新建公路跨越南水北調總干渠橋梁影響分析

□張海峰（河南省南水北調建管局）

南水北調中線總干渠自河南省淅川縣陶岔渠首，經長江流域與淮河流域的分水嶺—方城埡口，沿唐白河平原北部和黃淮平原西部，經河南、河北、北京、天津4省（直轄）市，跨越長江、淮河、黃河、海河四大流域，全長1432km，其中渠首至北京團城湖長1277km，天津干線長155km，沿線與高速公路、國道、省道、地方道路等多條公路交叉。據不完全統計，南水北調中線工程共有1400多座橋梁跨越總干渠。隨著公路交通事業的發展，新建公路將多處跨越南水北調工程總干渠。為使南水北調工程與公路交通工程協調發展，要根據橋位處總干渠的斷面形式、工程施工等具體情況，分析新建跨渠橋梁對南水北調總干渠的影響，把握影響橋梁設計方案的主要因素，合理確定橋梁設計方案。

1.橋梁布置及對臨近建筑物及設施的影響

在滿足公路、橋梁現行設計規程、規范的前提下，橋梁軸線布置宜盡量與總干渠軸線正交，以減少橋梁和接線引道長度，降低工程造價。跨渠橋梁的設計單位在布置道路或橋梁軸線時應及時與總干渠設計單位溝通、銜接，了解臨近建筑物的布置情況，避免與總干渠其他建筑物發生沖突。橋梁與臨近建筑物的間距應結合總干渠的斷面型式和施工方式，以不影響施工為原則確定。橋梁與油、氣管道的間距一般≥100m；與高壓線跨渠塔架軸線的間距≥1.5倍塔架高度；在與架空送電線路交叉時，交叉處送電線路導線距路面最高點的垂直距離必須符合相應送電線路標稱電壓規定的要求。

2.跨渠橋梁對總干渠輸水能力的影響

南水北調中線總干渠全長1277km，總水頭98.81m，縱向坡降1/20000～1/30000，全線基本自流輸水。沿線共布置河渠交叉、左岸排水、渠渠交叉、路渠交叉、控制工程等各類建筑物1800余座，水頭十分寶貴。新建跨渠橋梁在布置跨徑時，其主跨至少應跨越總干渠加大水位過水斷面，不得影響總干渠的輸水能力。

3.跨渠橋梁對總干渠襯砌結構和地基穩定的影響

南水北調總干渠采用明渠輸水，渠道全線采用混凝土襯砌，襯砌范圍為過水斷面的渠底和邊坡，邊坡襯砌填方渠段至堤頂，挖方渠段至一級馬道。為防止滲漏和凍脹，襯砌板下加設復合土工膜和保溫板。跨渠橋梁在布置橋墩時應注意對渠道襯砌和地基穩定的影響。

3.1 對于填方渠道，除滿足橋梁主跨跨越過水斷面以外，還應滿足《堤防工程設計規范》（GB50286-98）中橋墩不應布置在堤身設計斷面以內的規定，當需要布置在堤身背水坡時，必須滿足堤身設計抗滑和滲流穩定的要求。

3.2 對于挖方渠道，橋墩布置在加大水面線與一級馬道之間時，應根據《水利水電工程土工合成材料應用技術規范》（SL T255-98）做好渠道復合土工膜與橋墩立柱之間的結合處理。

3.3 基坑開挖、回填的應按照《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2001）的有關要求處理，過水斷面以下部位開挖邊坡一般不陡于1:3，過水斷面以上的開挖邊坡應滿足穩定要求，回填土料應滿足總干渠在相應渠段的設計標準，壓實度不小于0.98，以滿足渠坡防滲和穩定的要求。

4.跨渠橋梁對總干渠水質安全的影響

南水北調工程是跨區域跨流域的重大水資源配置項目，是惠及幾億人口的重大民生工程。為確保實現一庫清水北送，南水北調工程把治污和環保工作放在了與工程建設同等重要的位置。南水北調工程的成敗關鍵在水質，水質的關鍵在治污和環保。為保護總干渠水質，國務院南水北調辦、國家環保總局、水利部、國土資源部以《關于劃定南水北調中線一期工程總干渠兩側水源保護區工作的通知》（國調辦環移[2006]134號）劃定了總干渠兩側一、二級水源保護區范圍，通知要求：“穿越總干渠的橋梁，必須設有遺灑和泄露收集設施，并采取交通事故帶來的水質安全風險防范措施。”

4.1 為防止橋面雨污水進入總干渠，一般采取兩種工程措施：一種是在人行道下設置橋面排水溝，通過橋面橫坡將雨污水匯入橋面排水溝，然后通過橋梁縱坡引出橋面，匯入道路排水系統。第二種是在橋梁兩側設置橫向排水孔，縱向采用排水管與排水孔連接，橋面雨污水通過橫向排水孔匯流至縱向排水管，然后由縱向排水管引出橋面，匯入道路排水系統。排水孔及排水管的管材應具有一定的耐久性，連接應緊密。

4.2 為防止拋灑物進入總干渠，在橋梁兩側設置防拋落物網，在城市區域內可采用聲屏障替代，高度一般為2.0m。

4.3 為防止交通事故車輛進入總干渠，在橋梁兩側設置鋼筋混凝土防撞護欄，護欄高度0.75～1.0m。

5.跨渠橋梁對總干渠防洪安全的影響

南水北調中線工程為Ⅰ等工程，總干渠渠道及各類交叉建筑物和控制工程等主要建筑物為1級建筑物。總干渠的防洪安全通過河渠交叉建筑物保證，集水面積＞20km2的河渠交叉建筑物防洪標準按100年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核；集水面積＜20km2的左岸排水建筑物防洪標準按50年一遇洪水設計，200年一遇洪水校核。為防止外水侵入，總干渠外側設有截流溝和防洪堤。

橋梁引道及道路分割了河渠交叉建筑物的原流域面積，可能對河渠交叉建筑物規模和總干渠防洪安全產生影響。通過在橋梁引道下設置過水涵洞，消除對匯流面積分割的影響，涵洞的規模根據水文及水力學計算確定。截流溝通過橋梁引道時，采用涵洞（管）等型式，保證排水通暢，涵洞（管）尺寸根據水力學計算確定。

6.跨渠橋梁對總干渠運行維護道路的影響

總干渠左、右岸均設有5m寬運行維護道路，以滿足運行管理、養護的需要，運行道路布置在左、右岸挖方渠道一級馬道和填方渠道渠頂。跨渠橋梁與運行道路的交叉形式根據總干渠斷面特點分為立交和平交兩種，為減少相互影響，優先選用立交形式。

6.1 橋梁與運行維護道路立交。依據《公路工程技術標準》（JTGB01-2003），橋梁梁底與運行道路之間的凈空應不小于4.5m，若總干渠兩岸設有防洪堤，橋梁梁底應至少高于防洪堤堤頂0.5m，以滿足橋梁施工及檢修維護的需要，兩者相比取大值。

6.2 橋梁與運行道路平交。為避免影響被交公路的行車安全，盡量不在橋頭直接平交，可在橋頭以外一定距離與公路平交，并設置平交道口，平交道口處須設有防護措施；橋梁建成通車后，應加強交通管理，優先服從防汛搶險和工程管理需要。

7.跨渠橋梁對總干渠右側電力線路的影響

南水北調總干渠右側防護林帶內布置有一條35kV供電專線，采用水泥線桿架設，架設高度一般為12m。橋梁建設后，橋面高程將高于原地面，總干渠供電專線與橋面之間的凈空若不能滿足規范要求，線桿的高度及間距應進行調整。調整方案應依據《66kV及以下架空電力線路設計規范》（GB-50061-97）的有關規定以及對相鄰線桿的影響確定。

8.跨渠橋梁對總干渠施工的影響

國務院南水北調建設委員會第五次全體會議確定了南水北調中線一期工程2013年底完成主體工程，2014年汛后通水的總體建設目標。國務院南水北調辦制定了2013年12月底前建成黃河以北全部渠道工程，完成黃河以南渠道一級馬道以下工程和所有渠道交叉建筑物（包括河渠、渠渠、鐵路、公路交叉建筑物）的建設進度計劃。

新建橋梁的建設工期須服從于渠道工程，根據橋位處總干渠的斷面型式、施工方式、施工工期等因素確定橋梁設計方案和施工方案。

8.1 橋梁施工對渠道工程施工有影響但可提前完工的。橋梁設計方案按照上述7條原則確定后，須提前渠道工程6個月完工，用于臨時繞行道路和橋梁占壓段渠道的施工。

8.2 若橋梁工程無法提前并保證渠道工程按期完工，應選用橋梁主跨跨越總干渠運行道路的設計方案，避免對運行道路及渠坡襯砌施工產生影響，橋梁施工方式采用懸臂掛籃法施工。

9.結語

把握以上8個方面的影響，結合總干渠的設計、施工等實際情況，經技術經濟分析后提出科學合理的設計方案，實現南水北調工程和公路交通工程互相促進、共同發展。

[1]國務院南水北調辦、交通運輸部.關于進一步做好南水北調工程建設與公路交通工程建設協調工作的通知（國調辦投計[2007]94號）[S].2007.

[2]NSBD-ZGJ-1-8.南水北調中線干線工程建設管理局.南水北調中線一期工程總干渠初步設計跨渠公路橋設計技術規定（試行）[S].2007.

[3]NSBD-ZGJ-1-21.南水北調中線干線工程建設管理局.南水北調中線一期工程總干渠初步設明渠土建工程設計技術規定（試行）[S].2007.