高速公路黄河特大桥施工渡汛方案(编辑修改稿)

高速公路黄河特大桥施工渡汛方案(编辑修改稿)内容摘要：

预应力穿 束、张拉、压浆 （ 5） 箱梁边跨现浇合拢段施工 内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 21 边跨现浇段4000450 3503203203501020立 面侧 面I32aφ8 0 钢管桩贝雷桁架牛腿门式支架4501425 图 1610 边跨现浇段施工示意图 管道、砼、张拉与压浆等工艺与箱梁悬臂施工工艺相同。 （ 6） 箱梁合拢 横梁CC立面图加劲板底模吊带1/2D——D1/2C——CDD13号块 13号块 图 1611 箱梁合拢段施工示意图 内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 22 2 主要临时工程 主要临时工程规模 施工临时通道 特大桥施工道路采用泥结片石、砂砾石土填筑的临时道路，跨主河槽时采用 浮桥。 施工临时道路作为各种施工材料、机 具设备进场的运输通道，施工临时道路布置在桥位上游。 土石填筑的通道和 浮桥 两侧分别铺设水管、泥浆管路以及动力电缆等。 （ 1） 浮 桥 9～ 12 号墩之间河水较深，施工临时便道由 21 对承压舟舟体连接而成的浮桥作为施工临时通道，浮桥长 420m，浮桥具有水涨船高的优势，一般不会影响河道行洪。 （ 2） 土石 施工便 道 河道 左侧 滩地 与桥 墩位之间采用泥胶结片石及砂砾石土填筑临时施工便道，路面与滩面齐平，路面宽 6 m，为柔性结构，与 浮 桥 连成一体 ，连接处采用铅丝石笼做适当柔性护岸防护，防护工程不得突出主河槽且防洪工程顶面不得高出滩地高程 ；由于河道左侧滩地地面较高，临时施工便道与 浮桥 连接处进行适当削坡，使滩地施工便道与 浮桥 平顺连接。 施工围堰 （ 1） 钢管桩围堰 1 12 号墩位于水中，桥墩钻孔灌注桩、承台施工 采用钢管桩围堰， 钻孔桩施工完毕后，拆除部分钻孔平台，采用液压打桩机进行钢管桩的打设，钢管桩围堰尺寸比承台尺寸延伸约 1m，方便进行施工操作。 钢管桩围堰考虑汛期影响，洪水到来时，围堰内蓄水保持稳定性。 钢管桩围堰垂直水流方向宽 m，顺水流方向长 m。 内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 23 （ 2） 土 石 围堰 主桥 除 1 12 号桥墩外其余 桥 墩 位于滩地， 采用土 石 围堰，围堰垂直水流方向宽 m，顺水流方向 m。 浮桥 、施工便道、钢管桩围堰大样图见附图 141。 标准 大桥 施工洪水标准是 10 年一遇。 相应的流量是 5040 m3/s， 20xx 年相应水位 m； 20xx 年相应 水位 m； 20xx 年相应水位 m； 使用时限 （ 1） 浮桥 使用时限为 20xx 年 12 月 26 日－ 20xx 年 9 月 1 日。 （ 2）场内施工便道 主河槽中的施工便道：使用时限为从施工准备阶段至 20xx 年 9 月 1日。 滩槽中的施工 便道：施工结束，各种施工器件、机械、人员全部撤离，黄河滩地恢复原貌。 （ 3） 钢 管 桩 围堰 10 号 、 11 号 、 12 号 水中墩 的 钢管桩围堰及 钻孔平台， 使用时限为 20xx年 4 月 1 日－ 20xx 年 7 月 20 日。 （ 4）土 石 围堰 主桥除 1 12 号桥墩外其余 桥墩位于滩地，采用土石围堰， 使用时限为 20xx 年 12 月 26 日－ 20xx 年 5 月 20 日。 最后处置措施 浮桥 每年春季流凌前（ 3 月 10 号 ） 和冬季流凌（ 11 月 10 日） 之前 浮桥 全内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 24 部拆除 顺水流方向“一字”摆放于主河槽两岸地势较高地带 ，流凌期完全结束在重新搭建 浮桥 ， 20xx 年 9 月 1 日之前将 浮桥 及 附属工程全部拆除运离河道 范围。 浮桥的拆除和搭建要有呼和浩特市和鄂尔多斯市防汛部门代表监督。 场内施工便道 场内施工便道待大桥施工完工后全部拆除清理出河道，所有弃土弃渣堆放于河道背水一侧，河道内不留痕迹。 钢管桩围堰 及 钻孔平台 20xx 年 7 月 20 日之前将钢管桩围堰全部 拔 除运离河道。 为避免因水下部分拆除不彻底而造成阻水或卡冰结巴现象，在钢围堰的水下部分拆除时要有呼和浩特市和鄂尔多斯市防汛部门代表监督。 土 石 围堰钻孔平台 20xx 年 5 月 20 日 之前全部拆除运离河道。 为避免因水下部分拆除不彻底而造成阻水或卡冰结巴现象，在土围堰上搭建钻孔平台的水下部分拆除时要有呼和浩特市和鄂尔多斯市防汛部门代表监督。 内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 25 3 施工期防洪形势分析 气象特征 拟建黄河大桥河段地处我国黄土高原东北部，属半干旱地区，多旱少雨。 根据托克托县气象站 1959～ 20xx 年的观测资料分析，多年平均降水量 mm。 年内分配不均匀，降水量 %集中于 6～ 9 月；历年最大年降水量 mm（ 1961 年），最小年降水量 mm（ 1962 年 )。 蒸发量较大 ，多年平均蒸发量 mm（ d=20 cm）。 本地区气候寒冷，多年平均气温 ℃。 冬季月平均气温 ℃～ ℃，极端最低气温 ℃；夏季凉爽，平均气温在 22 ℃左右，极端最高气温可达 ℃。 多年平均地温 ℃。 冬季月平均地表温度 ～ ℃。 多年最大冻土深 m，最大风速 m/s，多系西北风。 历年实测最大沙暴日数为41 天。 水文 基本情况 黄河干流石嘴山～喇嘛湾段有 6 个水文站，从上至下为石嘴山、磴口、巴彦高勒、三湖河、 昭君坟、头道拐，其中石嘴山设站最早，为 1942 年，昭君坟最晚，为 1954 年。 石嘴山站为内蒙古入境站，也为下河沿～石嘴山和石嘴山～蒲滩拐的交界点。 包头至河口镇河段长 126 km，河道平缓开阔，河道比降约 ‰，系平原型微冲微淤的河流。 河口镇至拐上河长 32 km，桥址处河道比降约 ‰，为平原型向山 区型转折的过渡段。 拐上至万家寨间河道陡峻，河谷狭窄，基岩裸露，河床比降约 ‰，平均河宽 400 m 左右，为山区型河流。 拐上是河道纵坡由缓变陡的转折点。 该桥位河段采用黄河干流头道拐水文站资料 ，头道拐水文站观测项目内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 26 主要有水位、流量、泥沙、水温、冰情等。 集水面积为 367898 km2。 该水文站的水文资料均经过黄委会水文局的整编和审查，可以满足内蒙古河段设计洪水分析计算的要求。 径流 黄河径流为我区境内主要的过境水资源，其水量主要来自上游， 63 %径流量来自龙羊峡以上， 30 %的径流量来自龙羊峡至兰州区间。 根据年径流资料统计分析，头道拐水文站多年平均流量 695 m3/s，年径流量 亿 m3，历年实测最大年径流量 亿 m3，最小年径流量 亿 m3， 7～ 10 月径流 量占年径流量的 %。 泥沙 据 头道拐水文站资料统计，多年平均输沙量为 亿 t，多年平均含沙量 kg/m3，年最大 含沙量 kg/m3。 年最小含沙量 kg/m3。 一般冰情 黄河内蒙古河段地处黄河流域最北端，所流经地区因距蒙古高压中心较近，冬季常受北方和西北方向寒流的侵袭，气候干燥严寒，冰期长达四、五个月之久。 黄河蒲滩拐以下河道比降逐渐增大，拐上以下至万家寨间河道陡峻，河谷狭窄，基岩裸露，河床比降约 ‰，由于河床比降大，水流速度快，因 此该河段在天然状态下一般不会封河，特殊年份有间断短时段封河现象，历史上该河段没有出现过冰凌灾害。 万家寨水库兴建使原天然河道凌汛期的水力特性发生了变化，万家寨大坝隔断了冰凌下排的通道，使封、开河期上游来的冰凌在库区回水末端堆积，形成库尾河道铺冰上延，产生冰塞、冰坝壅水，使万家寨到蒲滩拐原本不封河河段全线封河，并导致库区到库尾产生一定程度的冰凌灾害。 根据头道拐水文站 1960～ 20xx 年资料分析，封冻前流凌日期一般在内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 27 11 月中旬，最早为 11 月 6 日，最晚为 11 月 25 日。 流凌天数为 1～ 75 天，平均 28 天。 封冻日期一 般在 11 月下旬、 12 月上旬，最早为 11 月 14 日，最晚为 1 月 25 日，封冻天数为 62～ 134 天，平均 97 天。 开河日期一般在3 月中、下旬，最早为 3 月 14 日，最晚为 3 月 31 日，开河后流凌天数为2～ 14 天，平均 6 天。 最大冰厚 m，年平均最大冰厚 m。 特殊冰情 由于内蒙古段黄河上游先开河，下游后开河，当上游开河形成凌峰，而此时下游还未达到自然开河条件时，冰层以下的过流能力不足以通过上游的凌峰，冰块在强大水流的推动下向下游移动，在狭窄或弯道浅滩等地带，冰块上爬下插，阻拦冰水去路，易形成冰坝， 有些年份造成水鼓冰裂的“武开河”形势。 如 1980～ 1981 年凌汛，是上游水库在解冻期运用较好的一年，但下游河段仍为武开河形势。 该年度冬季流凌封冻时河槽蓄水量较多，且分配不均匀，春季气温急剧回升， 消 冰水量猛增，导致了高水头下解冻开河，流冰块大质硬，不仅在弯道卡冰结坝，在顺直河段同样也卡冰结坝，涨水严重。 根据 1953～ 1998 年凌汛资料统计，黄河石嘴山～蒲滩拐各水文站实测历年最高凌汛水位如表 321。 表 321 石嘴山～蒲滩拐历年凌汛最高水位 站名 历年凌汛最高水位（黄海高程）（ m） 发生年 水位 石嘴山 1966～ 67 磴口 1979～ 80 巴彦高勒 1993～ 94 三湖河 1957～ 58 昭君坟 1963～ 64 头道拐 1967～ 68 万家寨水库坝址至头道拐水文站 114 km。 万家寨水库投入运用前，距内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 28 坝址 86 km 的准格尔旗小滩子黑圪劳湾以上河段，为稳定封冻河段。 在1952 年至万家寨水库建成运用前的 46 年时间内，仅有 198 1988 和 1989年三年头道拐至黑圪劳湾未出现封河现象，其余 年份全部封河。 万家寨水库修建前，头道拐至坝址河道冰凌可顺利下泄，封河期不产生冰塞阻水，开河期不产生冰坝险情。 没有冰凌灾害发生。 万家寨水库修建后，由于水库蓄水，在库区回水末端，流速很小， 500 m3/s 流量时流速仅 m/s 左右，河道输冰能力小，容易卡冰，流凌封河时容易形成冰塞，成为首封地点，然后向上游延伸发展，使喇嘛湾大桥（上距拐上 3 km）以下河段成为稳定的封冻河段。 封冻河段增长 86 km。 同时回水末端开河时容易形成冰坝。 由于上、下游热力条件和水力条件的差异， 1998～ 20xx 年冰塞、冰坝几乎 每年发生，只不过冰塞、冰坝的程度有所不同，较为严重的冰塞发生 5 次，冰坝发生 4 次。 其中 1998～ 1999 年度为暖冬年， 1998～ 1999年表现出封河速度慢，流凌时间长，开河期冰塞严重，冰坝持续时间长等特点，水泥厂附近冰坝最大壅水高度为 m； 1999～ 20xx 年为冷冬年，1999～ 20xx 年度表现出封河速度快，形成两次冰塞，其中第一次最大冰塞壅水高度 m，第二次相对较轻， 20xx～ 20xx 年度冰情介于前两个年度之间，最大冰塞壅水高度 m； 20xx～ 20xx 年度凌情与 20xx～ 20xx年度类 似，冰塞最大壅水高度为 m；随后的 20xx～ 20xx 年度和 20xx～20xx 年度凌情相对较轻； 20xx～ 20xx 年度，冰塞时库水位从 m 降到 m，凌汛期间水位较高，水泥厂被淹。 经对 1998～ 20xx 年万家寨库区凌汛资料分析，库区凌情非常复杂，封河期受库水位变动（主要指水位降低）的影响，库区变动回水段会出现平封、立封交替出现的河段（如 20xx 年和 20xx 年），其平封、立封河段位置及距离见表 342。 历年冰塞、冰坝出现位置一般在红河口至曹家湾内蒙古准兴高速公路柳林滩黄河 特 大桥施工渡汛方案 内蒙古自治区水利水电勘测设计院 29 （ WD63）约 10 km 范围内，以水 泥厂附近壅水最为严重，冰塞、冰坝最大壅水高度为 m，水泥厂多次出现凌灾。 从万家寨水库初期运用来看，由于 20xx 年以前封河期运行水位都低于 970 m，在 m～ m 区间变化，小沙湾变动回水区内处于平封、立封变动范围内，是形成冰塞、冰坝的头部发生地；如果封河期运用水位高于 970 m，且变幅不大， 970 m 回水末端在红河口下。 万家寨水库运用后库区凌情见表 322。 从以上成果看出，因万家寨水库而产生的冰塞、冰坝 体对 桥位河段 影响不大。