引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁設(shè)計(jì)

□楊竹林 王攀峰

引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁設(shè)計(jì)

□楊竹林 王攀峰

引黃入冀補(bǔ)淀工程為遠(yuǎn)距離引調(diào)水工程，引水線路長(zhǎng)，沿線橋梁多，因此橋梁設(shè)計(jì)不同于單個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)。根據(jù)引黃沿線跨渠橋梁情況，對(duì)橋梁進(jìn)行分類，制定設(shè)計(jì)原則，對(duì)不同類型橋梁進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，為遠(yuǎn)距離引調(diào)水工程的橋梁設(shè)計(jì)提供參考。

橋梁設(shè)計(jì)；引黃入冀補(bǔ)淀；橋梁加長(zhǎng)設(shè)計(jì)

引黃入冀補(bǔ)淀工程自河南省濮陽(yáng)市渠村引黃閘引水，途經(jīng)河南、河北兩省6市、22個(gè)縣（區(qū)），最終入白洋淀，線路總長(zhǎng)482km，沿線跨渠橋梁眾多，僅河北省境內(nèi)就有跨渠橋梁250座。跨渠橋梁數(shù)量大，類型多，不同于單個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)，因此根據(jù)跨渠橋梁的情況，對(duì)橋梁進(jìn)行分類，制定設(shè)計(jì)原則，對(duì)不同類型橋梁進(jìn)行分類設(shè)計(jì)是非常必要的。

1.橋梁分類

1.1 橋梁查勘

為徹底摸清引黃入冀補(bǔ)淀工程沿線跨渠橋梁情況，需要對(duì)沿線橋梁逐一進(jìn)行詳細(xì)查勘。查勘前，應(yīng)列明詳細(xì)的查勘計(jì)劃，查勘路線、查勘內(nèi)容。制定查勘表格，表格包括橋梁所在縣市、渠道樁號(hào)、橋梁類型、橋長(zhǎng)、橋梁凈寬及總寬，欄桿類型、橋梁梁底高程、破損情況等。將引黃設(shè)計(jì)線路CAD圖導(dǎo)入到GOOLE Earth軟件上，在GOOLE Earth三維地形圖上順著引黃線路逐一對(duì)沿線橋梁進(jìn)行標(biāo)記，并標(biāo)記橋梁周圍村莊或標(biāo)識(shí)性建筑物，方便查勘時(shí)準(zhǔn)確快捷的找到該橋，節(jié)約查勘時(shí)間。

查勘過(guò)程中，一定要與當(dāng)?shù)卣?、村民溝通，掌握橋梁是否在其它工程?xiàng)目中已有拆除重建、加固或改造的規(guī)劃，并收集相關(guān)批復(fù)資料，保證與其它工程項(xiàng)目不產(chǎn)生重疊。查勘過(guò)程中一定要注意查勘人員的安全。

1.2 勘察資料整理

對(duì)查勘資料進(jìn)行整理，包括整理橋梁總數(shù)量、每個(gè)縣市橋梁的數(shù)量，每座橋梁的橋長(zhǎng)、橋?qū)?，橋梁類型，破壞情況等，并對(duì)在其他工程項(xiàng)目中已有批復(fù)的橋梁進(jìn)行備注，匯總并整理成電子表格，方便分類、查閱。

1.3 橋梁分類

根據(jù)渠道規(guī)劃、橋梁現(xiàn)狀、橋梁對(duì)引黃輸水的影響、以及引黃輸水對(duì)橋梁的影響，將橋梁分以下幾種類型。

渠道過(guò)水?dāng)嗝婺軌驖M足引黃輸水要求，渠道不需要擴(kuò)挖，且橋梁自身結(jié)構(gòu)完好，對(duì)引黃輸水的影響較小的橋梁，維持現(xiàn)狀。

已經(jīng)列入其他工程項(xiàng)目的橋梁，維持現(xiàn)狀。

主梁結(jié)構(gòu)、橋墩等破壞嚴(yán)重，已成危橋，不能滿足交通正常通行，影響引黃正常輸水的橋梁，拆除重建。

橋梁自身結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，且引黃輸水渠道斷面不滿足過(guò)水要求，需要對(duì)渠道斷面進(jìn)行擴(kuò)挖，擴(kuò)挖后長(zhǎng)度不滿足要求的橋梁，拆除重建。

橋梁自身結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，且橋梁梁底高程低于引黃輸水水位，影響正常輸水的橋梁，拆除重建。

渠道斷面不能滿足引黃輸水要求，渠道需要擴(kuò)挖，但橋梁主體結(jié)構(gòu)完好的橋梁，采取加長(zhǎng)措施。

渠道斷面寬度能滿足引黃輸水要求，但需要對(duì)渠底進(jìn)行清淤。橋梁結(jié)構(gòu)完好，但建橋時(shí)樁長(zhǎng)未考慮將來(lái)河底清淤。為保證清淤后，橋梁樁基承載力滿足規(guī)范要求，加固橋梁下部結(jié)構(gòu)。

已經(jīng)廢棄、不再通行、且無(wú)新建必要的橋梁，拆除廢棄。

1.4 設(shè)計(jì)原則

引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁眾多，為便于統(tǒng)一設(shè)計(jì)、管理，制定設(shè)計(jì)原則十分必要。引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁設(shè)計(jì)原則為：滿足現(xiàn)行道路、橋梁設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范。在滿足正常運(yùn)營(yíng)功能的前提下，橋型設(shè)計(jì)遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保的原則，并考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素。結(jié)合橋位區(qū)地形、地質(zhì)、水文條件進(jìn)行橋跨布置；為便于機(jī)械化和工廠化施工，加快施工進(jìn)度，優(yōu)先選用裝配式標(biāo)準(zhǔn)化跨徑。橋梁梁底設(shè)計(jì)高程控制水位取引黃水位與排瀝水位的大值，梁底高程按大于控制水位0.5m設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮橋面高程不低于兩岸堤頂高程。

橋梁原位拆除重建時(shí)，為避免新橋樁基和舊橋樁基沖突，根據(jù)兩岸地形及道路情況，優(yōu)先將橋梁沿道路軸線適當(dāng)平移；當(dāng)軸向無(wú)法避開時(shí)，在條件允許的情況下，適當(dāng)將橋梁橫向平移，錯(cuò)開舊橋樁基；不具備橫向平移條件時(shí)，在新舊橋樁基重疊位置采用樁接承臺(tái)型式錯(cuò)開舊橋樁基。

2.設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 拆除重建橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)橋位處河道開口寬度，水文、地質(zhì)等合理確定橋梁結(jié)構(gòu)類型、跨度等，拆除重建橋梁基本選用了裝配式13m跨鋼筋混凝土空心板標(biāo)準(zhǔn)跨徑。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料和地方政府規(guī)劃，以不低于現(xiàn)狀道路寬度和規(guī)劃寬度為原則確定橋?qū)挕?/p>

拆除重建橋梁均為原位拆除重建，按照制定的錯(cuò)樁原則，在道路軸向無(wú)法錯(cuò)開，且橫向不能平移時(shí)，采用了3根樁接承臺(tái)，承臺(tái)上設(shè)置兩根柱的型式，錯(cuò)開舊橋樁基。控制新舊橋樁基凈距不小于50cm，要求施工單位在施工前對(duì)橋梁全部樁基坐標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真核實(shí)、詳細(xì)查勘舊橋樁位、樁徑情況，確認(rèn)新舊橋樁基不存在沖突后方可施工。

2.2 加長(zhǎng)橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引黃入冀補(bǔ)淀工程加長(zhǎng)的橋梁大部分建于2008年左右，為2跨13m空心板結(jié)構(gòu)，橋梁結(jié)構(gòu)完好。由于引黃輸水要求，渠道需要擴(kuò)挖，渠道開口斷面由26m左右擴(kuò)挖到40m左右。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)完好，將橋梁直接拆除重建將造成大量的資金浪費(fèi)，因此在渠道擴(kuò)挖側(cè)將橋梁增加一跨，加長(zhǎng)為3跨13m結(jié)構(gòu)。

橋梁設(shè)計(jì)荷載按舊橋部分維持原荷載標(biāo)準(zhǔn)，新加長(zhǎng)部分按現(xiàn)行橋梁規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。舊橋設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅱ級(jí)折減，根據(jù)現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，已經(jīng)取消公路-Ⅱ級(jí)折減標(biāo)準(zhǔn)，因此新加長(zhǎng)部分按公路-Ⅱ級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn)。

橋梁加長(zhǎng)方案：在橋下架設(shè)支架，做好安全措施，鑿除擴(kuò)挖側(cè)舊橋邊跨鋪裝及護(hù)欄、拆除邊跨及橋臺(tái)，保證拆下的空心板梁結(jié)構(gòu)完好、放置到安全場(chǎng)地備用。在舊橋臺(tái)位置新建橋墩，在擴(kuò)挖側(cè)渠道開口處新做橋臺(tái)。為防止新舊樁基沖突，按照拆除重建橋梁的錯(cuò)樁原則，新橋墩采用3棵樁接承臺(tái)、2根柱設(shè)計(jì)。新做橋墩、橋臺(tái)完成后，將原橋拆除的空心板梁和新預(yù)制的空心板梁吊裝到位，并新做橋面鋪裝及護(hù)欄，形成3跨13m空心板橋結(jié)構(gòu)。

2.3 下部加固橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引黃入冀補(bǔ)淀工程部分橋梁結(jié)構(gòu)完好，但橋位處渠道需要清淤下挖，下挖深度約3-4m。橋梁原設(shè)計(jì)未考慮河道下挖，下挖后橋梁樁基承載力不滿足規(guī)范要求，因此需要對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。

加固方案為：將橋梁墩柱外包15cm厚的鋼筋混凝土，外包范圍為墩柱頂部至設(shè)計(jì)渠道底部，并在渠道底部設(shè)置擴(kuò)大基礎(chǔ)，以抵消由于清淤而消減的樁基承載力。外包混凝土前必須將橋梁墩柱進(jìn)行鑿毛，使墩柱鋼筋外漏，設(shè)置連接筋與橋梁墩柱主筋和外包混凝土主筋焊接，連接筋鋼筋的梅花狀布置，間距不大于30cm。加固前必須中斷橋梁上部交通，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，采取措施保證橋梁整體穩(wěn)定。

3.結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)距離引調(diào)水工程橋梁數(shù)量眾多，不同于一般工程單個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)。本文對(duì)引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁的前期勘察方法、勘察內(nèi)容、勘察注意事項(xiàng)及資料整理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并根據(jù)查勘收集的資料對(duì)橋梁進(jìn)行分類；為便于統(tǒng)一設(shè)計(jì)、管理，制定了橋梁的設(shè)計(jì)原則，同時(shí)介紹不同類型橋梁的分類設(shè)計(jì)思路，為遠(yuǎn)距離引調(diào)水工程數(shù)量眾多的橋梁設(shè)計(jì)提供一定的參考和借鑒。

2017-02-06

楊竹林，男，漢族，河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，高級(jí)工程師。王攀峰，男，漢族，河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，工程師。