黃河大橋施工冬季凌汛的應急管理

楊 毅

(山西路橋集團運寶黃河大橋建設管理有限公司，山西 太原 030006)

1 項目簡介

1.1 項目背景

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)電的運用方式，形成“冬春水深、夏秋水淺”的現(xiàn)象，參照設計說明，2002年至今，三門峽水庫采用“洪敞”運用方式，即汛期入庫流量大于1 500 m2/s敞泄，其余時間控制水位不超過303.808 m，非汛期平均運用水位不超過313.808 m，最高運用水位不超過316.808 m。

1.3 地質條件

橋址區(qū)地貌單元屬黃河河谷區(qū)，區(qū)內黃河河道寬闊平緩，兩側河漫灘及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，僅山西端橋臺位于黃河Ⅱ級階地上，運城端橋臺與河底高差約為47 m。河南側橋臺區(qū)位于黃河Ⅰ級階地上，地形較平緩。區(qū)內地表植物稀少，以農作物及草叢為主。

1.4 氣候條件

項目區(qū)屬大陸性半干旱半濕潤季風氣候，春季多風少雨干旱，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 ℃。多年平均風速為2.7 m/s，極大風速達28.2 m/s。土壤最大凍結深度為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冰成凌現(xiàn)象，但不造成災害。

2.2 工程對防凌影響分析

鋼棧橋最低鋼管平聯(lián)標高為317.5 m，每跨間距12 m，當黃河水位低于317.5 m時，鋼棧橋對水流阻力較小。上年度年初發(fā)生了罕見的冰凌災害，分析在流速較小時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日在棧橋上游側大量堆積。經(jīng)1月16日沿線觀測，棧橋上游側5 km范圍內全斷面封凍、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，難于預測、難于防守的特點，且影響凌汛的因素較多，本年度防凌形勢緊迫。

3 臨時工程施工鋼棧橋

3.1 鋼棧橋高程設計

鋼棧橋設計鋼管平聯(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?；A選用φ630×10 mm鋼管樁，單孔跨徑12 m。

4 防汛預案的實施

4.1 施工度凌汛措施及應急預案

積極響應上級部門防凌工作要求，最大程度減少凌汛災害損失，在確保防凌安全的前提下，實現(xiàn)工程安全生產(chǎn)。加強組織領導，嚴格落實防凌責任制；及時修訂和完善防凌預案，提高預案的可操作性；加強防凌值班，做好日常防凌工作；加強防凌意識，落實防凌物資儲備；及時清理河道內行凌障礙，確保行凌暢通；加強防凌信息溝通，及時與上級相關部門取得聯(lián)系。

進入凌汛期后，為確保施工度凌汛安全，一是成立防凌領導小組，建立和健全冰凌觀測制度，加強24 h防凌值班和冰凌觀測，在橋址上游分級設立觀測點隨時掌握氣溫、水情和河道冰凌的發(fā)展變化，及時采取防凌措施。二是組織防凌隊伍加強防守，每年凌汛前組織落實好搶險人員，備足備好防凌工具、材料及照明設備，以備搶險急需。三是在初期流凌時服從河務部門的安排，必要時采取長臂挖機、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，認真執(zhí)行各級防治的指令，及時拆除主河道棧橋形成排凌通道。

4.2 施工防凌應急響應及分級

1)四級應急響應：

橋址河面未出現(xiàn)薄冰、散冰，小北干流流凌密度小于10%。

a.施工進入凌期，派專人對上游觀測點進行凌情觀測，聯(lián)絡員及時與上級行政主管部門取得聯(lián)系，每天報送一次。

b.啟動領導帶班值守制度，組織搶險設備進場，落實物資儲備，組建至少30人的機動搶險隊，隨時待命，做好搶險準備。

c.召開施工度凌部署會議，明確各小組主要職責，做好防凌準備。

2)三級應急響應：

橋址河面出現(xiàn)薄冰、散冰，小北干流流凌密度小于30%。

立即進入預警階段，派專人24 h值守，對講機設專用防凌汛頻道，保障信息通暢。

a.實施每天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，預判流凌進入橋址的時間點，并將天氣、水位、上游流凌情況的監(jiān)測和記錄信息及時上報至地方防指。

b.安排專人具體負責、落實相應機械設施做好水面上管樁周圍的雜草、樹木等漂浮物清理工作，確保棧橋安全運行。

3)二級應急響應：

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.一級應急響應下的各項措施及機制同時執(zhí)行。

b.實施每天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行巡查，并做好觀測記錄，每日定時上報觀測結果。

4)一級應急響應：

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.立即上報黃委會地方防辦及政府機構。

b.撤離現(xiàn)場設備及人員，做好物資、設備防凌儲備，隨時待命啟動棧橋應急拆除預案。

c.安排專人負責實時凌情監(jiān)測，做好施工棧橋拆除的一切準備。

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 應急領導小組

5.1.1組織機構

為保證便橋拆除過程中的作業(yè)及度凌汛安全，成立應急領導小組，負責本項目防冰凌突發(fā)事件處理的領導、指揮、組織和協(xié)調等日常工作。

5.1.2工作小組職責

防凌應急工作小組的主要職責是加強現(xiàn)場監(jiān)督管理、確保棧橋拆除作業(yè)安全。并在冰凌險情來臨前，組織現(xiàn)場人員轉移、物資轉移和現(xiàn)場防凌設備、設施的落實。

5.2 應急措施

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，將立即啟動相應等級應急響應，實行領導專人帶班值守制度，24 h輪崗，做好信息上報工作，積極響應黃委會地方防辦及政府機構的指令。

5.2.2應急物資與裝備保障

項目分部配備應急報警系統(tǒng)、急救設備、應急照明及動力、逃生工具、消防器材、通訊及運輸設備，建立應急救援設施清單，明確貯存地點，并保持狀態(tài)完好，存放地點應保證道路、通訊暢通，指定專人保管。同時針對項目特點，準備特殊的應急設備(見表1)。

表1 應急物資與裝備表

6 結語

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

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