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，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、非汛期蓄水發電的運用方式，形成“冬春水深、夏秋水淺”的現象，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

橋址區地貌單元屬黃河河谷區，區內黃河河道寬闊平緩，兩側河漫灘及Ⅰ級，Ⅱ級階地發育。橋址區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。河南側橋臺區位于黃河Ⅰ級階地上，地形較平緩。區內地表植物稀少，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

根據水文及地質資料，上年度上游小北干流于1月12日出現流凌密度約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下流，流速僅0.1 m/s～0.3 m/s、基本呈靜水狀態。

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定。據氣象部門分析，已經形成的拉尼娜現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。基礎選用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，實現工程安全生產。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。四是發生流凌堆積時，認真執行各級防治的指令，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，聯絡員及時與上級行政主管部門取得聯系，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、吳王浮橋管理單位取得聯系，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及度凌汛安全，成立應急領導小組，負責本項目防冰凌突發事件處理的領導、指揮、組織和協調等日常工作。

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場監督管理、確保棧橋拆除作業安全。并在冰凌險情來臨前，組織現場人員轉移、物資轉移和現場防凌設備、設施的落實。

5.2 應急措施

5.2.1專人值班值守制度

小北干流出現流凌接近30%，一旦橋址上游5 km區域河面出現薄冰、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、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。

參考文獻:

[1] 中華人民共和國防洪法[Z].1997.

[2] 中華人民共和國河道管理條例[Z].1998.

[3] 黃河防御洪水方案[Z].1985.

[4] 國家突發公共事件總體應急預案[Z].2005.

[5] 國汛[2005]11號，黃河中下游近期洪水調度方案[Z].

[6] GB 50201—2015,防洪標準[S].

[7] SL 250—2000,水文情報預報規范[S].

[8] JTG C30—2002,公路工程水文勘測設計規范[S].