蘇村沂河大橋改建工程設計及防洪措施

公 臣

（臨沂市水利局，山東 臨沂 276000）

擬建長深高速沂南北連接線蘇村沂河大橋工程位于臨沂市沂南縣蘇村鎮楊家莊西的沂河上，現狀蘇村沂河大橋橋長780m，由于大橋年久失修，老化嚴重，所以計劃將原舊橋拆除改建。擬建蘇村沂河大橋總長為787m，跨徑為26孔×30m，橋梁總寬16m，上部為箱梁結構，下部為鉆孔灌注樁基礎。

1 河道演變情況分析

1.1 河道歷史演變概況

沂河下游古時入泗河，泗河入淮河，公元1194年黃河奪淮，沂河遂無正規入海通道。1953年江蘇省開挖了新沂河，沂河洪水經駱馬湖入新沂河，東流于燕尾港入黃海。解放前沂河洪水泛濫，河床游蕩，決口四溢，洪澇災害經常發生，有“十年河東變河西”之說。歷史上，受生產力條件的限制，沂河人為影響較小，漲水沖刷，落水淤積，河道以沖淤交替發生的自然演變為主，總的表現為上游河道沖刷，河床切割降低，粒質粗化，下游河道河床淤積抬高，河床粒質漸細。

1.2 河道近期演變趨勢分析

沂河流域上游山脈連綿，支流河短坡陡，流域窄長，植被較差，一般情況下大面積降水均使沂河出現洪水匯流，河水暴漲暴落。沂河本次擬建大橋橋址以上與全流域一樣水砂大多集中在汛期暴雨季節，其中沂河的來水與來砂基本成正比關系，即大水大沙、小水小沙，洪水越大含沙量也越高。另根據上游建庫前后水沙資料統計分析，臨沂水文站在建庫前汛期輸沙量占全年輸沙量的98%左右，而建庫后，由于水庫的調節，使水沙集中程度相對較低，一般在80%左右。建庫前、后多年平均輸沙量分別為901萬t和209萬t，可見建庫后來沙量明顯降低。總而言之，1958—1960年，沂河上游興建了大批大、中型水庫，這些水庫實際控制的流域面積達50%左右。從而改變了沂河水沙特性和沖淤狀況。

1.3 河道演變趨勢分析

由于沂河上游大中型水庫的修建，以及上游水土保持工程的不斷實施，使沂河的上游來砂量減少，加之河道整體采砂，河道總體的淤積情況有較大的減弱。隨著沂河上游河道治理工程的建設，河道受人為控制影響程度越來越高，因此該河段經過一定時間自然調節，加上人為合理的控制采砂活動將能夠形成動態的穩定河床。

擬建大橋位于沂河上游，為山洪河段，河床切割深、比降陡，洪水源短流急。沂河河道的沖淤主要受制于水砂狀態和邊界條件。邊界條件包括河床形態、顆粒組成和局部侵蝕基面等。沂河上游部分地段岸邊基巖出露，灘地岸坡較為穩定，同時加之該河道上游控制樞紐較少，平常下泄水流均為下游灌溉和城市用水，用水量較小，水流流量較小。河道僅在沂河出現大洪水時才泄洪，行洪時間較短。因此評價認為河床和主流是比較穩定的，不會發生較大的變遷；該河段河勢穩定性較好，在近期不會發生大的變化。

2 工程設計

2.1 設計標準

橋梁等級為大橋，設計標準按公路Ⅰ級設計。防洪標準為100年一遇，相應洪峰流量為8000m3/s，相應水位113.11m。施工期洪水標準為10年一遇，相應洪峰流量為100m3/s，相應水位107.79m。地震設防烈度為該地區地震基本烈度Ⅷ度。

2.2 橋梁結構

擬建大橋工程橫跨沂河，全橋總長為787m，橋面橫向按2%坡度自道路中心線向兩側放坡，由箱梁頂面形成；橋面最低高程為116.129m，梁底最低高程為114.2m。

1）橋梁上部結構：大橋上部為裝配式預應力混凝土箱梁，箱梁、橫梁、現澆接頭、濕接縫、調平層為C50混凝土；預制預應力空心板、封錨端、鉸縫、調平層為C50混凝土；護欄為C30混凝土；橋面鋪裝為9cm瀝青混凝土。

2）橋梁下部結構：蓋梁（墩、臺帽）為C30混凝土，橋墩墩身（含系梁）為C30混凝土，橋臺耳背墻、橋頭搭板為C30混凝土，支座墊石為C30混凝土，承臺為C25混凝土，樁基礎為C25混凝土。

3）橋址位置。河道左岸為濱河防洪路堤，路堤頂寬15m，其中行車道寬12m，兩側各設1.5m寬路肩，邊坡臨水坡 1∶3.0，背水坡 1∶2.5。 大橋設計左岸采用放坡加高的方式與現狀堤防或坡道平交相接。設計左堤位置路頂高程為115.51m，大橋設計按2%坡度與橋址左岸上游匝道和下游現狀左堤平交相接，上下游放坡段坡長分別為310m和170m。擬建大橋左岸橋下匝道路面頂高程基本平灘地高程109.3m，左岸匝道位置橋下凈空為5.2m。大橋右岸現狀無堤防，大橋設計擬按2%的坡度放坡加高并與擬建大橋平交相接。擬建大橋左岸橋臺距離左堤內堤腳45m，右岸橋臺距離規劃右堤內堤腳15m。

3 工程影響防治措施

3.1 防沖措施

建橋后，由于橋墩阻水，改變了水流流態，減少了有效過水斷面面積，增大了橋下流速，對河床、岸坡將產生沖刷，并且大橋施工擾動將可能對兩岸岸坡造成破壞，因此應做好兩岸護坡、護岸工程。建議大橋設計完建后對橋址處左岸堤防采用M10漿砌片石進行護坡。護坡范圍：橋址上、下游100m的左右岸堤防，護坡厚0.3m，下鋪0.1m厚碎石墊層，護坡頂高程同堤頂高程，護坡頂寬0.6m，基礎埋深2.0m，護岸坡比采用1∶3.0。對灘地岸坡采用M10漿砌石進行防護。護砌范圍：大橋橋址左右岸上下游各100m相應的灘地岸坡，護砌厚度0.3m，下鋪0.1m厚碎石墊層，護岸頂高程平灘地高程，基礎埋深1.5m。工程量估算：經計算基礎開挖120m3，M10漿砌片石護坡3800m3，漿砌塊石基礎1110m3，碎石墊層1250m3，基礎開挖土方量1830m3。

3.2 道路防護

現狀左岸濱河下穿路在擬建大橋11～12跨穿過，大橋施工將不可避免地對下穿路造成破壞，施工過程中應采取一定措施以保證上下游道路通暢。建橋后，由于大橋橋面高程較高，阻斷了河道兩岸上下游通道，影響河道防汛搶險及河道日常管理，為保證堤防上下游防汛道路連接通暢，堤防和大橋采用平交方式連接，在橋頭兩端分別設坡道連接橋面和上下游防汛通道，設引路與兩岸地面連接。

3.3 廢棄物處理

新橋施工前應及時拆除老橋及阻水路基，并全部運至堤外側，減少廢棄物對河道的阻水影響。工程施工完畢清除河道和灘地上的棄土棄渣，并全部運至堤外側，以恢復原河道行洪條件，防止施工廢棄物阻水對河道行洪造成不利影響。工程竣工驗收前，防汛部門應會同河道主管部門，對工程竣工清理進行檢查驗收，竣工清理達不到規定要求，不得進行主體工程驗收。

4 工程建后效益

蘇村沂河大橋工程于2010年開始實施，2013年竣工通車。工程建成后，不僅使車輛通行流量增加了2倍，而且河道過水條件也有所改善，防洪標準由20年一遇提高到100年一遇，對河道行洪安全、現有水利工程、防汛搶險等方面起到了積極影響，保障和促進了兩岸社會經濟的發展。