冰桥在抚远三角洲应急工程冬季施工中的应用
2011-08-15谢成玉于海龙
谢成玉，于海龙，李 旭
(黑龙江省水利工程建设监理公司，哈尔滨 150001)
冰桥在抚远三角洲应急工程冬季施工中的应用
谢成玉，于海龙，李 旭
(黑龙江省水利工程建设监理公司，哈尔滨 150001)
抚远三角洲应急工程是我国对中俄界河的治理防护工程项目。受交通条件影响结合北方特有的交通条件，抚远三角洲应急工程采用冬季施工，通过冰桥进行石料运输，缩短了运距，加快了施工进度，大大节约了施工道路的维护成本。
冰桥;冬季施工;石料运输;施工方法;逐次加载;限载限速
1 工程概况
抚远三角洲应急工程2010年下半年施工项目位于黑龙江省抚远县境内的黑瞎子岛上。包括银龙岛和无名岛，工程所需的石料均需外运，工程在2011-01-04月份施工，属于冬季施工。
施工现场与石料之间的运输道路有内汊江阻隔，无法绕行。经现场探测，内汊江自然封冻的江面厚大部分在0.3～0.5 m，最薄处不足0.15 m，不能满足重载运输车辆的通行要求。根据工期要求和工程地处高寒地区的自然条件，在内汊江原有冰面上修筑冰桥，来满足运输要求。
2 冰桥的设计
河上结冰坚固，可以行走，谓之冰桥。冰桥路线选择两岸平缓、内汊江面较窄的部位。由于该部位水流较缓，水流对冰层的浮力较为稳定，冰冻相对厚度较大，且利于冰桥与临时施工道路的连接。冰桥长度为318 m和214 m，中间由砂滩连接，宽度为6 m，冰道位置冰面清雪宽度15 m，两侧采用顶宽0.5 m，高1.0 m的梯形土围堰挡水，为防止浇冰过程中水流外渗，土堤内侧采用塑料薄膜防渗。设计冰道厚度≥120 cm，采用铺设无纺布、木杆后水泵抽水浇冰。绑扎冰桥的木杆采用6 m，小头直径＞5 cm的落叶松木杆，木杆分两层摆放，第一层垂直于水流方向摆放，间距30 cm，第二层平行于水流方向，间距30 cm，搭接长2 m，用2道8#铁线双股绑扎，接头相互错开。上下层纵横木杆用8#铁线双股绑扎。
3 施工方法
3.1 施工放样
首先清除江面冰桥位置的积雪、冰棱子等障碍物，采用水准仪和经纬仪，按照设计轴线进行冰桥施工边线的施工放样和浇冰高程的施工控制工作。
3.2 铺设前增冰
采用钻孔探测自然冰面厚度，纵向每20 m布设一观测点。冰厚不足60 cm的部位逐层浇到60 cm。浇冰前对浇冰施工作业面进行观测，对作业面内的冰裂子进行封堵处理。利用冰面积雪将冰裂子进行封堵，采用少量的水将封堵后的冰裂子进行喷浇。在冰裂子处形成一层不透水的冰模为宜。采用6.5 kW汽油发电机带50 mm潜水泵抽水，取水点设在冰桥外至少10 m，尽量取江中上层水温较低的水进行增冰。
3.3 无纺布铺设
冰桥中的无纺布在冰桥浇冰基础面上易于吸水、含水形成一层不透水的冰底座，有利于浇冰时水的保持，水量不外露下渗。另外无纺布可以与冰层紧密结合加强冰晶体的抗拉强度。按照测量放样边线，进行无纺布的铺设工作。无纺布顺水流方向进行铺设。无纺布连接采用缝合，缝接≥20 cm。
3.4 绑扎木杆
无纺布层铺设完毕，采用长6 m，小头直径＞5 cm的落叶松木杆用8#铁线把脚手杆绑扎成纵、横向上下两层、间距30 cm，搭接长度2.0 m，全部采用人工绑扎牢固，绑扎过程要点参照水工钢筋施工规范的要求进行网格绑扎。
3.5 浇筑
采用汽油6.5 kW发电机带2台50 mm潜水泵，取水点定在桥上游侧，每100 m确定一个取水点，水泵管长50 m，每次浇冰厚度为5 cm，逐层浇筑。因江水温度为3℃左右，加之大量浇水，防止未冻结的水外渗，而影响浇冰速度和效果，在增冰范围外修筑土围堰，土堤内侧铺一层塑料膜，沿冰桥纵向也设弃置若干独立网格，以提高浇冰效率，横向围堤内间隔50～100 m。最终形成的冰桥顶面应平顺。浇水过程中如发现有空心冰层现象，利用冰穿将上层空心冰破碎，清理后重新浇冰。
4 运行使用
冰桥浇筑完成后，为验证冰桥的安全可靠性，采用以下两步：
4.1 采用自重15 t的工程自卸汽车空载通行，两侧跟随技术人员随时观察冰桥上下位移，冰面情况
冰桥加载后，发现桥两侧有向下位移迹象，部分冰面有新的裂纹产生，同时伴有较清脆的冰开裂的声音，但桥面没有明显的变化。经分析认为：江水回落，有部分冰面已经悬空于江面之上，加载之后冰面下沉，充分利用了水的浮托力，脚手杆形成的骨架增加了冰层的双向拉力，增加了冰层整体强度及刚度，使得桥面没有明显变化。
4.2 逐次给自卸车加载
加载频率以2 m3块石3.0 t递增，并没有发现有更加明显的变化及冰层开裂现象，直至加载到20 m3块石，均能顺利通行。
5 注意事项
注意事项共包括4个方面：
1)冰桥与两岸的连接要平缓，以减小车辆驶入冰桥时的冲击力，坡度一般≤10%。
2)要保证冰桥的整体性，增冰过程中，逐次浇筑的各冰层之间不能有孔隙层和不冻层，否则将大大降低冰桥的承载力。
3)“一桥一车”和“限载限速”。一座冰桥上不允许两台车辆同时运行，即“一桥一车”。对过往冰桥车辆采取“限载限速”，车辆总重＜50 t，冰桥行驶速度＜10 km/h。
4)冰桥投入使用后，设安全员旁站观测冰面是否有新的裂纹产生，桥面有无明显的变化，发现问题及时处理。
6 结束语
抚远三角洲应急工程的石料运输采用冰桥跨越黑龙江内汊，保证了工程进度，缩短了运距，解决了大型载重运输车辆冬季江面运输石材的难题。
跨江冰桥的成功应用，为抚远三角洲应急护岸工程的顺利实施提供了强有力的保障，对北方、特别是高寒地区冬季跨水域运输等类似工程积累了宝贵的冬季运输经验。
［1］邓宝昌，梁彩铭，管健.“加筋”冰桥在冬季施工中的应用［J］.中国新技术新产品，2009(21)：88.
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1007-7596(2011)06-0072-02
2011-12-01
谢成玉(1957-)，男，黑龙江哈尔滨人，高级工程师，本刊常务董事;于海龙(1979-)，男，黑龙江佳木斯人，工程师;李旭(1975-)，男，黑龙江望奎人，工程师。
