将舟体紧密排列成带式。

对于本段黄河主河道总宽为700m左右，其余为漫滩，在施工过程中，漫滩地由于在施工季节基本上处于无水或浅水状态，可以采用填筑施工便道通过；

主河道部分总宽不大，水流主要靠上游龙羊峡和刘家峡这两个水库进行调节，施工期间泄洪次数较少，流量不大，其次考虑搭拆更快，更灵活方便，另外工程附近有成型的汽车驳船且租赁方便，因此决定采用舟梁合一的形式，船只首尾通过销轴相连，成纵列式浮桥。

为保持浮桥轴线位置不致偏移，在上游设缆索锚定，为与两岸接通，在两岸设置跳板，为适应水位涨落，两岸设置升降码头。

3.2浮船的租赁

由于船舶搭设的浮桥，属于地方海事部门直接管理，搭设浮桥需要具有施工许可证和营业执照，所用船都需要注册，经调查在内蒙古包头市有一家包头平安航运公司专业租赁、搭设和维护保养浮桥单位，资质齐全，在黄河上浮桥管理经验丰富，信誉度较高，因此选用此单位作为合作单位，租赁19条汽车渡驳。

3.3浮船式栈桥计算

3.3.1浮船参数

浮桥式栈桥采用舟梁合一的形式，船只首尾通过销轴相连，成纵列式搭设。

单个浮船参数：

船长度35.6m，满载水线长28.5m，船宽6.0m，型深1.6m，空载吃水0.3m，满载吃水0.67m，满载排水量153t，空载排水量81t，结构形式为横骨架式，船体为钢质类型材料。

3.3.2该段黄河环境参数

本段黄河夏季最大流速v=1.13m/s，河段最大水深20m，最大风速8级17.2—20.7m/s。

计算取一条驳船作为计算单元进行分析计算,取数据为最不利的情况下，即在驳船满载吃水，水速为二十年夏季最大情况下取值。

3.3.3锚绳参数

锚绳选用单位长度重量q=27.4N/m；

直径￠28mm的钢丝绳。

3.3.4浮桥水平力验算

浮桥在锚定过程中主要受到水阻力、风阻力以及锚绳阻力等水平力影响，具体受力分析见图2

浮桥水阻力计算

浮桥风压力计算

锚绳水阻力的计算

浮桥水平力计算

其中：

为浮桥所受水阻力；

为总阻力系数；

为水密度；

为水流速；

为浮船浸水部分垂直水流方向最大横剖面面积；

为浮船迎水面宽度；

为浮船吃水深度；

为浮桥所受风压力；

为浮桥的租风面积；

为风压强；

为水深；

为锚绳所受阻力；

为锚绳直径；

为浮船水平力。

图2浮桥水平受力图

3.3.5锚绳受力计算

根据规范，对于投锚长度的规定一般为桥轴线上最大水深的7～10倍，现取该浮桥投锚长度为8倍水深，每条驳船有三个锚块进行锚定，即锚纲长度L、与水平面夹角a，详细情况见图3。

锚纲受力T计算如下：

L=8×

20m=160msin（a）=20/160a=7.181。

T=T0/3/cos（a）=41453.6N

图3锚块受力图

直径￠28mm，其容许承受最大力为：

F=1400×

289.95×

0.85/3.5=98583N＞T因此锚纲是安全的。

3.3.6锚块重量计算

由于锚块是直接抛入到水中，现按活动锚碇方式计算，其中T1为活动锚碇的允许拉力；

K为安全系数取2；

f为滑动摩擦系数0.5；

G为锚碇重量。

T1≤G×

f/K/（cosa+f×

sina）

G≥T1×

K×

（cosa+f×

sina）/f=T1×

2×

（cos7.181+0.5×

sing7.181）/0.5=T1×

1.987

当T1=T时G≥41453.6N×

1.987=82129.6N=8.24T

根据以上计算，1.6m×

1.6m×

1.6m混凝土预制块作为浮桥锚块是安全的。

4．浮桥的搭设

4.1浮桥搭设位置选定

先确定黄河大桥水中墩承台围堰边界位置，再通过收集、调查每年施工期间河水最大流速为1.13m/s,河床最大宽度为700m；

通过计算需要以上型号船舶19条，浮桥搭建完成后最大摆动的幅度为30cm，确定浮桥的位置，由于浮桥平面位置是靠上游锚块固定，且需要160m左右距离，因此将浮桥搭设在桥的上游，考虑船舶拆换空间和最大摆动幅度，确定浮桥与围堰最外边保持5m间距，然后修建临时码头，清理浮桥两边河道，确保水深不小于1.5m，以防浮船搁浅。

4.2预制锚块

在修建临时码头之时，同时预制锚块，锚块为1.6m×

1.6m混凝土预制块，每只船由三个锚块进行固定。

4.3浮桥搭设

在准备工作就绪后，选择河面平静，风较小（不超过4级）时，开始搭设浮桥。

架设顺序为先两边后中间最后合拢。

首先通过拖轮将驳船拖到岸边将锚块放到驳船上并穿好缆绳，然后再将该驳船横向拖到上游160m左右处，正对该驳船组装的位置抛锚块，再将缆绳拴住该驳船，通过水流的冲力和缆绳的松放调整驳船到指定位置，锁死缆绳固定驳船，驳船通过销轴连接锁定，依次到中间合拢，最后通过缆绳紧放调整浮桥到指定桥位，放下两端临时码头的搭板，浮桥搭设完毕。

浮桥船只首尾连接，浮桥搭设在桥的上游，考虑船舶拆换空间和最大摆动幅度，确定浮桥与围堰最外边保持5m间距，然后修建临时码头，清理浮桥两边河道，确保水深不小于1.5m，以防浮船搁浅。

每只船由三个锚块进行固定。

浮桥船只首尾连接详见示意图4，浮桥搭设现场照片见图5。

图4浮桥式栈桥驳船连接示意图

图5浮桥搭设现场照片图

4.5浮桥与作业平台人行通道的搭设及加固

在浮桥搭设结束后，进行钻孔平台与浮桥人行通道的搭设，由于现场钻孔平台是固定的，其标高不受水位变化和行车影响；

浮桥的标高受水位变化和行车影响较大，两者结合较困难，通过研究，决定平台与浮桥进行“软连接”，即用I25a和75号角钢加工成5.8m长，0.8m宽的人行通道，在平台侧，通过I25a与平台I45a进行销轴连接，与浮桥侧通过钢板进行滑动搭接；

在水位、浮桥上下起伏时，人行通道在平台侧可以上下浮动，在浮桥侧可以通过人行通道与浮桥钢板进行滑动，从而解决了浮桥上下起伏对人行通道的影响，实现了平台、人行通道和浮桥的“软连接”，具体详见图6。

图6浮桥、人行通道与平台连接图

4.6浮桥辅助设施安装

在浮桥搭设结束后，安装驳船两侧的栏杆扶手，照明设备以及应急救生圈，浮桥两侧设立过桥须知，限速牌、限重牌、机动车辆过往栏杆、水位变化标尺以及值班室，严格执行过往车辆登记册制度。

另外在浮桥两端码头存储部分片石、砂袋以备两端码头冲刷回填防护用。

4.7浮桥拆除

在每年凌汛期到来之前或其他特殊情况下需要拆除浮桥时，首先封闭通行，停止浮桥上一切作业，停电然后拆卸浮桥上面的一切照明及通电设施和其他设备和物资，其次用机动拖轮在浮桥下游合拢处顶推驳船，切断缆绳，抽掉连接驳船与驳船的销轴，拆除驳船将其拖到岸边固定，依次类推拆除所有驳船，最后将驳船拖出运送到停靠地，搬迁值班室及其他辅助设施，浮桥拆除结束。

5.浮桥的管理和维护

5.1严格管理人员和通行机动车辆

在浮桥一切搭设就绪后，接着就是浮桥的运营管理和维护，本浮桥组织十二名有丰富管理和维护经验的平安航运公司职工进行本浮桥的管理和维护工作。

根据浮桥船只的型号和载荷量，规定该浮桥通过车辆的载重最大为40t，行车速度最大为20Km/h，本浮桥两侧值班房内进行3班制24小时值班，杜绝两辆车辆同时进入浮桥，对于搭载施工人员车辆，严格检查限制，到浮桥码头人员下车步行过桥，空车放行；

对于特种施工机械通过时，严格检查自重，超过载荷允许值时，拆卸附件分批通过，且维护人员随车检查，发现有异常变化时，立即停运并且对船体进行加强。

项目安质部安排专人检查督促，确保各种要求落实到位。

5.2浮桥日常检查和维护

从浮桥组成结构和工作原理分析，风险源主要为船体本身强度、插销及相应连接配件的强度及刚度等，因此日常检查主要是销轴及其联接配件是否完好无损，如有异常，立即停运维修；

其次是检查驳船内骨架是否变形，船体是否漏水，如有变化，立即停运排水，加固维修，特别是对于漏水严重无法现场修复的，采用更换。

另外是要时刻检查水位标尺刻度，但水位急剧下降不能满足浮桥最小入水深度时，立即减少通行车辆的荷载或停运处理。

要经常检查和清理锚块缆绳上的杂物，减小浮船的倾斜度。

最后对于浮桥栏杆、照明设施及其他情况经常检查，及时维修，确保浮船式栈桥整体运营安全。

5.3浮桥特定情况下应急处理

5.3.1遇到超过6级以上大风应急处理

由于该黄河桥处于风口位置，黄河上平时风速较大，当遇到6级大风时，河面波浪起伏较大，浮船上下左右摆动较大，行车容易出现危险，锚块缆绳及驳船连接销轴承受力变化较大，断裂损坏几率也较大，因此，立即停运封锁浮桥，维修人员循环检查缆绳、销轴及其他要害部位，如出现异常，立即处理，大风过后，检查合格后，再恢复通行。

5.3.2对于上游泄洪应急处理

由于该段黄河水流量主要受上游龙羊峡大型水库调节影响，每年在灌溉期间或是遇到洪涝灾害时进行开闸放水泄洪，在本桥开工之时，项目部就与上游多个水文站建立信息共享关系，上游水库通知泄洪至洪峰到达我们桥址需要2天时间，当现场遇到该种紧急情况，根据共享信息，判断泄洪流量大小采取不同措施，当流量大于2600m3/s时，立即停运、停电组织拆除黄河主流部分驳船，顺河向将驳船固定到两岸边，用片石或砂袋临时围堵码头，撤离河道内人员、设备及物资，确保洪峰顺利通过该段。

6．结语

通过对该摆动河床环境栈桥的搭设与维护，体会到在施工便桥通行能力要求不大，需要反复快速搭拆的情况下，浮桥方案最适合，其主要特点是组装、拆卸灵活方便，维修保养较简单，成本费用较低，对河道不会预留残留物，特别适合于有凌汛期的内蒙古段黄河上施工；

其缺点是浮桥受水位变化影响较大，载重能力较小，与施工平台需要软连接。

该便桥施工的经验可为其它类似工程提供参考借鉴，值得进一步推广。