桥梁抵御大吨位船舶撞击的防护措施概述.pdf

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1、桥梁抵御大吨位船舶撞击的防护措施概述121■彭小婕方海冒一锋[摘要]近年来，船桥碰撞事故频发，且经济损失巨大。设置平缓的斜坡使船舶搁浅，从而避免船舶撞击桥7.钢围堰方案然而随着航道运输业的发展，船舶日趋大型化、高速化。墩。施工简便，造价较低，无后期维护，撞击修复原桥墩施工平台可作为防撞系统的支承结构，因此，针对万吨级船舶选取合理有效且经济的防护方式已便捷，特别适于应对大型船舶的高能量撞击。但该改建后利用钢围堰结构保护桥墩，可有效减少防撞经成为越来越多大型桥梁亟需解决的问题。本文从防护类设施采用自然边坡，会较多

2、占用航道，并压缩过水项目投资。型、结构特征和适用条件等方面出发，对防船舶撞击设施断面，使得流速增加，导致河床冲刷加剧。因此地洛溪大桥主墩为双柱式柔性墩，抗撞能力较弱，的研究进行了全面回顾，希望能为桥梁防船撞设计提供参质条件较差的桥位不适合采用该方案。采用钢围堰防撞方案。双层钢围堰总高度20m，既考。如法国Verdor桥、挪威Brevik桥、香港青马便于施工，又能确保桥梁安全，造价较低，在钢围大桥均采用人工岛防撞设施。堰到达标高后，桩基和承台由水下施工改变为水上[关键词]桥梁工程大吨位船舶船舶撞击防撞设计概述5

3、.护墩桩方案施工，缩短周期，节约设备，降低施工难度。该方集群式护墩桩由竖直桩或斜桩在顶部用缓冲梁案适用于水位变化较小的承台防撞，如图3所示的经过多年的研究与实践，国内外学者基于吸能互相联接而成，通过群桩之间的联合变形从而缓冲平潭海峡大桥承台防撞系统。和缓冲原理设计制造了多种桥梁防撞设施。根据防消耗撞击能量。将若干单桩组合成桩群，可以适应撞设施的结构特点和使用条件，主要分为两大类：更大变形量的撞击。另外根据撞击力的大小选择桩一类为间接式，桥墩不直接受力，如桩群、薄壳筑径，并根据需要沿顺桥向或横桥向布置，布设方便

4、，沙围堰、人工岛等，适用于水浅、地质情况较好场但撞损后修复较为困难。合。间接式防撞虽一劳永逸，但会影响航道，且造如挪威的Tromsφ桥即采用此种防撞设施；美价太高或者工程条件不具备。另一类为直接式，缓国SunshineSkyway桥，相距36m架设有2座全长冲后的力直接传递到桥墩上，如防撞护舷、绳索拦为6727m的桥，主跨航道宽为240m，可航高度为截、缓冲设施、缓冲设施工程、固定或漂浮式套箱42m，建成的防撞墩方案如图1所示；我国荆州长防撞设施等。适合航道窄、水较深场合使用，制造江公路大桥防撞设施包括主桥6

5、、7#两个应急通航安装的费用较省，土建工程量较小。本文主要介绍桥孔的三个桥墩护墩设施，造价不菲，如图2所示。各类典型的桥梁防撞设施，供桥梁设计参考。图3平潭海峡大桥承台防撞方案一、各类防撞设施构造与应用8.浮式钢套箱防撞设施通过对国内外桥梁防撞的调查，归纳了目前针在主墩四周安装由钢结构及橡胶件组成的钢套对大吨位船舶撞击所采用的防撞方案，总结了各自箱，通过钢结构和橡胶的受力变形从而达到消能的特征和适用情况：效果。在浮力作用下，浮式钢套箱防撞设施可沿桥1.材料缓冲墩上下移动。进过防腐处理的钢结构部分由甲板、选用易

6、变形的材料，如木材、橡胶等，在桥墩平台、底板、纵横舱壁、内围壁、外围壁、水平桁四周设置缓冲的保护层，通过在船撞过程中缓冲材架等构件组成。内围壁设置橡胶件，缓冲防撞设施料的变形耗散船舶撞击力。材料缓冲方案适合小型与桥墩承台的接触。船舶的撞击工况，或者与其他防撞设施配合使用。图1美国阳光新桥防船撞方案浮式消能防撞设施设计的工程实例包括黄石长2.缓冲消能设施江大桥、宜万主桥（如图4）等。防撞结构体系主要由钢材、木材、混凝土等构成，发生船桥碰撞时，碰撞船舶外壳和内部骨架与防撞设施一起发生破裂崩溃，从而吸收能量减小撞击

7、力。缓冲消能设施的用途广泛、适应性强，主要用于中大型防撞设施工程。泰州大桥中塔防撞综合体系由助航设施、桥区通航规定、水上应急搜救系统、独立防撞墩、防撞套箱和基础本体抗撞等六部分组成，防撞设施结构正常使用寿命为30年，防撞船型均考虑5万t级海轮。图2荆州长江公路大桥桩方式防撞方案3.重力式防撞设施6.浮体系泊方案薄壳筑沙围堰防护设施，造价低廉，施工方便，针对边墩以及非通航孔桥梁，常采用浮体系泊维护简便，可以根据撞击力大小进行设计，具有很防撞方案。该防撞方案由浮体、钢丝绳、锚碇物构图4宜万主桥防撞方案好的吸能效果

8、。成。通过浮体漂移、钢丝绳变形、锚碇物移动消耗9.钢丝绳圈柔性防撞装置国外应用较多，如美国Outer桥（沉箱方式）、系统受撞击时的撞击力。深水条件同样适合，缓冲近年来，陈国虞等人研究出一种钢丝绳圈柔性美国达姆角桥、伊利诺伊河桥、巴西里约热内卢桥、变形量大，且对船舶有较好的保护。但对于吃水浅、防撞装置，并将之应用于湛江海湾大桥2个主墩承中国虎门大桥等。无球艏船舶和部分有球艏船舶，浮体可能会滑入船台的防