透水式攔河壩體系在保護橋梁樁基施工中的應用

田 川

（四川路橋橋梁工程有限責任公司， 四川 成都 610000）

隨著我國經濟的快速發展，高速公路里程不斷增加，橋梁的數量及質量在不斷的提高。但在通車運營后的維護工程更是保證高速公路長久運行的重點工作。然而在現實的實際工作中，高速公路橋梁維修保養工作中遇到諸多問題。本文以四川省成都至綿陽高速公路復線射水河大橋基礎防沖刷治理工程為例淺談透水式攔河壩體系在保護橋梁樁基施工中的應用。

1 工程簡介

四川省成都至綿陽高速公路復線 K45+308.5跨射水河橋梁，上部結構設計采用19-20m預應力砼簡支小箱梁，下部結構采用鋼筋砼雙柱式橋墩，柱式臺，鉆孔灌注摩擦樁基礎。

現狀穿越射水河段較順直，河堤上下游各有一定長度的格賓石籠河堤，河床由于受洪水沖刷，導致河床高程下降，原設計14、15、16、17號鉆孔灌注摩擦樁外露長度3-5米不等，根據業主提供樁基施工長度檢測報告標中15、16、17號樁基實際有效長度分別為20.3米、21.1米、21.6米，樁底高程分別為514.6米、514.7米、514.1米，經現場實測河床高程535.30米左右，埋置河床內長度僅為20.88米、20.78米、21.20米，而原橋梁設計提供的設計有效樁長為15.5米，其樁基富余量為4.3-5.7米左右，如果河床進一步沖刷，將給橋梁結構安全帶來極大的安全隱患。

保證樁基的有效長度是確保橋梁結構安全的最重要因素，為此減少洪水對河道的沖刷，保證現狀河床高程尤為重要。

橋墩樁基現狀圖片

2 方案介紹

主要采用在河道下游距下游橋墩25m左右設置淺埋式透水攔水壩，其作用主要將河道上游一定范圍內的砂卵石截留，保證橋樁基的有效埋深，進而保證橋梁結構安全。

本方案在河道下游均勻設置直徑1300mm抗沖（鉆孔灌注）樁，樁間距為5m，總樁長15m（經計算確定），露出上、下游河床高程分別為1.5m、2.0m，并在露出河床部分樁頂上垂直水流方向設置兩道聯系梁，每道聯系梁之間凈距為45cm，梁截面800mmX500mm，最后形成一道鋼筋砼透水網格屏障。為進一步加強抗沖樁的穩定性，在抗沖樁上游側堆砌抗沖四角錐體，堆砌后自然邊坡1：2，減弱水流直接對抗沖樁的沖擊，為減弱洪水對抗沖樁下游的進一步淘蝕和洪水直接跌入下游，并在抗沖樁下游設一段海漫和防沖槽，經計算后海漫長度12.5m，防沖槽深度4.6m，海漫段采用高爾凡覆塑格賓石籠鋪砌并按照1：2.5邊坡堆砌抗沖四角錐體，防沖槽內用抗沖四角錐體填充，縫隙用砂卵石填實。

3 工程估算

方案工程估算投資約200萬

4 施工注意事項

（1）施工樁基過程中應進行圍堰或導流施工，防止沉樁過程塌孔現象。

（2）由于河道下游河床局部被開挖成溝渠排水，在施工區域應采用砂卵石進行回填夯實。

（3）方案中樁頂聯系桿長度大于35m，應設置后澆帶。

5 圖紙概況

平面圖

斷面圖1

斷面圖2

透水式攔河壩體系的優點:

（1）施工工藝簡單，施工難度小。

透水式攔河壩體系主體工程為鋼筋砼透水網格屏障，抗沖四角錐體，海漫和防沖槽。其中鋼筋砼透水網格屏障是由抗沖樁和型鋼橫梁組成，抗沖樁施工按設計要求可用旋挖鉆機成孔，然后澆筑。抗沖樁在透水式攔河壩系統中所承受抗彎抗剪力極小，且不承受壓力。如在樁基施工過程中出現樁基中心點偏移問題，對整個體系的影響可在后續工藝中進行調整。鋼筋砼透水網格屏障由鋼橫梁與樁基上預埋件焊接來實現，樁基中心點偏移會造成抗沖樁之間間距出現偏差，從而導致連接樁基的鋼橫梁長度發生變化。所以如果出現樁基中心點偏移的情況，可在后續鋼橫梁的長度上進行調整，從而消除樁基中心點偏移對整個系統的影響。抗沖四角錐體為預制塊件，可在預制場提前預制。海漫和防沖槽均可在短時間內完成。

（2）對河流的生態環境影響小。

透水式攔河壩體系在生態環保上有其獨特的特點。第一，整個攔河壩并非是一個整體壩體，而是由幾部分組件構成的一個體系，最主要的的特點就是透水，對河流不是截斷式的攔截。第二，透水式攔河壩主要目的是將河道上游一定范圍內的砂卵石截留，保證橋樁基的有效埋深，進而保證橋梁結構安全。在整體施工過程中對河道的地形地貌改變較小。所以透水式攔河壩體系對河流的生態環境影響小。

（3）造價低，效果好。

透水式攔河壩體系總體造價相比于傳統實體攔河壩造價低，但在整體效果上表現得更優越，且工程更耐久。

（4）施工工期短，能在雨季到來之前完成攔河壩體系。

透水式攔河壩體系在整體施工過程中抗沖樁的施工相比其他工序難度最大，但其施工工藝已經相當成熟。可根據實際情況采用多臺設備同時施工加快工作進度。防沖槽采用機械施工，時間短。其他工序均為提前預制件和焊接。所以在旱季至雨季這幾個月的時間就可完成透水式攔河壩體系。