冰橋在撫遠三角洲應急工程冬季施工中的應用

謝成玉，于海龍，李 旭

(黑龍江省水利工程建設監(jiān)理公司，哈爾濱 150001)

冰橋在撫遠三角洲應急工程冬季施工中的應用

謝成玉，于海龍，李 旭

(黑龍江省水利工程建設監(jiān)理公司，哈爾濱 150001)

撫遠三角洲應急工程是我國對中俄界河的治理防護工程項目。受交通條件影響結合北方特有的交通條件，撫遠三角洲應急工程采用冬季施工，通過冰橋進行石料運輸，縮短了運距，加快了施工進度，大大節(jié)約了施工道路的維護成本。

冰橋;冬季施工;石料運輸;施工方法;逐次加載;限載限速

1 工程概況

撫遠三角洲應急工程2010年下半年施工項目位于黑龍江省撫遠縣境內(nèi)的黑瞎子島上。包括銀龍島和無名島，工程所需的石料均需外運，工程在2011-01-04月份施工，屬于冬季施工。

施工現(xiàn)場與石料之間的運輸?shù)缆酚袃?nèi)汊江阻隔，無法繞行。經(jīng)現(xiàn)場探測，內(nèi)汊江自然封凍的江面厚大部分在0.3～0.5 m，最薄處不足0.15 m，不能滿足重載運輸車輛的通行要求。根據(jù)工期要求和工程地處高寒地區(qū)的自然條件，在內(nèi)汊江原有冰面上修筑冰橋，來滿足運輸要求。

2 冰橋的設計

河上結冰堅固，可以行走，謂之冰橋。冰橋路線選擇兩岸平緩、內(nèi)汊江面較窄的部位。由于該部位水流較緩，水流對冰層的浮力較為穩(wěn)定，冰凍相對厚度較大，且利于冰橋與臨時施工道路的連接。冰橋長度為318 m和214 m，中間由砂灘連接，寬度為6 m，冰道位置冰面清雪寬度15 m，兩側采用頂寬0.5 m，高1.0 m的梯形土圍堰擋水，為防止?jié)脖^程中水流外滲，土堤內(nèi)側采用塑料薄膜防滲。設計冰道厚度≥120 cm，采用鋪設無紡布、木桿后水泵抽水澆冰。綁扎冰橋的木桿采用6 m，小頭直徑＞5 cm的落葉松木桿，木桿分兩層擺放，第一層垂直于水流方向擺放，間距30 cm，第二層平行于水流方向，間距30 cm，搭接長2 m，用2道8#鐵線雙股綁扎，接頭相互錯開。上下層縱橫木桿用8#鐵線雙股綁扎。

3 施工方法

3.1 施工放樣

首先清除江面冰橋位置的積雪、冰棱子等障礙物，采用水準儀和經(jīng)緯儀，按照設計軸線進行冰橋施工邊線的施工放樣和澆冰高程的施工控制工作。

3.2 鋪設前增冰

采用鉆孔探測自然冰面厚度，縱向每20 m布設一觀測點。冰厚不足60 cm的部位逐層澆到60 cm。澆冰前對澆冰施工作業(yè)面進行觀測，對作業(yè)面內(nèi)的冰裂子進行封堵處理。利用冰面積雪將冰裂子進行封堵，采用少量的水將封堵后的冰裂子進行噴澆。在冰裂子處形成一層不透水的冰模為宜。采用6.5 kW汽油發(fā)電機帶50 mm潛水泵抽水，取水點設在冰橋外至少10 m，盡量取江中上層水溫較低的水進行增冰。

3.3 無紡布鋪設

冰橋中的無紡布在冰橋澆冰基礎面上易于吸水、含水形成一層不透水的冰底座，有利于澆冰時水的保持，水量不外露下滲。另外無紡布可以與冰層緊密結合加強冰晶體的抗拉強度。按照測量放樣邊線，進行無紡布的鋪設工作。無紡布順水流方向進行鋪設。無紡布連接采用縫合，縫接≥20 cm。

3.4 綁扎木桿

無紡布層鋪設完畢，采用長6 m，小頭直徑＞5 cm的落葉松木桿用8#鐵線把腳手桿綁扎成縱、橫向上下兩層、間距30 cm，搭接長度2.0 m，全部采用人工綁扎牢固，綁扎過程要點參照水工鋼筋施工規(guī)范的要求進行網(wǎng)格綁扎。

3.5 澆筑

采用汽油6.5 kW發(fā)電機帶2臺50 mm潛水泵，取水點定在橋上游側，每100 m確定一個取水點，水泵管長50 m，每次澆冰厚度為5 cm，逐層澆筑。因江水溫度為3℃左右，加之大量澆水，防止未凍結的水外滲，而影響澆冰速度和效果，在增冰范圍外修筑土圍堰，土堤內(nèi)側鋪一層塑料膜，沿冰橋縱向也設棄置若干獨立網(wǎng)格，以提高澆冰效率，橫向圍堤內(nèi)間隔50～100 m。最終形成的冰橋頂面應平順。澆水過程中如發(fā)現(xiàn)有空心冰層現(xiàn)象，利用冰穿將上層空心冰破碎，清理后重新澆冰。

4 運行使用

冰橋澆筑完成后，為驗證冰橋的安全可靠性，采用以下兩步：

4.1 采用自重15 t的工程自卸汽車空載通行，兩側跟隨技術人員隨時觀察冰橋上下位移，冰面情況

冰橋加載后，發(fā)現(xiàn)橋兩側有向下位移跡象，部分冰面有新的裂紋產(chǎn)生，同時伴有較清脆的冰開裂的聲音，但橋面沒有明顯的變化。經(jīng)分析認為：江水回落，有部分冰面已經(jīng)懸空于江面之上，加載之后冰面下沉，充分利用了水的浮托力，腳手桿形成的骨架增加了冰層的雙向拉力，增加了冰層整體強度及剛度，使得橋面沒有明顯變化。

4.2 逐次給自卸車加載

加載頻率以2 m3塊石3.0 t遞增，并沒有發(fā)現(xiàn)有更加明顯的變化及冰層開裂現(xiàn)象，直至加載到20 m3塊石，均能順利通行。

5 注意事項

注意事項共包括4個方面：

1)冰橋與兩岸的連接要平緩，以減小車輛駛入冰橋時的沖擊力，坡度一般≤10%。

2)要保證冰橋的整體性，增冰過程中，逐次澆筑的各冰層之間不能有孔隙層和不凍層，否則將大大降低冰橋的承載力。

3)“一橋一車”和“限載限速”。一座冰橋上不允許兩臺車輛同時運行，即“一橋一車”。對過往冰橋車輛采取“限載限速”，車輛總重＜50 t，冰橋行駛速度＜10 km/h。

4)冰橋投入使用后，設安全員旁站觀測冰面是否有新的裂紋產(chǎn)生，橋面有無明顯的變化，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

6 結束語

撫遠三角洲應急工程的石料運輸采用冰橋跨越黑龍江內(nèi)汊，保證了工程進度，縮短了運距，解決了大型載重運輸車輛冬季江面運輸石材的難題。

跨江冰橋的成功應用，為撫遠三角洲應急護岸工程的順利實施提供了強有力的保障，對北方、特別是高寒地區(qū)冬季跨水域運輸?shù)阮愃乒こ谭e累了寶貴的冬季運輸經(jīng)驗。

［1］鄧寶昌，梁彩銘，管健.“加筋”冰橋在冬季施工中的應用［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2009(21)：88.

TV521

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1007-7596(2011)06-0072-02

2011-12-01

謝成玉(1957-)，男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，本刊常務董事;于海龍(1979-)，男，黑龍江佳木斯人，工程師;李旭(1975-)，男，黑龍江望奎人，工程師。