桥梁工程器 Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 桥下事故应急缓冲池容积计算 林林 ．桂欢燕 （１．广东恩菲工程技术有限公司，广东广州 ５１０６４０；２．广东省重工建筑设计院有限公司，广东广州 ５１００３４） 摘 要：通过对事故状态下应急缓冲池的组成分析，揭示了应急缓冲池容积计算的组成要素，以此为出发点分析了应急 缓冲池的计算过程，并以广州市新光大桥桥下应急缓冲池容积计算为例，进行了具体计算。 关键词：市政大桥；事故；应急缓冲池；容积计算 中图分类号：Ｕ ４４７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—７７６７（２０１５）０４—００４７—０２ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｂｕｆｆｅｒ Ｐｏｏｌ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｌｉｎ Ｌｉｎ．Ｇｕｉ Ｈｕａｎｙａｎ 随着各地经济的发展及对交通需求的增加，许多 《石油化工企业设计防火规范》、ＧＢ ５００７４－－２００２（石 城市新建了大量的大桥及市政道路，然而很少有人注 油库设计规范》等有关规定确定；Ｖ雨为发生事故时可 意到建设在城市中心，特别是水源保护区上的跨江大 能进入该废水收集系统的当地最大降雨量，应根据 桥对桥下的水资源存在着威胁。这种威胁主要体现在 ＧＢ ５００１４－－２００６《室外排水设计规范》（２０１４年版）的 桥上装满液体危险品的车辆发生事故时，车上的液体 有关规定确定； 为事故废水收集系统的装置区或贮 将顺着雨水管道流入桥下水体，将水体污染【”。因此， 罐区围堰、防火堤内净空容量与事故废水导排管道容 在设计大桥排水系统的过程中．应考虑事故应急缓冲 量之和，ｒｎ３。 池的设计。事故应急缓冲池就是当桥面上汽车发生事 ２桥下应急缓冲池容积计算方法 对于设置在桥下的事故应急缓冲池，其容积的计 故需要紧急排放有毒有害液体时，为了防止有害液体 直接排入正常水系，而建造的应急性设施，主要是通 算公式同公式（１），式中各项所代表的具体数值如下：过桥上的雨水系统将有害液体收集到缓冲池内，经处 为一辆运输有害液体的贮罐车的贮存量，根据 理后再排入水体。目前，国内的大桥几乎都没有考虑这 我国槽罐车的标准尺寸。槽罐车罐体长９ ２００ ｍｍ，长 方面的设计。特别是对于应急缓冲池容积的计算没有 轴２ ３８０ ｍｍ，短轴１ ５００ ｍｍ，Ｖｌ＝罐体长Ｘ长轴×短轴× 相应的规范可依。 １应急缓冲池容积计算组成因素 ０．８１＝２６．６ ｍ 。 为装载有害液体的车辆发生火灾爆炸及泄漏 根据Ｑ／ＳＹ １ １９０－－２００９（事故状态下水体污染的预 事故时的最大消防用水量，按照目前我国生产的槽罐 防与控制技术要求》【２］及ＧＢ ５０４８３－－２００９（（化工建设项 车所用钢材的防火极限，一般情况下，当槽罐车发生 目环境保护设计规范》的规定，对于一般的新建、扩建、 火灾时，１０ ｒａｉｎ即能使罐体内的温度达到１ ０００ ｃＩ＝，使 ３Ｊ，失去对液体的保护。最终导致 改建和技术改造的建设项目，其应急缓冲池的容积可 钢材的强度下降９０％【按公式（１）计算确定，该方法亦简称为“国家标准法”。 Ｖ应急缓冲池＝（ １＋ ２＋Ｖ雨）眦一 ３。 有害液体泄漏。因此，该工程中 取１０ ａｉｒｎ的消防用 －２０１４（建筑设计防火规范》消防 （１） 水量，根据ＧＢ ５００１６－Ｌ／ｓ，Ｖ２＝２０ｘ１０ｘ６０＝１２ ｍ 。 式中：（ ＋ ２＋ 雨） 为事故废水最大计算量，ｍ ；Ｖ１为 用水量取２０ １个最大容量的设备（装置）或贮罐的物料贮存量，ｍ。； 雨为发生事故时可能进入该废水收集系统的当 ５００１４－－２００６（（室外排 为装置区或贮罐区发生火灾爆炸及泄漏事故时的 地最大降雨量，Ｖ雨＝Ｑｔ，根据ＧＢ 最大消防用水量，包括扑灭火灾所需水量和保护邻近 水设计规范）（２０１４年版）规划雨水量按目前我国普遍 设备或贮罐（最少３个）的喷淋水量，ｍ３，需根据ＧＢ 采用的公式计算，即Ｑ＝ｑ￣ｂＦ。式中：Ｑ为雨水设计流量， ５００１６－－２０１４（建筑设计防火规范》、ＧＢ ５０１６０—２００８ （下转第５２页） ２０Ｉ５卑第４期（７一）第３３巷席荭故木４７ 器桥梁工程 Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ３】鲍安红，殷学纲．考虑钢板剥离影响的加固混凝土梁抗剪承 由表２可以看出．加固后老桥的承载力得到了极大 【提高。且实测值与计算值吻合较好。由于在加载过程中， 所以导致Ｌ／２跨中弯矩增大，使试验值较计算值小一些。 ５结论 载力研究［Ｊ］．应用力学学报，２００６，２２（４）：６１３—６１７． ｐｌａｔｅｓ ｂｏｎｄｅｄ ｔｏ ｔｅｎｓｉｏｎ ｆａｃｅｓ ｏｆ ＲＣ ｂｅａｍｓ［Ｊ１．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｔｒｕｃ． ｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００１，１２７（１２）：１４５３－１４５９． ４］Ａｌｉ Ｍ Ｓ Ｍ，Ｏｅｈｌｅｒｓ Ｄ Ｊ，Ｂｒａｄｆｏｒｄ Ｍ Ａ．Ｓｈｅａｒ ｐｅｅｌｉｎｇ ｏｆ ｓｔｅｅｌ 在连续梁内支座负弯矩形成塑性铰，发生内力重分布， ［［５］ＯｈＢＨ，Ｃｈｏ ＪＹ，ＰａｒｋＤＧ．Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄｆａｔｉｇｕｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ ｒｅｉｎ－ ｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｅａｍｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｓ ｆｏｒ ｆｌｅｘｕｒｅ １）Ｕ型粘钢加固法可以运用于实桥的加固，加工工 艺简单．已取得较好的效果。从模型桥的试验结果可以 【Ｊ】．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｌａ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，１２９（４）：５２７—５３５． 看出。加固后老桥的承载能力及刚度均有较大的提高。 ［６ Ｓｗａｍｙ ６］Ｒ Ｎ，Ｈｏｂｂｓ Ｂ，Ｒｏｂｅｒｔｓ Ｍ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｌａ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ ｅｘ・ ２）模型桥加固后的最终破坏形态呈典型的连续梁 ｔｅｍａｌｌｙ ｂｏｎｄｅｄ，ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｄ ＲＣ ｂｅａｍｓ ａｆｔｅｒ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｅｘｐｏ— 在对称荷载作用下的破坏形态。首先在内支座负弯矩 处完全形成塑性铰，随后在其中某跨跨中也形成塑性 铰。此时整个结构已经丧失承载能力。 ｓｕｒｅ［Ｊ］．ＳｔｒｕｃｔｕｒｌＥｎｇａｉｎｅｅｒ，１９９５，７３（１６）：６７—７８． 『７１林于东，夏樟华，黄悌悌，等．Ｕ型粘钢加固预应力混凝土梁 抗弯性能试验研究［Ｊ］．铁道学报，２０１２，３４（８）：９４—１０２． 『８】林于东，陈宏磊，夏樟华．粘钢加固混凝土梁抗剪承载力简 ３）该模型桥Ｕ型粘钢后内支座会产生斜裂缝，而 化计算方法［Ｊ］．福州大学学报：自然科学版，２０１０（５）：２３． 导致抗剪破坏．因此建议在对预应力连续梁进行粘钢 【９】林于东，黄悌悌，夏樟华．粘钢加固预应力混凝土梁抗弯承 载力及变形的简化计算方法［Ｊ】．福州大学学报：自然科学版， 加固时，应同时采取抗弯加固与抗剪加固措施以保证 桥梁的安全。 参考文献： ２０１０（５）：２４． ［１０１左成平，左明汉．混凝土结构粘结加固设计与算例［Ｍ】．北京： 中国建筑工业出版社，２００７：２５—３８． ［１］四川省建筑科学研究院．ＧＢ ５０３６７—２０１３混凝土结构加固设 收稿日期：２０１５—０２—０５ 计规范［Ｓ】．北京：中国标准出版社，２０１３． 基金项目：福建省交通科技项目联合资助（２００９３２）；深圳市市政工程 ［２】中交第一公路勘察设计研究院有限公司．ＪＴＧ／Ｔ Ｊ２２－２００８公 路桥梁加固设计规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００８． 设计院科技项目（ＳＺＳＺＹ１０３３） 作者简介：许有胜，男，高级工程师，硕士，主要从事桥梁设计工作。 （上接第４７页） 充分利用广园及新光快速路管理有限公司２５ ｍ 的椭 Ｌ，ｓ；ｑ为设计暴雨强度，Ｌ／（ｓ・ｈｍ ）； 为径流系数；Ｆ为 圆平头槽罐车的容积，因此，该工程的应急缓冲池实 际容积为： 应急缓冲池＝１２８．６—２５＝１０３．６ ｍ。，取１０４ ｍ。。 发生事故桥的集雨面积，ｈｍｚ。 其中，设计暴雨强度根据设计重现期Ｐ和设计降 ４结论 １）大桥设计过程中应考虑事故应急缓冲池的设计。 雨历时ｔ确定【４Ｊ。 为事故废水收集系统的装置区或贮罐区围堰、 防火堤内净空容量与事故废水导排管道容量之和。 ３实例计算 ２）应急缓冲池容积的大小可参考“国家标准法” 进行计算，一共分为４个组成要素。 ３）在实际设计过程中，应考虑到其他能影响应急 缓冲池容积的因素，尽可能减小应急缓冲池的大小， 以广州市新光大桥应急缓冲池的容积计算为例。 按照广州市暴雨强度公式ｑ＝９５８（１＋０．６３１ｇＰ） 根据上述分析，Ｖ１＝２６．６ ｍ ；Ｖ２＝２０￣１０ｘ６０＝１２ ｍ ； 降低工程造价。及 参考文献： 目前普遍的取值计算，Ｐ取５年，ｔ为５ ｍｉｎ，计算得Ｖ雨＝ 雨９０ ｍ。；新光大桥一侧的集雨面积Ｆ＝３ ０００ ｍ ；Ｖ３该工程 ［１冷琴，王国岩．浅析事故池设计［１］Ｊ］．当代化工，２０１１，４０（１１）： １１６９—１１７０． 不考虑。同时也为应急缓冲池的计算留有一定量的余地。 ［２］李崇洁，赵纯，史中义，等．Ｑ／ＳＹ １１９０－２００９事故状态下水体 污染的预防与控制技术要求［ｓ］．北京：石油工业出版社，２００９． 因此，该工程中Ｖ应急缓冲池＝（ ｌ＋ ２＋ 雨）一一Ｖ３＝ ２６．６＋１２＋９０＝１２８．６ ｍ。。 ［３】天津消防研究所．ＧＢ ５００１６—２０１４建筑设计防火规范 ［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２０１５． ［４］林林，樊建军，杨贵春．遗传算法在暴雨公式优化问题中的应 用及Ｍａｔｌａｂ实现叨．水利与建筑工程学报，２００８，６（４）：３０－３２． 收稿日期：２０１５—０１—２６ 同时考虑到桥面上泄漏的液体均由桥上的雨水 泄水斗排至应急缓冲池，需要一定的时间，而广园及 新光快速路管理有限公司具有规格为２５ ｍ３带吸力泵 的椭圆平头槽罐车，可在事故发生１０ ｍｉｎ内赶到事故 作者简介：林林，男，工程师，硕士，主要从事建筑给水排水及市政给 现场，为了减小应急缓冲池的容积，降低工程造价。需 水排水管网的研究与设计工作。 ５２啼荭故ｊＩ：２０１５ Ｎｏ．４（Ｊｕ１．）Ｖｏ１．３３
