水運(yùn)工程加固維護(hù)方案在水文站中的應(yīng)用

沈婷　周建　方仁坤

摘 要：本文介紹了項(xiàng)目中水文站基本情況，及水運(yùn)工程對(duì)臨近水文站的加固維護(hù)設(shè)計(jì)方案?；陧?xiàng)目中水文站地理位置的特殊性，通過(guò)對(duì)比水文站常見(jiàn)的維護(hù)加固方案，分析其優(yōu)劣，得出項(xiàng)目較適合的方案。

關(guān)鍵詞：水文站；加固；方案；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）07-0074-01

錢(qián)塘江是浙江的母親河，也是杭州市主要的飲用水源地和重要的景觀生態(tài)帶，洶涌的洪水和潮水是水文站監(jiān)測(cè)的主要因素，為確保錢(qián)塘江河口潮位資料的連續(xù)性，提出拆短丁壩后做銜接棧橋并對(duì)其進(jìn)行加固的設(shè)計(jì)方案是十分有價(jià)值的，也是非常值得有探討。

1 水文站相關(guān)情況的介紹

項(xiàng)目水文站位于二通道八堡出口錢(qián)塘江七格彎道，受山、潮水雙向水流共同作用，水動(dòng)力強(qiáng)，水體含沙量較高，河床沖淤幅度大，演變規(guī)律復(fù)雜。為確保海塘安全，沿岸建有丁壩群護(hù)灘保塘，近岸灘地高程較高，不能滿足1000T級(jí)船通航水深要求。為改善二通道出口通航條件，經(jīng)專題研究分析，將丁壩拆短。而七堡水文站本與丁壩群相連，拆短后勢(shì)必對(duì)其進(jìn)行加固及維護(hù)，以確保水文數(shù)據(jù)觀測(cè)的連續(xù)性和真實(shí)性。

2 加固方案的介紹與比較

七堡水文站觀測(cè)平臺(tái)設(shè)在丁壩群壩頭下游側(cè)位置（丁壩樁號(hào)K0+260處）。目前進(jìn)行潮位測(cè)量的基本水尺包括智利式和斜樁式鋼筋混凝土搪瓷水尺片以及島式自記水位臺(tái)均位于壩頭區(qū)。

七堡水文站位于七堡1#丁壩的壩頭段，現(xiàn)有丁壩長(zhǎng)334米，壩面高程在4米以上，水文站的運(yùn)行維護(hù)人員可通過(guò)壩面于低潮期間進(jìn)出站房。丁壩改造后壩長(zhǎng)為200米，保留的壩面高程總體與原壩面高程相同，但200米范圍之外的壩段需要拆除。根據(jù)二通道八堡出口河段海塘加固方案，七堡丁壩群殘壩要求清理至-2.0m～-5.0m，原通過(guò)丁壩壩身與七堡水文站房的通道會(huì)中斷，因此需要增設(shè)水文站運(yùn)行維護(hù)人員與站房的連接通道。水文站房與1#丁壩的相對(duì)位置詳見(jiàn)圖1。

2.1 棧橋方案比較

方案一：壩頭外棧橋方案。

該方案盡可能利用保留的200米壩段，在壩段外新增棧橋與水文站房連通?？紤]到棧橋結(jié)構(gòu)有一定的阻水作用，棧橋梁底宜高于百年一遇洪水位（8.37m）。因站房平臺(tái)高程為10.18m，與站房連接部位的棧橋面高程定為10.18m，為加速棧橋面排水，設(shè)置棧橋面縱坡為1%，則壩頭位置棧橋面定為9.55m?？紤]到沿江景觀要求，棧橋的尺度要盡量小，因此采用自身重量較輕的鋼棧橋，參考已成觀潮勝地鹽官建成的鹽官涌潮觀測(cè)站的棧橋，確定采用40cm高的鋼梁、棧橋最大單跨為20m，采用直徑100cm樁基，橋面寬2m，采用不銹鋼透空欄桿。另外為方便壩面上下棧橋，在壩面與棧橋間設(shè)置鋼樓梯（步寬30cm、步高15cm），因樓梯較高，在6.70m位置設(shè)置緩沖平臺(tái)，并加立柱。為防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入，在樓梯頂位置設(shè)置柵欄門(mén)一扇。該工程造價(jià)約280萬(wàn)元。

方案二：全棧橋方案。

該方案直接從海塘頂開(kāi)始設(shè)置棧橋與水文站房連通。棧橋型式、材料與方案一相同，其中壩頭范圍以外同樣采用樁基礎(chǔ)，壩身段采用在壩面上加鋼筋砼立柱結(jié)構(gòu)支撐。同樣在棧橋進(jìn)口位置設(shè)置柵欄門(mén)一扇。該工程造價(jià)約450萬(wàn)元。

上述兩個(gè)方案方案一造價(jià)低，充分利了保留的丁壩，江中建筑體量較小，對(duì)觀潮等景觀的影響相對(duì)較??；方案二的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水文站的運(yùn)行維護(hù)不受潮水影響。計(jì)算單樁豎向承載力為976KN，單樁水平承載力為218KN（樁頂位移10mm），單樁抗撥承載力890KN，鋼連續(xù)梁采用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，均滿足要求。涂層使用年限為10年，鋼結(jié)構(gòu)使用年限為15年?？紤]到水文站的運(yùn)行維護(hù)并不需要全天候，且其他方面方案一優(yōu)勢(shì)明顯，故推薦方案一。

3 加固維護(hù)方案在實(shí)際成果中的應(yīng)用分析

自丁壩銜接棧橋建設(shè)完工以來(lái)，現(xiàn)水文站運(yùn)營(yíng)狀況良好，抬高后的棧橋設(shè)計(jì)最大限度的確保了監(jiān)測(cè)的安全。同時(shí)，加固后的水文站防撞能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于當(dāng)初的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)精細(xì)化的管理、科學(xué)的決策，最大限度地發(fā)揮了水文數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)情況，也保全了數(shù)據(jù)的完整性。加固后的水文站在確保安全的標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行維護(hù)情況良好，水文站的總體布局也給錢(qián)塘江帶來(lái)另一道優(yōu)美的風(fēng)景。