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1、杭州拱宸桥防撞墩设置第4期（总第76期）20061225市政设施管理ShizhengSheshiGuanli杭州拱宸桥防撞墩设置口方辉【摘要内河水运的不断发展，通航船舶的数量越来越多，吨位越来越大，而内河上古桥的通航净空没有发 生变化，使船舶撞击古桥桥墩的事故急剧增加.为了保障 古桥安全，必须设置桥墩防撞设施,防止桥梁因船舶撞击 力超过桥墩的承受能力而损坏.介绍了防撞设施的分类和 特征，分析了古桥防撞设施的要求，并以拱宸桥为例介绍 古桥防撞墩的设置.【关键词】桥墩防撞船舶通行防撞设施杭州拱宸桥，余杭广济桥，嘉兴长虹桥合称为京杭运河上的3大古桥.拱宸桥始建于明崇祯四年（1631年）， 后多次重修
2、，现桥为清朝光绪十一年（1885年）重建.， 该桥为三孔薄墩联拱驼峰石拱桥，桥长98m,中孔净跨 l5.8m,边孔各为l1.9m,中孔，边孔都采用半圆拱,.拱圈主，从对称.桥面中段略窄为5.9m宽，而两端桥 堍处有l2.2m宽,南北两侧采用条石为台阶,上下80 级,桥高16m.拱宸桥朴实稳固，气势宏伟，是杭州市 区现存最高最长的石拱桥,也是古运河到杭州终点的标 志.京杭运河杭州段水运较为繁忙,每年通过的船舶数量 约l0万艘次，偶尔还有500t以上的超标船只航行.拱宸 桥的通航净空已不能满足目前船只的通行，常受到过往船 只的碰撞，桥墩破损严重，已危及桥梁的安全.为保护古 桥，保障交通,迫切需要设
3、置桥墩防撞设施（见图1）.2防撞设施的分类和特征图l杭州拱宸桥防撞墩设置平面图桥墩防撞设施的基本原理都是基于能量吸收和动量缓冲而设计的，而每种防撞设施都有其特点和使用条 件.2.1缓冲材料方式在桥墩周围形成缓冲保采用木材，橡胶等软质材料， 护层.船舶碰撞能量主要由木材，橡胶变形消能.它适用一2 一第4期（总第76期）2006.12.25市政设施管理ShizhengSheshiGuanli于小型船舶碰撞情况，或在其他防撞设施中配套使用.2.2缓冲设施工程方式采用木材，钢结构,钢筋混凝土等形成防撞结构体系.利用防撞设施本身和碰撞船舶的钢板及骨板变形，破裂， 崩溃来吸收能量.此种方式适用性强，用途较
4、广,规模可 大可小，主要用于中型,大型防撞设施工程.2.3重力方式由重物及其支撑结构组成.通过重物的移动把船舶的 撞击能量转化为重物的势能，重物周围水的动能.设施规 模较大，宜设在较开阔的水域抵抗中型船舶的撞击，设施 需要重物的支撑,结构维护管理较复杂，碰撞损坏后维修 较困难.2.4桩群方式通常由桩群组成,桩群间用缓冲梁连接.主要靠群桩联合变形缓冲吸能.从经济角度考虑，小能量碰撞时较为 合理，碰撞损伤后维修较困难.2.5人工岛方式在坚实的岩石层上由砂,石块构砌而成.在人工岛发生变形损伤的同时，船舶的势能变化和结构变形均能吸收 一定能量，并可使碰撞船舶搁浅.人工岛使用寿命长，无 需保养，但建造工
5、程量大，初投资量大，并会影响航道， 主要适用于大型船舶的高能量碰撞情形.2.6浮体系泊方式由浮体，钢丝绳，锚定物组成.浮体移动，钢丝绳变形,锚定物在碰撞力作用下移动等都可吸收大量能量.即 使在深水情况下,造价相对较低，缓冲变形量大,对碰撞 船舶也有很好的保护作用.但对于吃水小的船舶可能会把 浮体滑人船底而失效.表1各种防撞设施的特征3古桥防撞设施的要求防撞设施的设计需要根据桥墩的自身抗撞能力，桥墩 的位置，桥墩的外形，水流的速度，水位的变化，通航船 舶的类型,碰撞速度等因素进行.古桥由于其自身特点， 防撞设施还应满足如下要求：(1) 古桥其自身抗撞能力较差，防撞设施不宜与桥墩直接连接；(2)
6、古桥位于的河道一般较窄，防撞设施尽量少占用航道；(3) 古桥多与周围景观相协调，防撞设施不能改变古桥风貌；(4) 古桥基础多为木桩群结构，防撞设施设置尽量 少扰动老桥基础.根据各种防撞设施的特点及上述古桥对防撞设施的要求，古桥防撞设施多采用桩群方式.4拱宸桥防撞墩设计4.1设计标准京杭运河拱宸桥下游为?级航道，上游为V级航道，但事实上拱宸桥桥下净空无法达到V级航道标准,结合实 际通航情况，仍按V级航道标准进行设计.根据公路桥 涵设计通用规范,V航道船只撞击力取值为:顺桥轴 方向，通航桥跨一侧,船只撞击力为200kN;横桥轴方向， 桥墩上游端,船只撞击力为300kN.4.2墩身设计由于古桥基础承
7、载能力比较弱,并且防撞墩施工会对 古桥基础造成影响，因此防撞墩的设置应远离桥墩.但防 撞墩距离桥墩太远又不利于船只通航，反而会造成船只避 让防撞墩而撞到桥上.同时防撞墩的位置对古桥景观影响 也很大.综合上述因素，防撞墩设置在远离桥墩3.5m处. 为了减少对船舶航行水域和桥梁整体美观的影响，防 撞墩的规模在确保承载撞击的情况下要尽量小.防撞墩墩 台设计成顺水流方向为长边，这有利于增强防撞墩对船体 的导向作用，并且对水流形态影响很小.墩台的横向尺寸 略大于桥墩基座，这有利于控制船体与古桥拱座保持一定 的安全距离，同时也有利于船只通行的净宽要求.墩台上 半部设成一定的倾斜面，对船只的撞击起到一定的缓
8、冲作 用，同时也有利于导流.为保护和开发运河，发展运河文化旅游以及配合运河 申请世界遗产，达到”一桥一景”，防撞墩的设置不能改 变古桥风貌,要与周围景观相协调.墩身（下转4l页） .27_一第4期（总第76期） 20061225市政设施管理ShizhengSheshiGuanli新区水务局的上级行业主管部门.浦东新区水务局，内设 水务处，负责浦东新区污水排放管理，进行投资,价格， 质量,协调等监管.浦东新区排水管理署，事业单位，受浦东新区水务局 委托，对污水泵站和污水管道实行行业管理，负责资产管 理，管道和泵站的运营管理及招投标工作.(2) 中介组织参与浦东新区水务协会,社会中介组织.在企业和
9、政府问起桥梁纽带作用.参与污水排放管理工作，进行方案评审, 制定技术规范和标准等.(3) 企业单位市场化运作通过招投标，向政府购买服务，获取利润，维持企业 的生存和发展.浦东新区排水管理所，企业单位，负责浦东新区污水 泵站的运营和养护维修工作.市政养护公司，企业单位，负责浦东新区排水管道的 养护维修工作.总之，新模式的核心是市场化机制，行政机制和社 会参与的三者互动.目前,浦东新区排水管理模式已经 逐步向市场化过渡，但尚未建立成熟的市场化模式.按 照现代企业制度的要求，逐步建立起排水企业良性发展 的机制，最终实现企业经营机制的根本转换，使企业能 够自主经营，自负盈亏，自我积累，自我发展,独立承
10、 担民事责任.真正建立政府监管，企业市场化运作,非 政府组织支持的新型管理模式，才是浦东新区污水排放 管理的新模式.（作者单位:上海市浦东新区河道管理署，收稿日期:2006-10-09）（上接27页）采用真石漆，与古桥色调一致，墩顶用九 龙之子一”趴蝮”（音八夏）石雕进行装饰，不仅使防 撞墩更加富有灵气,而且拱宸桥也真有了”守护之神”. 4_3桩型选择防撞墩桩型选取时，考虑了群桩（预应力钢筋混凝土 管桩，钢管桩及钻孔灌注桩）和单桩（钻孔灌注桩）.由 于预应力钢筋混凝土管桩，钢管桩施工时,产生的挤土， 振动等效应，特别是遇到老桥周边抛石时,会对老桥基础 产生不利影响.钻孔灌注桩很好地克服了以上缺
11、点，并且 是桥梁施工中最常见的形式，施工工艺成熟，方便.群桩 吸能效果比单桩好，但是桩间距必须满足规范要求，这就 必须增加承台的尺寸.考虑到文物古桥景观价值，防撞墩 主要以导向,警示功能为主，最终选定单根巾180cm钻孔 灌注桩.详见防撞墩型比较表（表2）.表2防擅墩桩型比较表4-4实施效果防撞墩设置前，船只与拱宸桥碰撞一般船和防撞设施都 不损坏的防撞设施将成为今后的主要方向.参考文献【1】严仁军，李嵘，王勇等.水路航运与桥墩防撞研 究口】.交通科技,2003,3.【2】曾克俭.桥墩防撞设施研究及其应用综述【J】.中 南公路工程，1996,4.（作者单位:杭州市市政设施监管中心，收稿日期：2006-0730）I4l 一
