大沽河特大橋梁工程防洪綜合評價及管理措施

鄭 梅，薛來君，陸長兵

（1.膠州市水利局，山東 膠州266300；2.青島西海岸新區(qū)水務(wù)發(fā)展中心，山東 青島266500；3.青島金州水利勘測設(shè)計院有限公司，山東 膠州266300）

隨著膠東半島經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展以及膠東國際機場經(jīng)國家批準(zhǔn)落戶膠州，相關(guān)高速、高鐵、地鐵、快速路等交通路網(wǎng)的建設(shè),涉河穿河或跨河交通橋梁等對相應(yīng)河道的防汛帶來了一定的影響。本文就國道309膠州與即墨界至S219段跨大沽河特大橋梁建設(shè)進行防洪綜合評價，并提出防治措施。

1 概述

該橋梁中心位于G309道路樁號K3+835.49處，采用立交方式跨越河道，橋梁分左右兩幅，長1 283 m，寬38.5 m。因受現(xiàn)場村莊條件制約，橋梁中心線與水流方向夾角為56.8°，河道內(nèi)同組橋墩軸線與水流方向夾角為3°，靠近堤防迎水坡堤腳處2組橋墩因結(jié)構(gòu)受力原因，同組橋墩軸線與水流方向夾角為33.2°,橋面高程為13.657~26.761 m，全橋共11聯(lián)，上部結(jié)構(gòu)采用變截面連續(xù)梁跨越兩岸堤防，橋梁跨越堤頂路處梁底凈空為5.80~6.74 m，河道內(nèi)梁底最小高程為16.838 m，河槽范圍內(nèi)主要采用35 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，之間設(shè)置現(xiàn)澆箱梁過渡；下部結(jié)構(gòu)橋臺采用肋板臺，橋墩采用柱式墩，墩臺基礎(chǔ)均采用樁基礎(chǔ)。

該橋梁共設(shè)33組橋墩臺，其中0#和32#橋臺、1#~7#和24#~31#橋墩位于堤防背水側(cè)坡腳外，8#~23#橋墩位于河道內(nèi)（9#~22#橋墩位于河道主槽內(nèi)，8#橋墩位于左灘地，23#橋墩位于右灘地）。1#~5#、6#、10#~21#、25#、26#和27#~31#橋墩均采用鋼筋混凝土圓柱立柱，直徑分別為1.6 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、1.8 m和1.6 m，基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁，灌注樁直徑分別為1.8 m、2.2 m、2.2 m、2.2 m、2.0 m和1.8 m；7#~8#和23#~24#橋墩為直徑3 m的圓形墩，左右幅橋墩錯孔順?biāo)鞣较虿荚O(shè)，下部基礎(chǔ)不設(shè)承臺，樁基采用大直徑擴盤樁，樁直徑為3.5 m；9#和22#橋墩為獨柱墩，墩柱采用圓形截面，柱徑5 m，墩頂開花設(shè)置雙支座，橋墩下部設(shè)置承臺，樁基采用雙排鉆孔灌注樁，灌注樁直徑為2.2 m。橋臺為肋板臺，肋板厚1.2 m，橋臺基礎(chǔ)采用雙排鉆孔灌注樁，灌注樁直徑為1.4 m。墩臺灌注樁樁底高程為-32.4~-44.5 m。

2 防洪綜合分析評價

防洪綜合評價分析影響范圍為大沽河上游樁號80+500至下游樁號85+500的河段，以及兩岸堤防外堤腳線10 m的管理范圍內(nèi)。

2.1 建設(shè)項目與有關(guān)規(guī)劃符合性評價

大沽河河道防洪標(biāo)準(zhǔn)和大沽河特大橋梁設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)分別為50年一遇和300年一遇，均符合《淮河流域防洪規(guī)劃》《青島市大沽河防洪規(guī)劃》《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）以及《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60-2015）的要求。

2.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)要求符合性評價

大沽河特大橋梁設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)高于現(xiàn)狀河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，符合《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTG C30-2015）的有關(guān)規(guī)定。該橋梁河道內(nèi)最小梁底高程16.838 m，高于現(xiàn)狀堤頂高程，滿足梁底最小凈空大于0.5 m和堤頂處梁底凈空滿足4.5 m防汛搶險通行要求；橋梁跨徑主要為35 m，《涉水建設(shè)項目防洪與輸水影響評價技術(shù)規(guī)范》（DB37/T3704-2019）（以下簡稱滿足《技術(shù)規(guī)范》）5.3.3橋梁孔跨布置跨省級河道單孔跨徑不宜小于30 m要求；大沽河特大橋梁橋墩柱未設(shè)置在堤防斷面內(nèi)，河道內(nèi)橋墩距離現(xiàn)狀堤防迎水坡坡腳距離大于5 m，河道外橋墩距離現(xiàn)狀背水坡堤腳距離大于3.9 m，由于大沽河堤防為堤身超寬堤防，跨堤段橋梁基礎(chǔ)施工時不會破壞現(xiàn)狀堤防堤身結(jié)構(gòu)，項目建設(shè)不會影響堤防安全，橋梁基礎(chǔ)地面以下連系梁頂高程位于設(shè)計河底和現(xiàn)狀河底高程0.5 m以下，滿足《技術(shù)規(guī)范》5.5.4橋梁墩柱布設(shè)要求。

2.3 建設(shè)項目對河道行洪的影響評價

橋梁運行期間，當(dāng)大沽河發(fā)生50年一遇設(shè)計洪水時，大沽河特大橋阻水比為7.04%，最大壅水高度為0.042 m；當(dāng)大沽河發(fā)生300年一遇洪水時，洪水漫堤，此時大沽河特大橋阻水比為7.00%，滿足《技術(shù)規(guī)范》5.6.2橋梁阻水比與壅水要求，對河道行洪影響較小。

2.4 建設(shè)項目對河勢穩(wěn)定的影響評價

當(dāng)大沽河發(fā)生50年一遇設(shè)計洪水時，主槽部分沖刷至強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖隨即停止沖刷，沖刷底高程為-5.63 m；灘地部分沖刷深度為1.963 m，沖刷底高程為5.037 m；當(dāng)大沽河發(fā)生300年一遇設(shè)計洪水時，主槽部分沖刷至強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖隨即停止沖刷，沖刷底高程為-5.63 m；灘地部分沖刷深度為4.194 m，沖刷底高程為2.806 m。橋梁建設(shè)對河勢穩(wěn)定有一定影響。

2.5 建設(shè)項目對堤防安全及岸坡穩(wěn)定影響評價

該橋梁橋墩未布置在河道堤身設(shè)計斷面內(nèi)，跨堤段橋梁基礎(chǔ)施工時不會破壞現(xiàn)狀堤防堤身結(jié)構(gòu)。橋位斷面河道右側(cè)水流相對較集中，水流對堤腳造成一定沖刷。由于橋位走線及夾角難以調(diào)整，需對河道斷面的迎水坡上游100 m、下游120 m進行護砌，并在護砌末端增設(shè)柔性過渡段。橋梁建成后堤防滑動安全系數(shù)均大于1.25，滿足規(guī)范要求，項目建設(shè)不會影響堤防安全。橋梁工程竣工后，對破壞的護岸按原狀進行恢復(fù)并加強防護，河道岸坡滑動安全系數(shù)大于1.15，滿足規(guī)范要求，項目建設(shè)不會影響岸坡穩(wěn)定。

2.6 項目對工程運行和防汛搶險的影響評價

該橋與兩岸道路銜接采用立交方式，滿足《技術(shù)規(guī)范》堤頂處梁底凈空4.5 m防汛搶險通行要求。建設(shè)項目橋梁兩側(cè)和中分帶設(shè)置防落物網(wǎng)，建設(shè)項目下部工程建設(shè)施工期選擇在非汛期，橋墩柱布置避開了河道堤身設(shè)計斷面，不影響堤頂路通行，建設(shè)項目完工運行后不會影響水利工程運行管理和防汛搶險。

3 消除和減輕影響措施

3.1 建設(shè)項目對堤防的影響補救措施

由于該橋梁橋位走向及夾角難以調(diào)整，需對橋梁上、下游兩側(cè)100 m、120 m范圍內(nèi)河道堤防進行護砌，并在護砌末端增設(shè)柔性過渡段。在主體工程完成后，要對損壞的堤防、堤頂瀝青路面、路邊石、排水溝、路肩和坡面綠化等恢復(fù)原狀。

3.2 建設(shè)項目對護岸的影響補救措施

大沽河特大橋建設(shè)會對現(xiàn)狀大沽河主槽兩側(cè)格賓石籠護岸造成損壞，在主體工程完成后，對主槽護岸進行原狀恢復(fù)?？紤]到橋梁建成后河道右側(cè)水流相對較集中，對現(xiàn)狀河底沖刷較大，需對恢復(fù)的主槽護岸基礎(chǔ)進行加強防護。

3.3 項目建設(shè)對河底有較大影響的防治措施

該橋梁地面以下系梁頂高程在現(xiàn)狀和設(shè)計河底以下0.5 m，滿足規(guī)范要求，但當(dāng)大沽河發(fā)生300年一遇洪水時，橋梁地面以下聯(lián)系梁、灌注樁易被沖出，需對橋梁及橋梁上、下游各10 m范圍內(nèi)河道灘地進行護底，對河道主槽加強防護。