黄河大桥施工冬季凌汛的应急管理

杨 毅

(山西路桥集团运宝黄河大桥建设管理有限公司，山西 太原 030006)

1 项目简介

1.1 项目背景

某高速公路黄河大桥位于三门峡库区，距上游的潼关断面62 km，距下游的三门峡黄河公路大桥35 km，距下游三门峡水库大坝51.5 km。

1.2 水文条件

本项目桥位处三门峡水库，基本上采取汛期泄洪排沙、非汛期蓄水发电的运用方式，形成“冬春水深、夏秋水浅”的现象，参照设计说明，2002年至今，三门峡水库采用“洪敞”运用方式，即汛期入库流量大于1 500 m2/s敞泄，其余时间控制水位不超过303.808 m，非汛期平均运用水位不超过313.808 m，最高运用水位不超过316.808 m。

1.3 地质条件

桥址区地貌单元属黄河河谷区，区内黄河河道宽阔平缓，两侧河漫滩及Ⅰ级，Ⅱ级阶地发育。桥址区大部分地段位于黄河河床、河漫滩及Ⅰ级阶地内，仅山西端桥台位于黄河Ⅱ级阶地上，运城端桥台与河底高差约为47 m。河南侧桥台区位于黄河Ⅰ级阶地上，地形较平缓。区内地表植物稀少，以农作物及草丛为主。

1.4 气候条件

项目区属大陆性半干旱半湿润季风气候，春季多风少雨干旱，夏季酷热。降雨多集中在7月～9月。多年平均气温为12.9 ℃，极端最高气温42.4 ℃，极端最低气温-18.7 ℃。多年平均风速为2.7 m/s，极大风速达28.2 m/s。土壤最大冻结深度为38 cm，一般12月底封冻，翌年2月下旬解冻。

2 防凌形势分析

2.1 历年冰凌情况

根据水文及地质资料，上年度上游小北干流于1月12日出现流凌密度约20%，此前日最低温度小于-5 ℃；1月12日～1月28日小北干流流凌密度增加至30%～50%,期间日最低温度为-10 ℃～-5 ℃范围；1月29日～2月6日，小北干流流凌密度开始逐渐减少，期间日最低温度大于-5 ℃；桥址处出现零散漂浮冰面，未形成流凌封冻情况，下游三门峡水库冬季库面有结冰成凌现象，但不造成灾害。

2.2 工程对防凌影响分析

钢栈桥最低钢管平联标高为317.5 m，每跨间距12 m，当黄河水位低于317.5 m时，钢栈桥对水流阻力较小。上年度年初发生了罕见的冰凌灾害，分析在流速较小时冰凌对钢栈桥影响不大。1月份，由于暖冬气候的影响，桥址上游冰凌消融后成块下游，于1月15日在栈桥上游侧大量堆积。经1月16日沿线观测，栈桥上游侧5 km范围内全断面封冻、均由10 cm～50 cm厚的冰块多层累积而成，5 km～30 km范围河面一半以上均有冰块持续下流，流速仅0.1 m/s～0.3 m/s、基本呈静水状态。

2.3 本年度防凌形势分析

正常气候下多年桥址处黄河河面仅出现薄冰，不形成冰凌灾害。如上游壶口段冰凌在遇高温消融后下流至桥址区域，由于钢栈桥跨度较小，对流凌排泄具有一定的粘阻，有可能在气温骤降、低流速、高水头的情况下形成冰坝，影响钢栈桥的整体稳定。据气象部门分析，已经形成的拉尼娜现象使今年黄河流域冬季气温较多年同期均值偏低的可能性大。加之，黄河凌汛历来有突发性强，难于预测、难于防守的特点，且影响凌汛的因素较多，本年度防凌形势紧迫。

3 临时工程施工钢栈桥

3.1 钢栈桥高程设计

钢栈桥设计钢管平联高程为317.5 m，贝雷片梁底高程为320.00 m，桥面高程为321.24 m。

3.2 栈桥布置

钢栈桥布置在主桥中心线下游侧30.3 m位置处，平行于黄河大桥的方向布置，全线钢栈桥共1 627 m，桥面宽8 m。基础选用φ630×10 mm钢管桩，单孔跨径12 m。

4 防汛预案的实施

4.1 施工度凌汛措施及应急预案

积极响应上级部门防凌工作要求，最大程度减少凌汛灾害损失，在确保防凌安全的前提下，实现工程安全生产。加强组织领导，严格落实防凌责任制；及时修订和完善防凌预案，提高预案的可操作性；加强防凌值班，做好日常防凌工作；加强防凌意识，落实防凌物资储备；及时清理河道内行凌障碍，确保行凌畅通；加强防凌信息沟通，及时与上级相关部门取得联系。

进入凌汛期后，为确保施工度凌汛安全，一是成立防凌领导小组，建立和健全冰凌观测制度，加强24 h防凌值班和冰凌观测，在桥址上游分级设立观测点随时掌握气温、水情和河道冰凌的发展变化，及时采取防凌措施。二是组织防凌队伍加强防守，每年凌汛前组织落实好抢险人员，备足备好防凌工具、材料及照明设备，以备抢险急需。三是在初期流凌时服从河务部门的安排，必要时采取长臂挖机、塔吊及破碎锤、履带吊及破碎锤破除栈桥周边冰凌，确保河道排淩顺畅。四是发生流凌堆积时，认真执行各级防治的指令，及时拆除主河道栈桥形成排凌通道。

4.2 施工防凌应急响应及分级

1)四级应急响应：

桥址河面未出现薄冰、散冰，小北干流流凌密度小于10%。

a.施工进入凌期，派专人对上游观测点进行凌情观测，联络员及时与上级行政主管部门取得联系，每天报送一次。

b.启动领导带班值守制度，组织抢险设备进场，落实物资储备，组建至少30人的机动抢险队，随时待命，做好抢险准备。

c.召开施工度凌部署会议，明确各小组主要职责，做好防凌准备。

2)三级应急响应：

桥址河面出现薄冰、散冰，小北干流流凌密度小于30%。

立即进入预警阶段，派专人24 h值守，对讲机设专用防凌汛频道，保障信息通畅。

a.实施每天2次巡查制度，并积极与上游万家寨库区、吴王浮桥管理单位取得联系，预判流凌进入桥址的时间点，并将天气、水位、上游流凌情况的监测和记录信息及时上报至地方防指。

b.安排专人具体负责、落实相应机械设施做好水面上管桩周围的杂草、树木等漂浮物清理工作，确保栈桥安全运行。

3)二级应急响应：

桥址河面出现冰凌堆积、流凌密度接近30%且最低气温小于-5 ℃，且小北干流流凌小于50%。

a.一级应急响应下的各项措施及机制同时执行。

b.实施每天3次巡查制度，分别对天气、水位、上游流凌、栈桥钢管桩偏位等情况进行巡查，并做好观测记录，每日定时上报观测结果。

4)一级应急响应：

桥址河面出现流凌堆积密度大于50%，最低气温小于-10 ℃，小北干流流凌密度大于50%，呈全断面封冻趋势。

a.立即上报黄委会地方防办及政府机构。

b.撤离现场设备及人员，做好物资、设备防凌储备，随时待命启动栈桥应急拆除预案。

c.安排专人负责实时凌情监测，做好施工栈桥拆除的一切准备。

d.接到度凌汛指挥部拆除栈桥指令后，立即拆除栈桥，确保冰凌通过施工水域。

5 施工度凌汛安全保障措施

5.1 应急领导小组

5.1.1组织机构

为保证便桥拆除过程中的作业及度凌汛安全，成立应急领导小组，负责本项目防冰凌突发事件处理的领导、指挥、组织和协调等日常工作。

5.1.2工作小组职责

防凌应急工作小组的主要职责是加强现场监督管理、确保栈桥拆除作业安全。并在冰凌险情来临前，组织现场人员转移、物资转移和现场防凌设备、设施的落实。

5.2 应急措施

5.2.1专人值班值守制度

小北干流出现流凌接近30%，一旦桥址上游5 km区域河面出现薄冰、散冰，将立即启动相应等级应急响应，实行领导专人带班值守制度，24 h轮岗，做好信息上报工作，积极响应黄委会地方防办及政府机构的指令。

5.2.2应急物资与装备保障

项目分部配备应急报警系统、急救设备、应急照明及动力、逃生工具、消防器材、通讯及运输设备，建立应急救援设施清单，明确贮存地点，并保持状态完好，存放地点应保证道路、通讯畅通，指定专人保管。同时针对项目特点，准备特殊的应急设备(见表1)。

表1 应急物资与装备表

6 结语

通过在黄河大桥施工中编制完善的防凌预案，采取科学的、针对性的预防冰凌灾害对策措施，避免了由于凌汛灾害对桥梁施工所产生的安全风险，为桥梁工程顺利建设提供了重要的施工安全保证。

参考文献:

[1] 中华人民共和国防洪法[Z].1997.

[2] 中华人民共和国河道管理条例[Z].1998.

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[7] SL 250—2000,水文情报预报规范[S].

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