西部山区桥梁防船撞系统设计探讨

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1、公路交通技术2010年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2010No．5西部山区桥梁防船撞系统设计探讨张茜．一，耿波，杜细春(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．重庆交通大学，重庆400074)摘要：根据西部山区桥梁所处河流及航道的特点，介绍目前国内外常用桥梁防护设施在山区重要航道桥梁上的应用，为类似环境下的桥梁防撞设计提供参考。关键词：西部山区；桥梁；防撞系统；设计文章编号：1009—6477(2010)05—0062—05中图分类号：U442．5文献标识码：BProbeintoDesignofShipImpac

2、tResistantSysteminBridgesinWesternMountainousAreasZHANGXi。，2GENGBo．DUXichun随着经济建设的发展以及西部大开发战略的实至+15Ill，即为一例。图1为川I江重庆至三斗坪河施，我国在山区修建的高速公路越来越多，同时，段河床深泓纵剖面。西部地区河流众多，高速公路不可避免地需要跨越不少山区公路桥梁上游往往存在着较多新建的许多大江大河，故需修建跨江河大桥。小水电站，尤其是河床纵坡大的河段，平时河水较三峡水库正常蓄水后，河道一年之中将有半年小，但暴雨、山洪来时这些小水电站一起放水，洪时间处于175m(吴淞高程)的高水位。河道

3、条件的水急剧上涨，往往漫过桥梁、路基，严重加剧山洪改善，使得通往库区的船舶吨位将逐渐加大，船只对桥梁的影响。来往频繁，必将给库区桥梁造成威胁。因此，从安1．2三峡库区航道特点全运营的角度考虑，桥梁防护显得尤为重要。长江作为西部地区主要干流，对沿线城市交通运输起着巨大的作用，而三峡大坝的修筑，也大大1山区环境特点改观了流域的河道特征。10年来，国家对长江干1．1山区河流特点线重庆至宜宾340km航道整治工程、南北盘江和河流流经地势高峻、地形复杂的山区，其河床红水河4级航道整治工程、西江干线贵港至梧州一般是在漫长的历史过程中，由水流不断地纵向切290km2级航道工程等进行了治理，使西部地区

4、航道总里程从1999年的2．39万km增至2008年的割和横向拓宽而逐步发展形成。河谷断面多呈V3．31万km，占全国航道通航里程的比重由20．5％字形或u字形，V字形河谷河槽狭窄，多位于峡增至26．9％。西部地区4级以上高等级航道里程从谷段；U字形河谷，多位于展宽段，枯水期常有卵1999年的1639km增至2008年的3463km。石边滩或心滩出露。山区河流的断面宽深较小，峡谷段一般在10m以下，宽谷段一般在60～70ITIl60以下。14O山区河流的平面形态十分复杂，河道曲折多I20变，沿程宽窄相间，急弯卡口比比皆是，两岸与河Ioo心常有巨石突出，岸线和床面都极不规则，仅在宽扭匡8

5、0摄so谷段才见比较规律的卵石边滩或心滩出现。4O山区河流的河床纵剖面十分陡峻，急滩深潭上20下交替，床面起伏很大。有的局部河段床面起伏竞Olo02()0300400500600达30～40m或更多【”。西部地区主要干流长江在里程／m三峡出口处2．3km长度内，河床高程由一451TI升图1川江重庆至三斗坪河床深泓纵剖面收稿日期：2010—04一l8作者简介：张茜(1981一)，女，江苏省镇江市人，本科，工程师2010年第5期张茜，等：西部山区桥梁防船撞系统设计探讨63三峡库区蓄水成功后，航道可通航3000t级导致的桥梁上部结构倒塌。而出于满足桥梁耐久性船舶或万t级船队，重庆至宜宾段37

6、0km航道水的要求，即使当船舶撞击力小于桥墩承载能力时，深由1．8m提高至2．7m，可通航1000t级船舶；也可以设置相应规模的防船撞设施来防止如桥墩混同时，航标设施的更新，实现了昼夜通航，航道通凝土被船舶撞落等影响桥墩耐久性的破坏。行能力和通行效率大幅度提高l2l。3．2防撞保护系统特点山区河流情况多变，桥区河段通常比较开阔，2西部山区河道船撞事故不乏河床由于冲积形成的滩涂和暗礁，造成桥区2008年笔者对三峡库区重庆至巴东段桥梁进水域流速流量复杂，给船只通行造成安全隐患。行了调研，从调研结果可以看出，该段一干(长江)要保证处于危险水域桥墩的安全，就需要设置防两支(嘉陵江、乌江)及金沙

7、江3级及其以上航道上护装置。目前国内外采用的防撞系统主要有3类：有桥梁52座，同时岷江和梅溪河上分别有2座和附着式防撞系统、独立式防撞系统、人工岛防撞1座桥梁，因此三峡库区受水位影响的中大型桥梁系统8】。共计55座l3l。水位的大幅上升和来往船舶吨位的增3．2．1附着式防撞系统大，给这些桥梁的安全运营造成了极大威胁。附着式防撞系统主要以桥墩作为支承结构，防三峡库区河流航道典型船撞事故列举如下：撞设施与桥墩之问采用一定的方式进行连接，并在2007