水運工程加固維護方案在水文站中的應用

沈婷　周建　方仁坤

摘 要：本文介紹了項目中水文站基本情況，及水運工程對臨近水文站的加固維護設計方案。基于項目中水文站地理位置的特殊性，通過對比水文站常見的維護加固方案，分析其優劣，得出項目較適合的方案。

關鍵詞：水文站；加固；方案；應用

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）07-0074-01

錢塘江是浙江的母親河，也是杭州市主要的飲用水源地和重要的景觀生態帶，洶涌的洪水和潮水是水文站監測的主要因素，為確保錢塘江河口潮位資料的連續性，提出拆短丁壩后做銜接棧橋并對其進行加固的設計方案是十分有價值的，也是非常值得有探討。

1 水文站相關情況的介紹

項目水文站位于二通道八堡出口錢塘江七格彎道，受山、潮水雙向水流共同作用，水動力強，水體含沙量較高，河床沖淤幅度大，演變規律復雜。為確保海塘安全，沿岸建有丁壩群護灘保塘，近岸灘地高程較高，不能滿足1000T級船通航水深要求。為改善二通道出口通航條件，經專題研究分析，將丁壩拆短。而七堡水文站本與丁壩群相連，拆短后勢必對其進行加固及維護，以確保水文數據觀測的連續性和真實性。

2 加固方案的介紹與比較

七堡水文站觀測平臺設在丁壩群壩頭下游側位置（丁壩樁號K0+260處）。目前進行潮位測量的基本水尺包括智利式和斜樁式鋼筋混凝土搪瓷水尺片以及島式自記水位臺均位于壩頭區。

七堡水文站位于七堡1#丁壩的壩頭段，現有丁壩長334米，壩面高程在4米以上，水文站的運行維護人員可通過壩面于低潮期間進出站房。丁壩改造后壩長為200米，保留的壩面高程總體與原壩面高程相同，但200米范圍之外的壩段需要拆除。根據二通道八堡出口河段海塘加固方案，七堡丁壩群殘壩要求清理至-2.0m～-5.0m，原通過丁壩壩身與七堡水文站房的通道會中斷，因此需要增設水文站運行維護人員與站房的連接通道。水文站房與1#丁壩的相對位置詳見圖1。

2.1 棧橋方案比較

方案一：壩頭外棧橋方案。

該方案盡可能利用保留的200米壩段，在壩段外新增棧橋與水文站房連通。考慮到棧橋結構有一定的阻水作用，棧橋梁底宜高于百年一遇洪水位（8.37m）。因站房平臺高程為10.18m，與站房連接部位的棧橋面高程定為10.18m，為加速棧橋面排水，設置棧橋面縱坡為1%，則壩頭位置棧橋面定為9.55m。考慮到沿江景觀要求，棧橋的尺度要盡量小，因此采用自身重量較輕的鋼棧橋，參考已成觀潮勝地鹽官建成的鹽官涌潮觀測站的棧橋，確定采用40cm高的鋼梁、棧橋最大單跨為20m，采用直徑100cm樁基，橋面寬2m，采用不銹鋼透空欄桿。另外為方便壩面上下棧橋，在壩面與棧橋間設置鋼樓梯（步寬30cm、步高15cm），因樓梯較高，在6.70m位置設置緩沖平臺，并加立柱。為防止無關人員進入，在樓梯頂位置設置柵欄門一扇。該工程造價約280萬元。

方案二：全棧橋方案。

該方案直接從海塘頂開始設置棧橋與水文站房連通。棧橋型式、材料與方案一相同，其中壩頭范圍以外同樣采用樁基礎，壩身段采用在壩面上加鋼筋砼立柱結構支撐。同樣在棧橋進口位置設置柵欄門一扇。該工程造價約450萬元。

上述兩個方案方案一造價低，充分利了保留的丁壩，江中建筑體量較小，對觀潮等景觀的影響相對較小；方案二的優點是對水文站的運行維護不受潮水影響。計算單樁豎向承載力為976KN，單樁水平承載力為218KN（樁頂位移10mm），單樁抗撥承載力890KN，鋼連續梁采用理正結構設計軟件，均滿足要求。涂層使用年限為10年，鋼結構使用年限為15年。考慮到水文站的運行維護并不需要全天候，且其他方面方案一優勢明顯，故推薦方案一。

3 加固維護方案在實際成果中的應用分析

自丁壩銜接棧橋建設完工以來，現水文站運營狀況良好，抬高后的棧橋設計最大限度的確保了監測的安全。同時，加固后的水文站防撞能力也遠遠大于當初的設計標準。通過精細化的管理、科學的決策，最大限度地發揮了水文數據的監測情況，也保全了數據的完整性。加固后的水文站在確保安全的標準下運行維護情況良好，水文站的總體布局也給錢塘江帶來另一道優美的風景。