大沽河特大橋梁工程防洪綜合評價及管理措施

鄭 梅，薛來君，陸長兵

（1.膠州市水利局，山東 膠州266300；2.青島西海岸新區水務發展中心，山東 青島266500；3.青島金州水利勘測設計院有限公司，山東 膠州266300）

隨著膠東半島經濟社會的飛速發展以及膠東國際機場經國家批準落戶膠州，相關高速、高鐵、地鐵、快速路等交通路網的建設,涉河穿河或跨河交通橋梁等對相應河道的防汛帶來了一定的影響。本文就國道309膠州與即墨界至S219段跨大沽河特大橋梁建設進行防洪綜合評價，并提出防治措施。

1 概述

該橋梁中心位于G309道路樁號K3+835.49處，采用立交方式跨越河道，橋梁分左右兩幅，長1 283 m，寬38.5 m。因受現場村莊條件制約，橋梁中心線與水流方向夾角為56.8°，河道內同組橋墩軸線與水流方向夾角為3°，靠近堤防迎水坡堤腳處2組橋墩因結構受力原因，同組橋墩軸線與水流方向夾角為33.2°,橋面高程為13.657~26.761 m，全橋共11聯，上部結構采用變截面連續梁跨越兩岸堤防，橋梁跨越堤頂路處梁底凈空為5.80~6.74 m，河道內梁底最小高程為16.838 m，河槽范圍內主要采用35 m裝配式預應力混凝土小箱梁，之間設置現澆箱梁過渡；下部結構橋臺采用肋板臺，橋墩采用柱式墩，墩臺基礎均采用樁基礎。

該橋梁共設33組橋墩臺，其中0#和32#橋臺、1#~7#和24#~31#橋墩位于堤防背水側坡腳外，8#~23#橋墩位于河道內（9#~22#橋墩位于河道主槽內，8#橋墩位于左灘地，23#橋墩位于右灘地）。1#~5#、6#、10#~21#、25#、26#和27#~31#橋墩均采用鋼筋混凝土圓柱立柱，直徑分別為1.6 m、2.0 m、2.0 m、2.0 m、1.8 m和1.6 m，基礎均采用鉆孔灌注樁，灌注樁直徑分別為1.8 m、2.2 m、2.2 m、2.2 m、2.0 m和1.8 m；7#~8#和23#~24#橋墩為直徑3 m的圓形墩，左右幅橋墩錯孔順水流方向布設，下部基礎不設承臺，樁基采用大直徑擴盤樁，樁直徑為3.5 m；9#和22#橋墩為獨柱墩，墩柱采用圓形截面，柱徑5 m，墩頂開花設置雙支座，橋墩下部設置承臺，樁基采用雙排鉆孔灌注樁，灌注樁直徑為2.2 m。橋臺為肋板臺，肋板厚1.2 m，橋臺基礎采用雙排鉆孔灌注樁，灌注樁直徑為1.4 m。墩臺灌注樁樁底高程為-32.4~-44.5 m。

2 防洪綜合分析評價

防洪綜合評價分析影響范圍為大沽河上游樁號80+500至下游樁號85+500的河段，以及兩岸堤防外堤腳線10 m的管理范圍內。

2.1 建設項目與有關規劃符合性評價

大沽河河道防洪標準和大沽河特大橋梁設計洪水標準分別為50年一遇和300年一遇，均符合《淮河流域防洪規劃》《青島市大沽河防洪規劃》《防洪標準》（GB50201-2014）以及《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2015）的要求。

2.2 防洪標準和有關技術要求符合性評價

大沽河特大橋梁設計洪水標準高于現狀河道防洪標準，符合《公路工程水文勘測設計規范》（JTG C30-2015）的有關規定。該橋梁河道內最小梁底高程16.838 m，高于現狀堤頂高程，滿足梁底最小凈空大于0.5 m和堤頂處梁底凈空滿足4.5 m防汛搶險通行要求；橋梁跨徑主要為35 m，《涉水建設項目防洪與輸水影響評價技術規范》（DB37/T3704-2019）（以下簡稱滿足《技術規范》）5.3.3橋梁孔跨布置跨省級河道單孔跨徑不宜小于30 m要求；大沽河特大橋梁橋墩柱未設置在堤防斷面內，河道內橋墩距離現狀堤防迎水坡坡腳距離大于5 m，河道外橋墩距離現狀背水坡堤腳距離大于3.9 m，由于大沽河堤防為堤身超寬堤防，跨堤段橋梁基礎施工時不會破壞現狀堤防堤身結構，項目建設不會影響堤防安全，橋梁基礎地面以下連系梁頂高程位于設計河底和現狀河底高程0.5 m以下，滿足《技術規范》5.5.4橋梁墩柱布設要求。

2.3 建設項目對河道行洪的影響評價

橋梁運行期間，當大沽河發生50年一遇設計洪水時，大沽河特大橋阻水比為7.04%，最大壅水高度為0.042 m；當大沽河發生300年一遇洪水時，洪水漫堤，此時大沽河特大橋阻水比為7.00%，滿足《技術規范》5.6.2橋梁阻水比與壅水要求，對河道行洪影響較小。

2.4 建設項目對河勢穩定的影響評價

當大沽河發生50年一遇設計洪水時，主槽部分沖刷至強風化泥質砂巖隨即停止沖刷，沖刷底高程為-5.63 m；灘地部分沖刷深度為1.963 m，沖刷底高程為5.037 m；當大沽河發生300年一遇設計洪水時，主槽部分沖刷至強風化泥質砂巖隨即停止沖刷，沖刷底高程為-5.63 m；灘地部分沖刷深度為4.194 m，沖刷底高程為2.806 m。橋梁建設對河勢穩定有一定影響。

2.5 建設項目對堤防安全及岸坡穩定影響評價

該橋梁橋墩未布置在河道堤身設計斷面內，跨堤段橋梁基礎施工時不會破壞現狀堤防堤身結構。橋位斷面河道右側水流相對較集中，水流對堤腳造成一定沖刷。由于橋位走線及夾角難以調整，需對河道斷面的迎水坡上游100 m、下游120 m進行護砌，并在護砌末端增設柔性過渡段。橋梁建成后堤防滑動安全系數均大于1.25，滿足規范要求，項目建設不會影響堤防安全。橋梁工程竣工后，對破壞的護岸按原狀進行恢復并加強防護，河道岸坡滑動安全系數大于1.15，滿足規范要求，項目建設不會影響岸坡穩定。

2.6 項目對工程運行和防汛搶險的影響評價

該橋與兩岸道路銜接采用立交方式，滿足《技術規范》堤頂處梁底凈空4.5 m防汛搶險通行要求。建設項目橋梁兩側和中分帶設置防落物網，建設項目下部工程建設施工期選擇在非汛期，橋墩柱布置避開了河道堤身設計斷面，不影響堤頂路通行，建設項目完工運行后不會影響水利工程運行管理和防汛搶險。

3 消除和減輕影響措施

3.1 建設項目對堤防的影響補救措施

由于該橋梁橋位走向及夾角難以調整，需對橋梁上、下游兩側100 m、120 m范圍內河道堤防進行護砌，并在護砌末端增設柔性過渡段。在主體工程完成后，要對損壞的堤防、堤頂瀝青路面、路邊石、排水溝、路肩和坡面綠化等恢復原狀。

3.2 建設項目對護岸的影響補救措施

大沽河特大橋建設會對現狀大沽河主槽兩側格賓石籠護岸造成損壞，在主體工程完成后，對主槽護岸進行原狀恢復?？紤]到橋梁建成后河道右側水流相對較集中，對現狀河底沖刷較大，需對恢復的主槽護岸基礎進行加強防護。

3.3 項目建設對河底有較大影響的防治措施

該橋梁地面以下系梁頂高程在現狀和設計河底以下0.5 m，滿足規范要求，但當大沽河發生300年一遇洪水時，橋梁地面以下聯系梁、灌注樁易被沖出，需對橋梁及橋梁上、下游各10 m范圍內河道灘地進行護底，對河道主槽加強防護。