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摘要:黄河大部分河段为游荡型河道,水文条件复杂,水位随降水量变化大,在窄河道处河床冲刷严重,宽河道处主河槽变动不定。通过介绍搁浅于黄河河道高位沙滩的船只与沉没于黄河岸滩的船只所实施的脱浅救助与成功打捞工程实例,为以后在类似水文河道遇险船只的救助及河道清理等提供了一定的借鉴经验。
关键词:游荡型河道;搁浅;脱浅救助;沉船打捞;围堰
1、工程概况
1.1工程简介
某铁路黄河特大桥采用1-156m下承式钢桁梁跨越黄河主河道,拟采用膺架法架设,水中临时墩基础由水上浮吊、运输船等设备配合施工。由于施工中遭遇30年一遇洪水,水中临时结构全部被水冲毁,施工运输船被冲走、搁浅于黄河主河道夹河滩涂上。为确保下游桥梁安全,将水上浮吊注水下沉于施工码头,浮吊船体随河水冲刷不断下沉倾斜而被掩埋于河床以下1~4.5m。洪峰过后,立即展开对搁浅船只的救助和沉船的打捞施工。
1.2水文条件
黄河为季节性河流,每年6月~10月份为汛期,7月1日~8月31日为伏秋大汛期, 11月20日~次年2月28日为凌汛期, 3月11日至4月15日为桃汛期。黄河卡口处水流急,常水位流量约1000 m3/s,设计流速为12.08 m/s。施工河段处于黄河卡口处,水流比降较大,流量变幅大,枯水期河床处于强烈淤积状态,行洪能力较低。汛期洪峰暴涨暴落,水流挟沙能力增强,河床冲刷变化大,河势变化剧烈。
1.3水毁情况
2012年7月23日凌晨,施工河段洪峰流量迅速达到4440m3/s,壅水高度高达1m,洪水导致水中栈桥与钻孔平台全部被水冲毁,停泊于避洪区的100t运输船,多根带缆钢丝绳全部撕拉断裂后,被冲向下游,搁浅于黄河主河道的夹河滩涂上。
2012年7月27日13时,接到黄河防总电报文件,预计28日凌晨施工河段洪峰流量将达到10600 m3/s(为正常施工水位流量的10倍),要求施工现场人员在21时前全部撤离。洪峰流量远远超出施工预案中防洪流量,为确保下游桥梁安全,必须将水上浮吊等设备转移上岸,由于转移时间只有8小时,水上设备无法全部转移上岸,最后决定将浮吊注水下沉于施工码头。
2、搁浅船只脱浅救助
28日洪峰过后,黄河水位缓慢下降,运输船被洪水冲至施工河段下游约63km处主河道夹河滩涂上,此处河道为宽河床,平面上水流散乱呈辫状,河槽中发育沙洲、心滩,水流被洲、滩分成多支。运输船搁浅位置为沙滩,搁浅地点距离河道水面边缘约50m,船底高出水面约60cm。运输船为拼装式结构,自重约23t。
2.1脱浅方案比选
方案一:水中修筑锚座,使用卷扬机与滑车组将运输船拖绞下水,由其它船只拖拉靠岸。
方案二:拼装简易龙门吊与滑道,将运输船吊装至滑道上,使用顶推设备将运输船整体顶推至水边后下水,由其它船只拖拉靠岸。
方案三:使用抽沙设备,将运输船与河道之间开挖出一条水道,人工将运输船推入主河道,由其它船只拖拉靠岸。
黄河为流动河床,河道变化频繁,运输船搁浅位置河道宽阔,浅滩与滩涂较多,滩槽高差较小,河道水深受河床冲刷变化大,大型船只机械设备无法通航,只有小型打渔船只可以靠近,水中修筑坚固的锚座难以实现。如果人工搭设简易龙门吊与滑道,工作量较大且工艺复杂,操作难度大、工期长、可控性差。根据搁浅位置的复杂水文情况,决定采用水道法对运输船进行脱浅打捞,此法所需机具设备少、操作简易、速度快、风险小、费用低。
2.2脱浅救助
2.2.1水道开挖
方案确定后,立即组织15名施工人员,以及1套泥浆泵、2套高压水枪、1台60kw发电机、配电柜等设备,展开水道开挖作业。首先清理运输船底部的河沙,待船底水道水深满足运输船自浮条件后,再向黄河河道方向开挖,直至运输船与河道之间的水道贯通。水道示意图见图1、2。
关键词:游荡型河道;搁浅;脱浅救助;沉船打捞;围堰
1、工程概况
1.1工程简介
某铁路黄河特大桥采用1-156m下承式钢桁梁跨越黄河主河道,拟采用膺架法架设,水中临时墩基础由水上浮吊、运输船等设备配合施工。由于施工中遭遇30年一遇洪水,水中临时结构全部被水冲毁,施工运输船被冲走、搁浅于黄河主河道夹河滩涂上。为确保下游桥梁安全,将水上浮吊注水下沉于施工码头,浮吊船体随河水冲刷不断下沉倾斜而被掩埋于河床以下1~4.5m。洪峰过后,立即展开对搁浅船只的救助和沉船的打捞施工。
1.2水文条件
黄河为季节性河流,每年6月~10月份为汛期,7月1日~8月31日为伏秋大汛期, 11月20日~次年2月28日为凌汛期, 3月11日至4月15日为桃汛期。黄河卡口处水流急,常水位流量约1000 m3/s,设计流速为12.08 m/s。施工河段处于黄河卡口处,水流比降较大,流量变幅大,枯水期河床处于强烈淤积状态,行洪能力较低。汛期洪峰暴涨暴落,水流挟沙能力增强,河床冲刷变化大,河势变化剧烈。
1.3水毁情况
2012年7月23日凌晨,施工河段洪峰流量迅速达到4440m3/s,壅水高度高达1m,洪水导致水中栈桥与钻孔平台全部被水冲毁,停泊于避洪区的100t运输船,多根带缆钢丝绳全部撕拉断裂后,被冲向下游,搁浅于黄河主河道的夹河滩涂上。
2012年7月27日13时,接到黄河防总电报文件,预计28日凌晨施工河段洪峰流量将达到10600 m3/s(为正常施工水位流量的10倍),要求施工现场人员在21时前全部撤离。洪峰流量远远超出施工预案中防洪流量,为确保下游桥梁安全,必须将水上浮吊等设备转移上岸,由于转移时间只有8小时,水上设备无法全部转移上岸,最后决定将浮吊注水下沉于施工码头。
2、搁浅船只脱浅救助
28日洪峰过后,黄河水位缓慢下降,运输船被洪水冲至施工河段下游约63km处主河道夹河滩涂上,此处河道为宽河床,平面上水流散乱呈辫状,河槽中发育沙洲、心滩,水流被洲、滩分成多支。运输船搁浅位置为沙滩,搁浅地点距离河道水面边缘约50m,船底高出水面约60cm。运输船为拼装式结构,自重约23t。
2.1脱浅方案比选
方案一:水中修筑锚座,使用卷扬机与滑车组将运输船拖绞下水,由其它船只拖拉靠岸。
方案二:拼装简易龙门吊与滑道,将运输船吊装至滑道上,使用顶推设备将运输船整体顶推至水边后下水,由其它船只拖拉靠岸。
方案三:使用抽沙设备,将运输船与河道之间开挖出一条水道,人工将运输船推入主河道,由其它船只拖拉靠岸。
黄河为流动河床,河道变化频繁,运输船搁浅位置河道宽阔,浅滩与滩涂较多,滩槽高差较小,河道水深受河床冲刷变化大,大型船只机械设备无法通航,只有小型打渔船只可以靠近,水中修筑坚固的锚座难以实现。如果人工搭设简易龙门吊与滑道,工作量较大且工艺复杂,操作难度大、工期长、可控性差。根据搁浅位置的复杂水文情况,决定采用水道法对运输船进行脱浅打捞,此法所需机具设备少、操作简易、速度快、风险小、费用低。
2.2脱浅救助
2.2.1水道开挖
方案确定后,立即组织15名施工人员,以及1套泥浆泵、2套高压水枪、1台60kw发电机、配电柜等设备,展开水道开挖作业。首先清理运输船底部的河沙,待船底水道水深满足运输船自浮条件后,再向黄河河道方向开挖,直至运输船与河道之间的水道贯通。水道示意图见图1、2。