水庫內(nèi)橋梁基礎(chǔ)工程施工方案選擇

陳伯良，李斯兵，王國濤

(1.邯鄲市光太公路工程有限公司，河北邯鄲 056000;2.湖南省吉茶高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南吉首 416000)

1 工程概況

吉茶高速兄弟河水庫大橋，地處湘西自治洲花垣縣窩勺鄉(xiāng)折臘村，全橋?yàn)橥ㄟ^花垣縣兄弟河水庫庫區(qū)而設(shè)。

兄弟河水庫流域面積314 km2，多年平均徑流量9.4 m3/s，水庫正常蓄水位 +485 m，正常庫容7 444萬m3，總庫容8 148萬 m3，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電、城鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水利工程。庫區(qū)匯水面積大，水庫漲水速度快，一晚上可以漲6～8 m。

該橋10#、11#墩的8根40 m長的嵌巖樁位于庫區(qū)深水區(qū)內(nèi)。蓄水期橋位最深水位45 m，枯水期最深水位26 m。見圖1。

圖1 橋梁深水區(qū)縱斷面圖

橋位區(qū)屬丘陵、河谷地貌，地形起伏大，10#、11#墩位處兩側(cè)地形陡峭(見圖 2)，水域狹窄(寬100 m)不通航連機(jī)船都沒有，交通非常不便，大型設(shè)備，如浮吊、打樁船、6車以上渡船、50 t履帶吊機(jī)和大噸位、超長超寬車輛根本無法到達(dá)橋位，鋼棧橋、鋼平臺(tái)材料運(yùn)到墩位非常困難。

2 方案的確定

前期對(duì)地形地勢(shì)、水文地質(zhì)做了大量的調(diào)查摸底，通過花垣縣水利局掌握了水庫修建以來每年每天的水位數(shù)據(jù)，水庫為縣城生活水源、也是全縣農(nóng)田灌溉水源，根本不可能因?yàn)樾迾蚍鸥尚钏?/p>

按照1998年到2006年9 a水位變化統(tǒng)計(jì)情況，每年的6月份 ～12月份的最大降落水位為10 m，推算到 2007年 12月份的水位最低在+475.00 m左右，還超過設(shè)計(jì)施工水位+466.00 m約9 m;如果期間降水多，水位就不會(huì)下降或下降緩慢，也可能反而上升;即使按現(xiàn)在的庫容量，按照供發(fā)電、灌溉、城鎮(zhèn)用水的泄流量也要到2008年4月上旬才能降到施工水位+466.00 m，而到2008年的5月份又是雨季的開始。項(xiàng)目部在2007年7、8、9月份多次到花垣縣水利局、花垣縣兄弟河水庫管理所調(diào)查并想?yún)f(xié)調(diào)有關(guān)情況，得到的答復(fù)是正常蓄水位+485 m，蓄水還在繼續(xù)，沒有花垣縣政府的文件不能放水。

圖2 橋位深水區(qū)平面圖

因此按照鋼棧橋、鋼平臺(tái)施工方案做了大量的準(zhǔn)備工作，但由于陡峭的地形和堅(jiān)硬的白云巖無法打入鋼管樁，這個(gè)方案無法落到實(shí)踐。

也曾調(diào)查打樁船，考慮把打樁船分解裝運(yùn)到庫區(qū)組裝再施工，但費(fèi)用高昂無法落實(shí)。后來又考慮用舟橋部隊(duì)的浮船組裝，或在現(xiàn)場(chǎng)用鋼板拼焊打樁船，但都不切實(shí)際一一放棄。

2008年元月，百年一遇的冰災(zāi)襲擊整個(gè)南方，因?yàn)檩斎牖ㄔh的電線冰凍損毀一時(shí)無法恢復(fù)，花垣縣政府不得不下令放兄弟河水庫庫存水發(fā)電保證人民正常生活，夜以繼日放水，到2月10日春節(jié)后上班庫區(qū)水位剛好達(dá)到歷史最低;我們抓住這一千載難逢的戰(zhàn)機(jī)，立即論證和申報(bào)筑島圍堰的方案，當(dāng)時(shí)是這樣考慮的:筑島施工可以利用土石方施工機(jī)械，土石可以就地取材，有利于節(jié)約成本、縮短工期，同時(shí)大大降低了施工難度;沖擊鉆機(jī)在筑島上作業(yè)如同平地，比在35 m高的鋼平臺(tái)上作業(yè)安全，質(zhì)量也更保證;在庫區(qū)內(nèi)取料填筑，可以不影響庫容，不影響環(huán)境;與相關(guān)部門溝通，在一定工期內(nèi)，水庫水位保持在一定范圍，不會(huì)對(duì)筑島平臺(tái)施工造成影響。

這一方案得到了監(jiān)理、業(yè)主、地方政府的批準(zhǔn)和大力支持。

3 方案的實(shí)施

因?yàn)榈退坏臅r(shí)間是有限的，一旦下雨庫區(qū)水位就會(huì)立即上漲。必須抓住在南方的雨季到來之前完成水中的樁基和下構(gòu)施工，因此項(xiàng)目動(dòng)員全體人員之力，調(diào)動(dòng)6臺(tái)卡特320D挖機(jī)、24臺(tái)后八輪、4臺(tái)D85推土機(jī)、4臺(tái)ZL50裝載機(jī)、2個(gè)爆破隊(duì)，日夜筑島。

筑島施工:在10#、11#兩墩位放樣后，標(biāo)示出筑島的平面位置，用推土機(jī)配合挖掘機(jī)，利用水庫兩岸的土石方逐層向河中填筑壓實(shí)，填筑頂面標(biāo)高控制在+466 m。土石料填島完成后，用挖機(jī)反開挖打鋼護(hù)筒的位置，采用黏土回填，再用震動(dòng)錘打入直徑2.8 m厚10 mm的鋼護(hù)筒，盡量打到基巖頂面甚至嵌入巖層段0.5～2 m封閉阻水，防止沖孔時(shí)坍塌。

采用這種方案，把深水施工的樁基變成了陸地施工，大大地降低了施工難度，降低了施工成本。后來雖然遭遇了多次水淹，但最終我們采用每孔1臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)沖孔，終于安全順利保質(zhì)保量地完成了施工任務(wù)。