“加筋”冰橋在冬季施工中的應用

摘要:冬季施工冰上重負荷運輸作業(yè)困難，充分利用北方天氣寒冷冰凍的自然條件，\"加筋\"冰橋的成功應用，解決了塔河縣黑龍江干流龍站島防護工程重負荷跨江運輸石料的難題，加快了進度、節(jié)約了資金，確保了工程施工中冰上運輸?shù)陌踩?/p>

關鍵字:加筋;冰橋;施工;應用

1冰橋建設的必要性

1.1工程概況

塔河縣黑龍江干流龍站島防護工程位于黑龍江干流上游478公里-489km內汊處，隸屬黑龍江省塔河縣境內。工程是由護岸、護島、固灘組成，長度為5.9km，其中3300m拋石護岸、400m護島、400m固灘工程全部涉及跨江作業(yè)，工程石方總量5.2萬m3。此工程為2008年國家4季度末拉動內需應急工程，要求2009年3月底必須完工。

1.2 天氣因素及現(xiàn)場實際情況

2008年豐水封江，江面冰層高程相對較高，待封江以后江水回落，冰層隨之下降，大部分冰面出現(xiàn)不同程度裂紋，加之冬季降雪量較大，積雪較厚，積雪覆蓋在冰面上，起了較好的保溫作用，對冰凍厚度產生了較大的影響。但是，從料場運輸石料到工程地點需要過江內汊，江面內汊有清溝，常年不封凍，不具備過車能力。

1.3江面運輸石料的方案選擇

方案一:直接過江。該工程項目在龍站島上，料場與龍站島有內汊江道阻隔，石料運輸須經江面封凍后方可進行，且無法繞行，靠天然封江，冰面承載力到2月中旬方能通過輕型運輸車輛，無法保證工期。故此方案不可行。

方案二:利用冰橋過江。利用北方氣候寒冷特點，根據(jù)自然條件因素，在冬季利用冰面過江，但要達到通行50噸載重車的需要，考慮冰上運輸?shù)陌踩裕@樣根據(jù)自然因素的條件，需要在原有冰面上修筑一條冰橋，即修建一座增加冰面承載力、提高冰層抗壓強度的貫穿黑龍江右岸到龍站島左岸的“加筋”冰橋，經技術、經濟及工程進度比較，此方案可行。

2冰橋的設計與施工

2.1 理論依據(jù)

冬季江面冰凍后，由于冰晶體具有一定的抗壓強度，在江水的浮托下能夠承載一定的重量。但在冰晶體的抗剪強度極低，在其內部設置抗拉強度較高的線體材料，即可提高抗折性能，形成“加筋”冰橋。

2.2 位置選擇

過江冰橋路線一般選擇兩岸平緩、江水深、內汊江面斷面窄的部位。因為，江岸平緩便于兩岸施工便道的形成;江水深處的水流緩慢，自然凍結的冰層比較厚;江面窄減少冰橋搭建的工程量。

2.3 施工方法

2.3.1放線

清除江面設橋位置江面的積雪，根據(jù)施工測量人員的定線，整齊堆放，人工修形，形成橋面兩側厚度60㎝、頂寬50㎝的規(guī)格雪堤，待澆冰時擋水之用。

2.3.2綁扎

因地制宜的考慮當?shù)乜衫貌牧希薇鶚驅挾葹?m。集中采購4m長Φ 10cm～15cm規(guī)格腳手桿6000根，用8#鐵線把腳手桿綁扎成橫向上下兩層、縱向居中的間距40cm網格，縱向搭接長度1.0m，全部采用人工綁扎牢固，網格綁扎過程要點參照水工鋼筋施工規(guī)范。

2.3.3 澆筑

冰橋的澆筑過程如下:白天綁扎，夜晚溫度-42～-43℃，對冰橋的澆筑提高了效率。采用汽油6.5kw發(fā)電機帶2臺2寸潛水泵，取水點定在橋上游側，每100m確定一個取水點，水泵管長50m，每次澆冰厚度為10cm，逐層澆筑。因江水溫度為3℃左右，加之大量澆水，比熱較大的江水不能馬上結冰，透過擋水雪堤外滲，增加了施工難度，為提高施工進度，先用水管逐次、循環(huán)澆雪堤，使雪堤形成冰殼結構，大大減少了的水量外滲，加快了施工進度，還需木桿網格形成后開始澆水，否則外滲水量結冰，影響了網格的平整，形成∪形結構。

2.4運行使用

冰橋澆筑完成后，為驗證冰橋的安全可靠性，采取以下幾步:

采用自重15噸的工程自卸汽車空載通行，兩側跟隨技術人員隨時觀察冰橋的上下位移，冰面情況，冰橋加載后，發(fā)現(xiàn)橋兩側冰面有向下位移跡象，部分冰面有新的裂紋產生，同時伴有較清脆的冰開裂的聲音，但橋面沒有明顯的變化，經分析認為:江水回落，有部分冰面已經懸空于江面之上，加載之后冰面下沉，充分利用了水的浮托力，腳手桿形成的骨架增加了冰層的雙向拉力，增加了冰層整體強度及剛度，使得橋面沒有明顯變化。

逐次給自卸車加載，加載頻率以2m3塊石3.0噸遞增，并沒有發(fā)現(xiàn)有更加明顯的變化及冰層開裂現(xiàn)象，直至加載到20m3塊石，均能順利通行。

結束語

塔河縣黑龍江干流龍站島護岸工程的石料運輸采用現(xiàn)澆“加筋”冰橋跨越黑龍江內汊，保證了工程進度，解決了大型載重運輸車輛冬季江面運輸石材的難題?？缃凹咏睢北鶚虻某晒茫瑢Ρ狈?、特別是高寒地區(qū)冬季跨水域緊急運輸提供了經驗，是經濟、安全、有效的跨水域運輸措施，值得應用。