一、施工前水文勘测与方案设计
流域水文数据采集
采用多普勒超声波流量计对施工河段进行流速、流量实时监测,结合历史水文资料(如近 20 年汛期***水位、***洪峰流量),确定防洪标准(如百年一遇洪水水位)。例如,某跨长江特大桥通过分析水文数据,将临时工程设计洪水位定为 + 23.5m(黄海高程),较常水位高 5.2m。同步采用侧扫声呐探测河床地形,识别潜在冲刷区域,为桩基防护设计提供依据。
防洪专项方案编制
施工前需编制《跨河施工防洪抗流专项方案》,明确临时工程布置(如围堰、栈桥)、材料堆放区防洪标准及设备撤离路线。方案需经水利部门审批,例如黄河某大桥施工方案获批后,在左岸设置防洪墙(高度 1.5m,顶宽 0.8m),右岸采用袋装砂填筑临时堤防(顶宽 2m,坡度 1:2),确保施工区域不受 50 年一遇洪水威胁。
临时工程抗流设计
钢管桩围堰:采用 φ800mm 钢管桩(壁厚 10mm),桩长根据冲刷深度确定(如某项目桩长 25m,入土深度 12m)。围堰内设置两道环形支撑(H400×400 型钢),可承受 3.5m/s 流速冲击。
栈桥加固:栈桥主梁采用贝雷梁组合结构,桥墩基础采用 φ1200mm 钻孔灌注桩(桩长 30m),桥面两侧设置防撞缓冲装置(吸能效率≥60%),防止漂浮物撞击。
二、施工过程关键控制措施
基础施工防洪技术
桩基防护:在桩基周围抛投级配碎石(粒径 50-100mm)形成防冲刷层,厚度≥1.5m。某跨河大桥采用 “钢护筒 + 钢筋笼石笼” 组合防护,护筒埋深超冲刷线以下 3m,钢筋笼石笼填充粒径 200-300mm 块石,**减少局部冲刷深度达 40%。
承台施工:采用钢板桩围堰(拉森 Ⅳ 型),围堰顶高程高于设计洪水位 0.5m。封底混凝土厚度 1.2m,掺加聚丙烯纤维(掺量 0.9kg/m³)提高抗裂性能。
架桥机抗流措施
锚固系统:架桥机后支腿采用 4 根 φ32mm 精轧螺纹钢筋锚固于已施工箱梁顶板,单根锚固力≥150kN。前支腿基础采用 C35 钢筋混凝土扩大基础(尺寸 4m×4m×1.5m),周围设置导流墩(导流角 45°),减少水流阻力。
设备加固:在架桥机主梁两侧安装导流板(面积 2m²/ 块),降低风阻系数 30%。天车轨道设置防滑装置(摩擦系数≥0.6),防止水流冲击导致滑移。
材料与设备管理
材料堆放:砂石料场设置在高于设计洪水位 1m 的台地,四周开挖截水沟(底宽 0.5m,深 0.8m)。钢材堆场采用工字钢架空(高度 0.5m),底部铺设防水彩条布。
设备停放:非作业状态下架桥机停放于远离河道的**区域,采用 4 组液压支腿锁定(支腿压力≥80MPa)。备用发电机、混凝土输送泵等设备设置在防洪墙内侧,配备柴油驱动排水泵(流量 50m³/h)。
三、实时监测与应急响应
智能监测系统部署
水文监测:在上下游 500m 处布设超声波水位计(精度 ±1cm),实时传输水位数据**监控中心。当水位超过警戒值(设计洪水位 - 0.5m)时,自动触发声光报警。
结构监测:在围堰、栈桥关键节点布设应变计(精度 ±0.1με)和倾角仪(分辨率 0.01°),每 10 分钟采集一次数据。某项目通过监测发现栈桥桩顶位移达 8mm 时,立即启动临时加固措施。
应急预案与演练
应急物资:现场储备防汛沙袋(2000 个,每袋 50kg)、钢筋笼石笼(100 个,尺寸 1m×1m×1m)、液压破拆工具组(含剪切器、扩张器)。设置应急通道(宽度≥4m),确保设备撤离路线畅通。
演练机制:每月组织一次防洪演练,模拟 “水位突涨 - 设备撤离 - 围堰加固” 全流程。某项目演练中,从报警到设备撤离完成仅用时 25 分钟,满足应急响应要求。
与水利部门联动
与当地水文站建立实时信息共享机制,接收洪水预警信息。例如,长江某大桥施工期间,通过水利部门提供的洪水预报(提前 48 小时),及时调整施工计划,避免了 3 次洪水冲击。
四、典型案例分析
某跨珠江特大桥采用 “钢管桩围堰 + 智能监测” 模式,成功抵御 2023 年珠江流域超标准洪水。施工中,围堰顶高程按 100 年一遇洪水位设计(+18.6m),内部设置三层钢支撑(间距 3m)。洪水期间,通过实时监测发现围堰***水平位移 6mm(设计允许值 10mm),及时启动沙袋反压措施,确保结构**。该项目施工周期内未发生因洪水导致的停工,较原计划提前 15 天完成。
五、施工后恢复与验收
临时工程拆除
洪水过后,按 “先支后拆” 原则拆除围堰支撑,采用长臂挖掘机(臂长 18m)拔除钢管桩。栈桥拆除后,对河床进行平整,恢复河道原貌。某项目拆除栈桥后,采用水下地形测量(精度 ±0.1m)验证河床平整度,确保行洪畅通。
工程验收
由建设、监理、水利部门组成验收组,检查桩基冲刷深度(采用多波束测深仪)、临时工程拆除效果及防洪设施完整性。某项目验收时,实测桩基冲刷深度 1.2m(设计允许值 1.5m),满足防洪要求。