东海大桥桥墩冲刷防护工程护底结构稳定性试验研究

东海大桥是上海国际航运中心洋山深水港工程的重要组成部分。据实测显示,自大桥建成后,部分桥墩周围发生了明显的局部冲刷现象,最大冲刷深度已达到或稍超出设计时预估的冲刷深度。为确保桥梁安全运营,对桥墩实施防护工程是非常必要的。文章采用物理模型试验方法,研究了波浪和水流组合作用下典型桥墩防护方案护底结构稳定性。研究结果表明:100 a重现期波浪(H_s=5.12 m,T=10.5 s)与最大可能流速(1.98 m/s)共同作用下,对底床形成有效防护需要25 000个钩连体,对于混凝土联锁块软体排方案,需要辅助压脚结构,其中网箱石笼结构的受力性能好,材料利用率高。     

深水海域非通航孔桥梁防撞数值模拟

结合深水海域桥梁的防撞研究特点,依据桥区环境特点及非通航孔的防撞要求,有针对性地提出适合深水海域桥梁的防撞方案,考虑采用小水线面浮式拦截系泊体系来保护大桥的非通航孔桥墩。该防撞体系具有更好的耐波性和对恶劣海况的适应性,采用数值模拟计算与物理模型试验相结合的方法分析深水海域桥梁的防撞问题,分析体系的环境适应性,并研究该体系在船舶撞击下的有效性。通过比较分析发现,数值模拟计算结果与物理模型试验数据基本吻合,可确保深水海域桥梁非通航孔防撞方案设计的可行性,为在实际工程中应用提供技术储备。     

东海大桥非通航孔基础结构设计关键技术

针对东海大桥非通航孔基础设计,研究了海上桩基础冲刷深度、桩基及承台结构选型、承台施工、耐久性设计等关键技术,提出了设计实施方案。     

东海大桥近岸浅海段桥墩PHC 桩施工技术

东海大桥桥轴线全长31 km,近岸浅海段桥墩桩基采用PHC桩;近岸浅海段桥墩桩基的施工为远离岸线的无掩护外海施工,风大、浪高、流急,海况条件恶劣,全年有效作业天数仅为174 d;近岸浅海段桥墩桩基所处区域地质结构复杂、海水含盐量高.因此,适应该海域自然条件的大直径PHC桩施工成为实施本工程施工的关键问题.主要描述在特定的海况环境及地质条件下,东海大桥近岸浅海段桥墩PHC桩的桩型选择及防腐技术、桩靴形式选择及可沉分析、水锤效应及波流影响的对策等关键施工技术.     

京港澳高速沙河大桥桥墩抗船撞能力评估及防撞设施方案研究

随着河南省沙颍河逍遥至漯河段航运开发工程的推进,航道通航等级提升为IV级,通航船舶吨位和数量的增多对既有桥梁的安全构成严重的影响。本文以京港澳高速沙河大桥3#-4#桥墩为研究对象,通过瞬态动力学防撞分析,确定大桥设防船撞力为4.6MN。进而根据相关设计规范,通过核算桥墩截面实际能承受的水平撞击力,确定了该大桥在500吨级船舶撞击下自身抗撞能力不足。根据桥墩结构和通航桥区情况,设计了自浮式钢覆复合材料防撞设施,通过有限元防撞校核表明,安装防撞设施后船舶撞击力下降至3.4MN,可有效提高桥墩自身抗撞能力,从而有效保证桥墩结构安全。     

浦仪公路过江通道上坝段桥梁主桥施工期航道布置调整和航标配布方案

为保障大桥施工安全和船舶通航安全,分析浦仪公路过江通道上坝段桥梁施工对航道通航安全的影响,按照大桥建设的主桥基础施工,主塔安装、钢箱梁存梁及安装,标准梁段吊装等3个阶段施工期,根据工程河段水深条件的变化及施工水域占用情况对航道布置及航标配布方案作出动态调整,为大桥施工安全和船舶通航安全提供技术保障。     

岛礁海域桥区航道规划及通航净空尺度的确定方法

舟山群岛海域具有通航岔道及通航船型多、航线交叉、潮流流态及通航条件复杂等特点,建设桥梁所需的航道及通航净空尺度确定方法有其独特性。以鱼山大桥为例,在充分分析船舶通航数据的基础上,结合桥梁、周边围垦工程实施后的数学模型计算潮流场数据,经多方案比选和航线优化,并采用船舶模拟试验验证,确定桥梁通航等级和桥区航道规划方案,得出合理的通航净空尺度和通航孔布置方案,为桥梁设计提供重要的技术支持。     

桥墩紊流宽度的试验研究

由于我国现行的《内河通航标准》(GB50139-2004)中,没有桥墩紊流宽度的计算方法,桥梁设计人员为了保证船舶航行安全,通常将桥梁跨度加大,这样既增加了结构设计的难度,又增加了工程的投资。通过水槽定床和动床试验,分析了行近流速、行近水深、来流角度、桥墩尺寸、桥墩墩型、桥墩冲刷等因素对桥墩紊流宽度的影响,利用量纲分析法对实测数据进行整理,推导出了桥墩紊流宽度的计算公式。     

山区涉河桥墩布设防撞装置对通航的影响*

为研究山区河流桥梁布设防撞装置对于通航的影响，采用二维物理模型试验的方法，利用运动船舶受力偏离航线的原理，通过对船舶艏向角θ、漂角β等船舶航行参数的分析，研究桥梁与水流存在交角的情况下布设防撞装置对船舶航行的影响；通过设置多条航线，探究船舶航行时与桥墩的的安全距离。试验结果表明：山区河流涉河桥墩布设防撞装置对于船舶航行的影响远大于裸墩，且尖艏型防撞装置对航行船舶的影响大于圆艏型；山区河流涉河桥墩或防撞装置与水流的交角越大，船舶的偏转幅度越大，其中0°～10°变化趋势较为明显。通过多组航线航行试验发现，航线越靠近桥墩，船舶受到的影响越大，当航线与桥墩的距离达到3W时，这一影响达到峰值。所得结果可以为山区河流桥梁通航安全的研究及防撞装置的研发提供参考。     

鱼山大桥工程海洋环境影响分析

通过MIKE21FM建立了平面二维潮流数学模型,分析了鱼山大桥建设对周边海域水动力和冲淤环境的影响。结合海洋环境质量现状调查资料,探讨了桩基施工及其产生的悬浮泥沙对生态和渔业资源的影响。结果表明,鱼山大桥的建设使大桥轴线两侧的潮流流速减小约1~2.5 cm/s,并伴随有0.2~1 m的淤积,而主通航孔水域增加约0.5~1.5cm/s,并出现0.4~1.5 m的冲刷。同时,桩基施工所引起的悬浮泥沙会使浮游生物、底栖生物、潮间带生物和渔业资源造成不同程度的损失,但这种影响在施工结束后就会消除。     

桥梁上部结构防船撞研究

船舶撞击桥梁上部结构是船撞桥事故模式之一,其撞击特性与撞击桥墩特性相比有所不同。现着重研究了船舶撞击桥梁上部结构的风险分析、撞击力、防撞保护等技术问题,并提出设置警示设施、AIS系统建设、拦截、红外线监测、警戒等防护措施,供通航安全部门参考。     

万州长江公路大桥防撞设施工程通航论证*

三峡水库175 m蓄水后,万州长江公路大桥两端部分拱圈及立柱被淹没。一旦船舶失控或走偏航道碰撞拱圈和立柱,极易导致拱桥垮塌,引发极为恶劣的安全事故。针对大桥现状,创新提出了弧形水上升降式桥梁防撞装置,该装置能对拱桥易撞部位进行区域式防护,并能随水位变化而自动升降。主要通过物理模型试验并结合相关数值模拟分析拟建防撞工程建成后对桥区河段河床演变、通航净空尺度、通航水流条件以及船舶航行条件等的影响。     

基于船舶领域的桥区水域范围划定方法*

桥梁布设在通航水域的桥墩以及通航孔在一定程度上限制了船舶的航行，划定桥区水域对指导船舶安全航行具有重要意义。通过梳理当前桥区水域法规中船舶航行限制，分析划定桥区水域的影响因素；以桥梁涉水桥墩对航道内在航船舶的影响为依据，基于船舶领域理论设计了桥区水域宽度和纵向长度计算方法，可依据桥梁特点及航道水域特征对桥区水域进行划定，实现桥区水域划定的一桥一策；利用该方法对长江某大桥的桥区水域进行划定。结果表明，与传统桥区水域划定方法相比，该划定方法能够在保障船舶桥区航行安全的基础上，减少对航道内正常航行船舶的约束，同时可避免岸线资源的浪费。     

泸州市茜草长江大桥通航尺度研究

通过对茜草大桥二维数学模型计算，从满足航道安全通航要求的角度出发论证：原设计方案通航净宽不够；主墩距船舶上行航线太近，严重影响船舶上行。通过下降主墩承台及整体北移桥墩，使通航尺度达到要求，且对船舶上行影响极小。     

山区河流复杂桥群河段通航水域研究

城区段大型山区河流受两岸城市规划、行洪、征地等多因素限制,新建跨河桥梁线路选择较为困难;此外还存在已建跨临河建筑物较多且修建年代并不一致,形成复杂的桥群河段且各桥梁的通航技术标准各异的情况。采用平面二维水流数学模型对拟建大桥所在桥群河段水动力条件、有效通航水域范围进行分析研究,同时结合船舶操纵模拟试验对拟建大桥修建后的桥墩布置情况、船舶航行通过桥群河段的安全性进行研究。结果表明,经过工程措施后,桥区河段的通航水流条件得到改善,拟建大桥船撞概率极小,桥群河段确定的通航水域是合理的。     

武汉沌口长江公路大桥通航孔布置方案研究

文章通过对长江中游沌口水道航道条件、通航环境等因素进行分析,结合拟建沌口长江公路大桥的特点,在充分考虑桥梁技术难度及建设风险的情况下,从保障长江航道畅通及船舶通航安全角度出发,提出了(100+275+760+275+100)m桥跨方案的桥墩布置方案。     

九江大桥桥墩冲刷机理分析及防护对策

桥墩基础冲刷是近年河口及沿海地区桥梁普遍存在的问题,本文结合九江大桥工程实际,介绍桥墩基础冲刷机理及防护措施     

东海大桥及附近水域船舶通航风险和安全航行建议

东海大桥的建成,在民生和经济方面发挥了巨大作用,但不可否认大桥也是海上的巨大碍航物,影响船舶航行安全。本文通过详述东海大桥及附近水域通航要素,分析主通航孔交通流和历年事故险情,总结目前存在的主要风险和隐患,并提出相应的安全航行建议。     

金沙江中坝大桥通航安全风险分析

随着长江干线航道等级的提升,地区经济发展需要,长江上游通航船舶吨位日益增大,桥梁通航安全隐患日趋明显。以金沙江中坝大桥为例,针对长江上游建成年份较早的桥梁,通过对桥梁尺寸、通航净空、船舶撞击等多方面分析,指出桥梁在航道通航方面存在的安全隐患,并有针对性的提出通过工程措施、限制通航措施、制定相关制度等方面采取相关手段,消除船舶通航过程中的船舶和桥梁自身的安全隐患,为类似跨越高等级航道桥梁的通航安全管理提供参考。     

船舶碰撞大桥事故分析与对策

随着桥梁建设的发展和船舶数量的增多,船舶碰撞大桥事故有上升的趋势、给人命财产安全带来巨大损失.通过事故案例分析,探讨影响大桥水域船舶航行安全的因素,提出大桥建设应综合考虑船舶通航安全,加强船员培训及恶劣天气条件下船舶航行的管理,建立覆盖桥区水域的船舶交通管理系统等对策,以减少和避免船舶通过大桥安全事故的发生.