唐柱閂
建設與施工
蚌埠市S101長淮衛(wèi)淮河公路橋防洪影響處理的技術措施探討
唐柱閂
一、工程概況
安徽省蚌埠市S101長淮衛(wèi)淮河公路橋是S101蚌埠城區(qū)段改建工程,起于蚌埠市老山路與勝利路交叉口,新建長淮衛(wèi)大橋跨越淮河,于市區(qū)北接現有的S101,是S101、S307途經蚌埠市區(qū)的關鍵環(huán)節(jié)。為充分利用有限的淮河通道資源,結合蚌埠市交通運輸布局,長淮衛(wèi)淮河公路橋與中環(huán)線(技術標準為城市快速路)共線,是中環(huán)線的重要組成部分。其實施對提高干線公路通行能力、降低現有道路交通壓力、促進蚌埠市城市發(fā)展具有重要作用。
蚌埠市S101長淮衛(wèi)淮河公路橋于淮河方邱湖行洪區(qū)處新筑堤防斷面HD62(105+062)處跨越淮河。本文對蚌埠市S101長淮衛(wèi)淮河公路橋防洪影響進行處理設計分析,主要技術措施包括橋位處堤防防滲、橋墩局部防護、堤岸防護以及防汛道路等。
二、防洪影響處理工程布置與主要建筑物設計分析
1.防滲設計分析
對影響堤防安全范圍內的橋墩進行局部防滲處理,設計原則為:迎水側采用截滲處理,從源頭堵截滲流通道;背水側采用導滲處理,將滲水安全導出降壓,保護基土不隨滲水流失而產生堤基滲流破壞。
根據橋梁布置情況和堤基堤防安全保護范圍,此次設計擬采用錐探灌漿增加承臺周圍土體的密實度。處理橋墩跨淮北大堤迎水側23號,背水側24號,方邱湖堤迎水側7號,背水側6號,共計4個橋墩??傔M尺約4500m。
2.護岸及護坡設計分析
為保護河道行洪、岸坡穩(wěn)定等防洪安全,根據水利部淮河水利委員會《關于蚌埠市S101長淮衛(wèi)淮河公路橋建設方案的審查意見》《防洪評價報告》要求以及結合擬建橋址處上下游河道實測地形圖,考慮到橋址處下游沖刷坑深近11m,且有向上游推移的趨勢,為穩(wěn)定河床、減緩沖刷程度和保護大橋安全,擬對橋址處上游125m至下游175m進行岸坡防護,兩岸共計600m。方邱湖堤護坡防護范圍為橋軸線上游100m至下游100m,共計200m。
三、防洪影響處理主要施工技術措施
1.錐探灌漿防滲施工
錐探灌漿增加承臺周圍土體的密實度,灌漿孔沿承臺四周呈梅花形布置3排,排距初步確定為1.5m、孔距1.5m,灌漿孔深入承臺以下2.0m左右。
(1)灌漿試驗
在開工前,選取具有代表性的地段進行布孔、造孔、制漿、灌漿試驗。試驗時應記錄造孔深度,以及泥漿各種指標:灌漿吃漿量、復灌次數、灌漿壓力以及監(jiān)理工程師指定的測驗項目。及時整理試驗結果,報監(jiān)理工程師批準,作為該段施工的依據。通過試驗確定施工工藝及灌漿施工參數,將《灌漿操作規(guī)程》具體化、程序化,同時使泥漿性能適合土質條件。
(2)錐探灌漿施工工藝
①造孔:用單臂卡式錐探機造孔,依次進行,造孔必須按序進行,鉆孔深達到設計要求,對填筑質量差、空隙大、吃漿量大的地段孔距應加密,造孔應保證鉛直,偏斜不得大于孔深的2%,并作好記錄和描述,如發(fā)現異常,提出處理意見報監(jiān)理工程師批準后實施。造孔應用干法造孔,不得用清水循環(huán)鉆進。
②制漿:制漿采用單桶臥式拌漿機制漿,制漿前應將土料先在泥漿池內浸泡數小時后攪拌成漿,再通過35孔/cm2過濾篩清除大顆粒和雜物。漿液的穩(wěn)定性和自由析水率10天測一次。
③灌漿及回填
灌漿應先上游排孔,再下游排孔。每孔制定先用流動性稍大的稀漿,然后再逐步加大到規(guī)定的泥漿濃度,在灌漿過程中,一孔一次灌漿,再進行復灌,復灌的泥漿濃度應加大,每孔復灌3次。復灌結束后,固結的泥漿距孔口深度應小于0.5m,然后填土夯實封口,錐孔應當天錐,當天灌完。
④灌漿觀測
在灌漿施工中應注意觀測,做好施工記錄,如發(fā)現裂縫、串漿、冒漿、隆起等情況,應及時分析原因,并采取有力措施,并將處理方案報監(jiān)理工程師批準后,方可實施。
⑤質量控制與檢查
灌漿的質量控制,一是要控制泥漿的密度,其密度應控制在1.3~1.6g/cm3之間,漿液經造漿機成漿進入拌漿機后用1002型泥漿比重計測定;二是控制泥漿的粘度,用1006型泥漿粘度計現場測定。用粘度計測定粘度控制在30~100s,符合要求后,報請監(jiān)理工程師批準,方可進行泥漿灌注;三是在灌漿過程中通過壓力表隨時觀察灌漿孔口壓力,灌漿壓力按設計要求,經試驗確定,并報監(jiān)理工程師批準。
2.混凝土預制護坡施工
該工程混凝土預制護坡施工包括修坡,混凝土基槽、封頂、封邊,碎石墊層鋪設,混凝土預制塊砌筑等。
(1)施工工序
該工程混凝土預制塊護坡的施工工序為:施工準備→坡面修整→鋪設碎石墊層→預制塊試放→安砌。砌筑質量取決于安砌,其具體要求為面平、底實,預制塊間須互相擠緊。
(2)鋪設
①混凝土預制塊要在坡面平整、墊層鋪設完成并經監(jiān)理工程師檢驗合格后進行。
②預制塊鋪設時,注意不破壞墊層,自下而上進行,表面要平整,砌縫緊密、整齊、有序,不出現通縫,砌塊底部墊平填實,嚴禁架空,預制塊間除自鎖聯(lián)結外,還要用鉛絲將其串聯(lián),以確保穩(wěn)定性。
③對周邊不能被預制塊覆蓋的坡面,盡量采用合適的碎砌塊鋪設,最后用現澆混凝土封堵。
3.干砌塊石防護施工
干砌塊石護坡及護岸的施工工序為:選石→試放→修鑿→安砌。砌筑速度與選石有很大關系,而砌石質量則取決于安砌,其具體要求為面平、底實,石塊間須互相擠緊。
干砌石采用平縫砌石方法,砌筑時使塊石的寬面與坡面橫向平行。在砌筑前應先行試放,不合適處加以修鑿,修鑿程度以石縫能夠密接為準。砌石拐角處如有空隙,可用小片石塞緊。砌石表面與接線齊平,橫向有通縫,但豎向縫須錯開。砌縫底部空隙利用合適的片石塞緊,做到底實上緊,以免底部砂礫從縫隙間沖出。
干砌石邊口部位是最容易損壞的地方,因而封邊工作十分重要。為了保護砌體下的鋪料不被水流淘空,可在干砌石各邊口用較大的塊石砌成封邊;在坡頂出口采用較大而方正的石塊砌成整齊堅固的封邊,使砌成的邊口不易損壞,塊石封邊以外所留空隙,用粘土回填夯實,以加強邊口的穩(wěn)定。
4.拋石防護施工
拋石材料:拋石材料考慮抗沖、動水落距、多層拋護、良好級配及石源條件等選擇拋石料徑。拋石最小粒徑不小于20cm。拋石防護的施工方法為:劃分小區(qū)、準確定位、掌握落距、合理掛檔、定量拋投、多次拋勻。
(1)施工小區(qū)(網格)劃分
拋前進行水下地形測量,水下拋石施工的關鍵是合理劃分施工小區(qū)(網格),結合裝石船的具體情況,將施工小區(qū)劃分網格,每個標準網格再分為上、下兩個半區(qū)進行拋布。根據設計圖紙中每個拋區(qū)的厚度以及拋前水下地形測量成果,計算出每個網絡應拋石數量,編制施工檔位圖。
(2)定位船定位
定位船錨拋好后,即可進行定位。先將定位船移至要拋投的斷面,測出流速和水深,計算出沖距(漂距),沖距加船頭空白區(qū)距離為定位船的提前量,根據拋石斷面起點坐標和提前量,利用GPS進行精確定位,使定位船下游側舷邊所拴裝塊石位置與入水后需拋投的位置相對應。
(3)石料船的石質檢查、計量和掛檔
水下拋石要把好石料質量關,塊石供應先經試驗,確定其符合設計及規(guī)范要求,杜絕風化石、水解、碎石等不合格的石料,單塊重量不小于30kg。定位船定位結束后,可在定位船下舷邊掛吊裝石船進行施工,根據拋投須均勻的原則,各裝石船船位應相互錯開,以保證拋石均勻。
(4)人工拋投
石料船進檔掛牢后,開始組織人員拋投。各檔船只全部拋投結束,方可解纜離檔。記檔人員及時準確記錄拋投量,做到各網格實際拋投量控制在設計量的95%~105%,單元工程實際拋投量控制在設計量的100%~103%范圍。
(5)竣工水下地形測量
水下拋石工程結束后,測量人員采用超聲水深儀對拋投區(qū)域及相鄰的部分水域進行水下地形測量,并繪制比例為1∶2000的水下地形圖,將拋前拋后的水下地形圖進行對比,確定拋投成果。
四、結束語
通過對蚌埠市S101長淮衛(wèi)淮河公路橋防洪影響的評價分析,采取相應的防洪影響處理的防治及補救技術措施,有效地減少了跨河大橋對淮河堤防防洪的影響,確保了主體工程的順利開展
(作者單位:安徽省淮河河道工程有限公司 233000)