黃河大橋施工冬季凌汛的應(yīng)急管理

楊 毅

(山西路橋集團(tuán)運(yùn)寶黃河大橋建設(shè)管理有限公司，山西 太原 030006)

1 項(xiàng)目簡介

1.1 項(xiàng)目背景

某高速公路黃河大橋位于三門峽庫區(qū)，距上游的潼關(guān)斷面62 km，距下游的三門峽黃河公路大橋35 km，距下游三門峽水庫大壩51.5 km。

1.2 水文條件

本項(xiàng)目橋位處三門峽水庫，基本上采取汛期泄洪排沙、非汛期蓄水發(fā)電的運(yùn)用方式，形成“冬春水深、夏秋水淺”的現(xiàn)象，參照設(shè)計(jì)說明，2002年至今，三門峽水庫采用“洪敞”運(yùn)用方式，即汛期入庫流量大于1 500 m2/s敞泄，其余時(shí)間控制水位不超過303.808 m，非汛期平均運(yùn)用水位不超過313.808 m，最高運(yùn)用水位不超過316.808 m。

1.3 地質(zhì)條件

橋址區(qū)地貌單元屬黃河河谷區(qū)，區(qū)內(nèi)黃河河道寬闊平緩，兩側(cè)河漫灘及Ⅰ級，Ⅱ級階地發(fā)育。橋址區(qū)大部分地段位于黃河河床、河漫灘及Ⅰ級階地內(nèi)，僅山西端橋臺位于黃河Ⅱ級階地上，運(yùn)城端橋臺與河底高差約為47 m。河南側(cè)橋臺區(qū)位于黃河Ⅰ級階地上，地形較平緩。區(qū)內(nèi)地表植物稀少，以農(nóng)作物及草叢為主。

1.4 氣候條件

項(xiàng)目區(qū)屬大陸性半干旱半濕潤季風(fēng)氣候，春季多風(fēng)少雨干旱，夏季酷熱。降雨多集中在7月～9月。多年平均氣溫為12.9 ℃，極端最高氣溫42.4 ℃，極端最低氣溫-18.7 ℃。多年平均風(fēng)速為2.7 m/s，極大風(fēng)速達(dá)28.2 m/s。土壤最大凍結(jié)深度為38 cm，一般12月底封凍，翌年2月下旬解凍。

2 防凌形勢分析

2.1 歷年冰凌情況

根據(jù)水文及地質(zhì)資料，上年度上游小北干流于1月12日出現(xiàn)流凌密度約20%，此前日最低溫度小于-5 ℃；1月12日～1月28日小北干流流凌密度增加至30%～50%,期間日最低溫度為-10 ℃～-5 ℃范圍；1月29日～2月6日，小北干流流凌密度開始逐漸減少，期間日最低溫度大于-5 ℃；橋址處出現(xiàn)零散漂浮冰面，未形成流凌封凍情況，下游三門峽水庫冬季庫面有結(jié)冰成凌現(xiàn)象，但不造成災(zāi)害。

2.2 工程對防凌影響分析

鋼棧橋最低鋼管平聯(lián)標(biāo)高為317.5 m，每跨間距12 m，當(dāng)黃河水位低于317.5 m時(shí)，鋼棧橋?qū)λ髯枇^小。上年度年初發(fā)生了罕見的冰凌災(zāi)害，分析在流速較小時(shí)冰凌對鋼棧橋影響不大。1月份，由于暖冬氣候的影響，橋址上游冰凌消融后成塊下游，于1月15日在棧橋上游側(cè)大量堆積。經(jīng)1月16日沿線觀測，棧橋上游側(cè)5 km范圍內(nèi)全斷面封凍、均由10 cm～50 cm厚的冰塊多層累積而成，5 km～30 km范圍河面一半以上均有冰塊持續(xù)下流，流速僅0.1 m/s～0.3 m/s、基本呈靜水狀態(tài)。

2.3 本年度防凌形勢分析

正常氣候下多年橋址處黃河河面僅出現(xiàn)薄冰，不形成冰凌災(zāi)害。如上游壺口段冰凌在遇高溫消融后下流至橋址區(qū)域，由于鋼棧橋跨度較小，對流凌排泄具有一定的粘阻，有可能在氣溫驟降、低流速、高水頭的情況下形成冰壩，影響鋼棧橋的整體穩(wěn)定。據(jù)氣象部門分析，已經(jīng)形成的拉尼娜現(xiàn)象使今年黃河流域冬季氣溫較多年同期均值偏低的可能性大。加之，黃河凌汛歷來有突發(fā)性強(qiáng)，難于預(yù)測、難于防守的特點(diǎn)，且影響凌汛的因素較多，本年度防凌形勢緊迫。

3 臨時(shí)工程施工鋼棧橋

3.1 鋼棧橋高程設(shè)計(jì)

鋼棧橋設(shè)計(jì)鋼管平聯(lián)高程為317.5 m，貝雷片梁底高程為320.00 m，橋面高程為321.24 m。

3.2 棧橋布置

鋼棧橋布置在主橋中心線下游側(cè)30.3 m位置處，平行于黃河大橋的方向布置，全線鋼棧橋共1 627 m，橋面寬8 m。基礎(chǔ)選用φ630×10 mm鋼管樁，單孔跨徑12 m。

4 防汛預(yù)案的實(shí)施

4.1 施工度凌汛措施及應(yīng)急預(yù)案

積極響應(yīng)上級部門防凌工作要求，最大程度減少凌汛災(zāi)害損失，在確保防凌安全的前提下，實(shí)現(xiàn)工程安全生產(chǎn)。加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格落實(shí)防凌責(zé)任制；及時(shí)修訂和完善防凌預(yù)案，提高預(yù)案的可操作性；加強(qiáng)防凌值班，做好日常防凌工作；加強(qiáng)防凌意識，落實(shí)防凌物資儲備；及時(shí)清理河道內(nèi)行凌障礙，確保行凌暢通；加強(qiáng)防凌信息溝通，及時(shí)與上級相關(guān)部門取得聯(lián)系。

進(jìn)入凌汛期后，為確保施工度凌汛安全，一是成立防凌領(lǐng)導(dǎo)小組，建立和健全冰凌觀測制度，加強(qiáng)24 h防凌值班和冰凌觀測，在橋址上游分級設(shè)立觀測點(diǎn)隨時(shí)掌握氣溫、水情和河道冰凌的發(fā)展變化，及時(shí)采取防凌措施。二是組織防凌隊(duì)伍加強(qiáng)防守，每年凌汛前組織落實(shí)好搶險(xiǎn)人員，備足備好防凌工具、材料及照明設(shè)備，以備搶險(xiǎn)急需。三是在初期流凌時(shí)服從河務(wù)部門的安排，必要時(shí)采取長臂挖機(jī)、塔吊及破碎錘、履帶吊及破碎錘破除棧橋周邊冰凌，確保河道排淩順暢。四是發(fā)生流凌堆積時(shí)，認(rèn)真執(zhí)行各級防治的指令，及時(shí)拆除主河道棧橋形成排凌通道。

4.2 施工防凌應(yīng)急響應(yīng)及分級

1)四級應(yīng)急響應(yīng)：

橋址河面未出現(xiàn)薄冰、散冰，小北干流流凌密度小于10%。

a.施工進(jìn)入凌期，派專人對上游觀測點(diǎn)進(jìn)行凌情觀測，聯(lián)絡(luò)員及時(shí)與上級行政主管部門取得聯(lián)系，每天報(bào)送一次。

b.啟動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)帶班值守制度，組織搶險(xiǎn)設(shè)備進(jìn)場，落實(shí)物資儲備，組建至少30人的機(jī)動(dòng)搶險(xiǎn)隊(duì)，隨時(shí)待命，做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備。

c.召開施工度凌部署會(huì)議，明確各小組主要職責(zé)，做好防凌準(zhǔn)備。

2)三級應(yīng)急響應(yīng)：

橋址河面出現(xiàn)薄冰、散冰，小北干流流凌密度小于30%。

立即進(jìn)入預(yù)警階段，派專人24 h值守，對講機(jī)設(shè)專用防凌汛頻道，保障信息通暢。

a.實(shí)施每天2次巡查制度，并積極與上游萬家寨庫區(qū)、吳王浮橋管理單位取得聯(lián)系，預(yù)判流凌進(jìn)入橋址的時(shí)間點(diǎn)，并將天氣、水位、上游流凌情況的監(jiān)測和記錄信息及時(shí)上報(bào)至地方防指。

b.安排專人具體負(fù)責(zé)、落實(shí)相應(yīng)機(jī)械設(shè)施做好水面上管樁周圍的雜草、樹木等漂浮物清理工作，確保棧橋安全運(yùn)行。

3)二級應(yīng)急響應(yīng)：

橋址河面出現(xiàn)冰凌堆積、流凌密度接近30%且最低氣溫小于-5 ℃，且小北干流流凌小于50%。

a.一級應(yīng)急響應(yīng)下的各項(xiàng)措施及機(jī)制同時(shí)執(zhí)行。

b.實(shí)施每天3次巡查制度，分別對天氣、水位、上游流凌、棧橋鋼管樁偏位等情況進(jìn)行巡查，并做好觀測記錄，每日定時(shí)上報(bào)觀測結(jié)果。

4)一級應(yīng)急響應(yīng)：

橋址河面出現(xiàn)流凌堆積密度大于50%，最低氣溫小于-10 ℃，小北干流流凌密度大于50%，呈全斷面封凍趨勢。

a.立即上報(bào)黃委會(huì)地方防辦及政府機(jī)構(gòu)。

b.撤離現(xiàn)場設(shè)備及人員，做好物資、設(shè)備防凌儲備，隨時(shí)待命啟動(dòng)棧橋應(yīng)急拆除預(yù)案。

c.安排專人負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)凌情監(jiān)測，做好施工棧橋拆除的一切準(zhǔn)備。

d.接到度凌汛指揮部拆除棧橋指令后，立即拆除棧橋，確保冰凌通過施工水域。

5 施工度凌汛安全保障措施

5.1 應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組

5.1.1組織機(jī)構(gòu)

為保證便橋拆除過程中的作業(yè)及度凌汛安全，成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目防冰凌突發(fā)事件處理的領(lǐng)導(dǎo)、指揮、組織和協(xié)調(diào)等日常工作。

5.1.2工作小組職責(zé)

防凌應(yīng)急工作小組的主要職責(zé)是加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督管理、確保棧橋拆除作業(yè)安全。并在冰凌險(xiǎn)情來臨前，組織現(xiàn)場人員轉(zhuǎn)移、物資轉(zhuǎn)移和現(xiàn)場防凌設(shè)備、設(shè)施的落實(shí)。

5.2 應(yīng)急措施

5.2.1專人值班值守制度

小北干流出現(xiàn)流凌接近30%，一旦橋址上游5 km區(qū)域河面出現(xiàn)薄冰、散冰，將立即啟動(dòng)相應(yīng)等級應(yīng)急響應(yīng)，實(shí)行領(lǐng)導(dǎo)專人帶班值守制度，24 h輪崗，做好信息上報(bào)工作，積極響應(yīng)黃委會(huì)地方防辦及政府機(jī)構(gòu)的指令。

5.2.2應(yīng)急物資與裝備保障

項(xiàng)目分部配備應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)、急救設(shè)備、應(yīng)急照明及動(dòng)力、逃生工具、消防器材、通訊及運(yùn)輸設(shè)備，建立應(yīng)急救援設(shè)施清單，明確貯存地點(diǎn)，并保持狀態(tài)完好，存放地點(diǎn)應(yīng)保證道路、通訊暢通，指定專人保管。同時(shí)針對項(xiàng)目特點(diǎn)，準(zhǔn)備特殊的應(yīng)急設(shè)備(見表1)。

表1 應(yīng)急物資與裝備表

6 結(jié)語

通過在黃河大橋施工中編制完善的防凌預(yù)案，采取科學(xué)的、針對性的預(yù)防冰凌災(zāi)害對策措施，避免了由于凌汛災(zāi)害對橋梁施工所產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)，為橋梁工程順利建設(shè)提供了重要的施工安全保證。

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