結合城市橋梁建設的防汛墻改建設計
——以上海市濱江南段路網（一期）工程為例

劉鵬晨

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

為加快推進黃浦江兩岸綜合開發，進一步完善上海中心城“十字發展軸”的格局，按照市委、市政府的總體部署，黃浦江兩岸地區綜合開發將貫徹落實科學發展觀，借鑒國際城市濱水區設計理念，根據黃浦江兩岸地區公共空間建設三年行動計劃及黃浦江楊浦段濱江綜合開發指揮部關于楊浦濱江開發的總體要求，南段濱江是現階段楊浦區黃浦江兩岸綜合開發的重點地區，該段濱江區域的公共空間和綜合環境建設已全面啟動，作為區域市政配套路網主要組成部分的濱江南段路網（一期）工程的建設迫在眉睫。

濱江南段路網（一期）工程由楊浦大橋以西、江浦路以東、楊樹浦路以南、黃浦江以北圍合區域內的市政道路網組成，工程全長約1.6 km，包括五條道路及一座新建安浦路跨楊樹浦港市政道路橋。根據安浦路橋的建設方案，兩岸橋墩設計承臺與現狀防汛墻底板有重疊，需拆除部分原防汛墻結構。遵循上海市水務局關于《上海市跨、穿、沿河構筑物河道管理技術規定》[1]的要求，安浦路橋垂直投影范圍內兩岸現有防汛墻應結合安浦路橋的建設按規劃同步改建。

1 工程概況

為配合上海市濱江南段路網（一期）工程綜合改造，并根據安浦路橋梁建設要求，對安浦路橋垂直投影范圍內兩岸防汛墻進行加固改造，其中，安浦路橋西岸防汛墻改建長度為20.24 m，安浦路橋東岸防汛墻改建長度為20.50 m。

安浦路橋垂直投影范圍內改建防汛墻采用兩級防汛墻型式，現有防汛墻根據橋梁橋墩結構布置要求進行改造，墻頂標高5.0 m，作為第一級防汛墻，后方新建第二級防汛墻，墻頂標高7.0 m。考慮到新建橋墩與防汛墻結構在使用期可能產生較大沉降差，故安浦路橋范圍內兩岸擬建橋墩前方現狀防汛墻改造采用獨立結構，與橋墩結構分離設計，如圖1所示。

2 防汛墻設計的技術難點

2.1 現狀防汛墻結構

安浦路橋西岸現狀結構為鋼筋混凝土拉錨板樁結構，墻頂標高7.0 m，胸墻及前排350 mm×500 mm×19 000 mm鋼筋混凝土板樁為前一輪改造新建，后排250 mm×500 mm×10 000 mm鋼筋混凝土板樁為老結構保留利用樁基。墻前為楊樹浦港泵閘鋼筋混凝土護底，標高-1.00 m，如圖2所示。

安浦路橋東岸現狀結構為鋼筋混凝土高樁承臺結構，兼作楊樹浦港泵閘翼墻，墻頂標高7.0 m，底板寬度為5 200 mm，下部結構采用三排樁基礎，胸墻及前排350 mm×500 mm×19 000 mm鋼筋混凝土板樁為前一輪改造新建，后排300 mm×500 mm×12 500 mm鋼筋混凝土板樁和300 mm×400 mm×12 500 mm@1 000 mm鋼筋混凝土方樁為老結構保留利用樁基。墻前為楊樹浦港泵閘鋼筋混凝土護底，標高-1.00 m，如圖3所示。

圖1 改建防汛墻平面布置

圖2 安浦路橋西岸現狀防汛墻結構

2.2 技術難點

圖3 安浦路橋東岸現狀防汛墻結構

該項目防汛墻改建配合安浦路主橋同步建設，兩岸橋墩設計承臺與現狀防汛墻底板有重疊，需拆除部分原防汛墻結構，防汛墻樁基與橋墩設計樁位重疊處尚需采取拔樁措施。因此次安浦路橋兩岸防汛墻兼作楊樹浦港泵閘翼墻，管理部門明確施工過程中需滿足泵閘的正常營運要求，工程施工不當將對楊樹浦港的正常營運造成不利，設計方案要考慮改建后防汛墻的長久穩定，并采取與橋墩結構分離設計，同時考慮施工過程中減少對泵閘正常營運的不利影響，加強對周邊保留防汛設施的保護。

3 改建防汛墻方案設計

3.1 工程等級及設計標準

建筑物等級：黃浦江防汛墻工程為Ⅰ等工程，防汛墻為一級水工建筑物。

防汛標準：抵御黃浦江千年一遇高潮位，設計高水位為6.00 m，防汛墻墻頂標高7.00 m。

3.2 結構方案

3.2.1 安浦路橋西岸橋梁主墩前側防汛墻改造方案

安浦路橋西岸防汛墻現狀為拉錨板樁結構，主墩前側防汛墻改造擬保留原墻底板和下部樁基。因橋梁主墩與原拉錨板樁結構拉桿標高沖突，故橋梁施工過程中需截斷拉桿，本文方案擬在原墻底板上開孔新增一排D800 mm×19 000 mm@2 400 mm鉆孔灌注樁，將原墻上部胸墻拆除并在原底板上部新澆L形擋墻，底板厚700 mm，胸墻厚400 mm，形成新的承臺擋墻結構，墻頂標高5.0 m，后方擬建橋梁主墩兼作二級防汛墻，待新承臺結構形成后拆除部分與橋梁主墩重合處原墻底板及拉桿，如圖4、圖5所示。

圖4 安浦路橋西岸橋梁主墩前側防汛墻改造平面

圖5 安浦路橋西岸橋梁主墩前側防汛墻改造斷面

考慮到防汛墻改造過程中墻后土壓力荷載和橋梁主墩施工時施工荷載對現有防汛墻的影響，為減小承臺位移，改造前在防汛墻墻前采用充泥管袋回填，回填管袋頂標高2.70 m，頂寬2.0 m，邊坡坡度1∶1.5，并要求新防汛墻結構達到設計強度前不破壞原防汛墻拉錨結構。

西岸橋梁主墩前側防汛墻改造方案施工順序為：充泥管袋臨時回填—陸域側設置臨時防汛墻—改建防汛墻鉆孔樁沉樁—原防汛墻墻身拆除至底板，墻身鋼筋露出—現澆鋼筋混凝土承臺結構與原墻身露出鋼筋澆筑成整體—與橋墩重合處部分原防汛墻底板及拉桿拆除—橋墩樁基、墩臺施工—拆除充泥管袋、臨時防汛墻。

3.2.2 安浦路橋東岸橋梁主墩前側防汛墻改造方案

安浦路橋東岸防汛墻現狀為前板樁、后方樁的高樁承臺結構，主墩前側防汛墻改造擬保留原墻底板和下部樁基。因橋梁主墩與原防汛墻底板存在部分重疊，橋梁樁基施工過程中需拔除部分后排方樁，本文方案擬在原墻底板上開孔新增一排D800 mm×19 000 mm@2 400 mm鉆孔灌注樁，將原墻上部胸墻拆除并在原底板上部新澆L形擋墻，底板厚700 mm，胸墻厚400 mm，形成新的承臺擋墻結構，墻頂標高5.0 m，后方擬建橋梁主墩兼作二級防汛墻，待新承臺結構形成后拆除部分與橋梁主墩重合處原墻底板，如圖6、圖7所示。

圖6 安浦路橋東岸橋梁主墩前側防汛墻改造平面

考慮到防汛墻改造過程中墻后土壓力荷載和橋梁主墩施工時施工荷載對現有防汛墻樁基的影響，為減小前排板樁位移，改造前在原墻底板至泥面采用充泥管袋回填，待橋梁主墩施工完成后拆除。

經查閱現狀防汛墻竣工資料，發現安浦路橋東岸橋梁主墩設計樁位與7根現狀防汛墻12.5 m長方樁重合，綜合考慮將橋墩設計樁位處現狀方樁進行拔除，如圖8所示。

圖7 安浦路橋東岸橋梁主墩前側防汛墻改造斷面

圖8 安浦路橋東岸現狀防汛墻與橋墩設計樁位平面關系

在拔樁施工過程中，應采取以下措施：

（1）考慮到該工程拔除的為現狀防汛墻樁基，拔樁施工必定會對現有防汛設施產生不利影響，因此建議使用對周邊影響較小的全回轉CD機[2]，配置?1000鋼套管旋轉切割至樁底，進行切割切削后，再使用? 800的鋼套管配置，即使拔除過程中發生樁身、樁靴脫離現象，也能夠采用? 800沖抓斗在鋼套管內沖抓樁靴，將預制樁靴清除干凈，從而保證拔樁清障的完整和干凈。

（2）拔樁之前，需對廢棄舊樁進行準確探摸定位，特別是斜樁，避免不必要的拔樁偏差，減少對樁周土體的擾動。在沉入鋼套管前，調整好施工機械和施工參數，沉入過程中放慢沉入速度，勻速下降，盡可能減小土體擾動。

（3）應特別加強動態信息化施工的技術含量，使各種監測數據能以最短的時間得到傳遞、反饋，以便調整參數、及時驗證、補充完善，從而使施工過程始終處于最優化狀態進行，確保施工期間的防汛安全和工程質量。

（4）拔除鋼套管前，樁孔回填土選用土內摻加7%水泥的水泥攪拌土，強度控制在0.3～0.5 MPa，拌好后放進料斗，用吊車將填充料灌入樁孔內，保證充填密實。

東岸橋梁主墩前側防汛墻改造方案施工順序為：充泥管袋臨時回填—陸域側設置臨時防汛墻—改建防汛墻鉆孔樁沉樁—原防汛墻墻身拆除至底板，墻身鋼筋露出—現澆鋼筋混凝土承臺結構與原墻身露出鋼筋澆筑成整體—與橋墩重合處部分原防汛墻底板拆除、與橋墩樁位沖突處方樁拔除—橋墩樁基、墩臺施工—拆除充泥管袋、臨時防汛墻。

3.2.3 垂直投影范圍內東、西岸橋梁主墩兩側防汛墻改造方案

將原防汛墻胸墻鑿除至5.0 m，結合景觀規劃在陸域側新建頂標高7.0 m的L形鋼筋混凝土第二級防汛墻。

4 結 語

為配合上海市濱江南段路網（一期）工程綜合改造，根據安浦路橋梁建設要求，對安浦路橋垂直投影線范圍內兩岸防汛墻進行同步改建，考慮了新建橋墩與防汛墻結構在使用期可能產生的差異沉降，改建防汛墻與橋墩分離設計。改造防汛墻方案結合現狀防汛墻結構進行設計，結構設計滿足防汛墻使用期的安全要求，同時提出施工工序和施工期拔樁措施指導施工，減少施工期對周邊防汛設施的不利影響。方案設計為今后類似工程的設計施工提供參考。