蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥防洪影响处理的技术措施探讨
2015-01-26唐柱闩
唐柱闩
建设与施工
蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥防洪影响处理的技术措施探讨
唐柱闩
一、工程概况
安徽省蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥是S101蚌埠城区段改建工程,起于蚌埠市老山路与胜利路交叉口,新建长淮卫大桥跨越淮河,于市区北接现有的S101,是S101、S307途经蚌埠市区的关键环节。为充分利用有限的淮河通道资源,结合蚌埠市交通运输布局,长淮卫淮河公路桥与中环线(技术标准为城市快速路)共线,是中环线的重要组成部分。其实施对提高干线公路通行能力、降低现有道路交通压力、促进蚌埠市城市发展具有重要作用。
蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥于淮河方邱湖行洪区处新筑堤防断面HD62(105+062)处跨越淮河。本文对蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥防洪影响进行处理设计分析,主要技术措施包括桥位处堤防防渗、桥墩局部防护、堤岸防护以及防汛道路等。
二、防洪影响处理工程布置与主要建筑物设计分析
1.防渗设计分析
对影响堤防安全范围内的桥墩进行局部防渗处理,设计原则为:迎水侧采用截渗处理,从源头堵截渗流通道;背水侧采用导渗处理,将渗水安全导出降压,保护基土不随渗水流失而产生堤基渗流破坏。
根据桥梁布置情况和堤基堤防安全保护范围,此次设计拟采用锥探灌浆增加承台周围土体的密实度。处理桥墩跨淮北大堤迎水侧23号,背水侧24号,方邱湖堤迎水侧7号,背水侧6号,共计4个桥墩。总进尺约4500m。
2.护岸及护坡设计分析
为保护河道行洪、岸坡稳定等防洪安全,根据水利部淮河水利委员会《关于蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥建设方案的审查意见》《防洪评价报告》要求以及结合拟建桥址处上下游河道实测地形图,考虑到桥址处下游冲刷坑深近11m,且有向上游推移的趋势,为稳定河床、减缓冲刷程度和保护大桥安全,拟对桥址处上游125m至下游175m进行岸坡防护,两岸共计600m。方邱湖堤护坡防护范围为桥轴线上游100m至下游100m,共计200m。
三、防洪影响处理主要施工技术措施
1.锥探灌浆防渗施工
锥探灌浆增加承台周围土体的密实度,灌浆孔沿承台四周呈梅花形布置3排,排距初步确定为1.5m、孔距1.5m,灌浆孔深入承台以下2.0m左右。
(1)灌浆试验
在开工前,选取具有代表性的地段进行布孔、造孔、制浆、灌浆试验。试验时应记录造孔深度,以及泥浆各种指标:灌浆吃浆量、复灌次数、灌浆压力以及监理工程师指定的测验项目。及时整理试验结果,报监理工程师批准,作为该段施工的依据。通过试验确定施工工艺及灌浆施工参数,将《灌浆操作规程》具体化、程序化,同时使泥浆性能适合土质条件。
(2)锥探灌浆施工工艺
①造孔:用单臂卡式锥探机造孔,依次进行,造孔必须按序进行,钻孔深达到设计要求,对填筑质量差、空隙大、吃浆量大的地段孔距应加密,造孔应保证铅直,偏斜不得大于孔深的2%,并作好记录和描述,如发现异常,提出处理意见报监理工程师批准后实施。造孔应用干法造孔,不得用清水循环钻进。
②制浆:制浆采用单桶卧式拌浆机制浆,制浆前应将土料先在泥浆池内浸泡数小时后搅拌成浆,再通过35孔/cm2过滤筛清除大颗粒和杂物。浆液的稳定性和自由析水率10天测一次。
③灌浆及回填
灌浆应先上游排孔,再下游排孔。每孔制定先用流动性稍大的稀浆,然后再逐步加大到规定的泥浆浓度,在灌浆过程中,一孔一次灌浆,再进行复灌,复灌的泥浆浓度应加大,每孔复灌3次。复灌结束后,固结的泥浆距孔口深度应小于0.5m,然后填土夯实封口,锥孔应当天锥,当天灌完。
④灌浆观测
在灌浆施工中应注意观测,做好施工记录,如发现裂缝、串浆、冒浆、隆起等情况,应及时分析原因,并采取有力措施,并将处理方案报监理工程师批准后,方可实施。
⑤质量控制与检查
灌浆的质量控制,一是要控制泥浆的密度,其密度应控制在1.3~1.6g/cm3之间,浆液经造浆机成浆进入拌浆机后用1002型泥浆比重计测定;二是控制泥浆的粘度,用1006型泥浆粘度计现场测定。用粘度计测定粘度控制在30~100s,符合要求后,报请监理工程师批准,方可进行泥浆灌注;三是在灌浆过程中通过压力表随时观察灌浆孔口压力,灌浆压力按设计要求,经试验确定,并报监理工程师批准。
2.混凝土预制护坡施工
该工程混凝土预制护坡施工包括修坡,混凝土基槽、封顶、封边,碎石垫层铺设,混凝土预制块砌筑等。
(1)施工工序
该工程混凝土预制块护坡的施工工序为:施工准备→坡面修整→铺设碎石垫层→预制块试放→安砌。砌筑质量取决于安砌,其具体要求为面平、底实,预制块间须互相挤紧。
(2)铺设
①混凝土预制块要在坡面平整、垫层铺设完成并经监理工程师检验合格后进行。
②预制块铺设时,注意不破坏垫层,自下而上进行,表面要平整,砌缝紧密、整齐、有序,不出现通缝,砌块底部垫平填实,严禁架空,预制块间除自锁联结外,还要用铅丝将其串联,以确保稳定性。
③对周边不能被预制块覆盖的坡面,尽量采用合适的碎砌块铺设,最后用现浇混凝土封堵。
3.干砌块石防护施工
干砌块石护坡及护岸的施工工序为:选石→试放→修凿→安砌。砌筑速度与选石有很大关系,而砌石质量则取决于安砌,其具体要求为面平、底实,石块间须互相挤紧。
干砌石采用平缝砌石方法,砌筑时使块石的宽面与坡面横向平行。在砌筑前应先行试放,不合适处加以修凿,修凿程度以石缝能够密接为准。砌石拐角处如有空隙,可用小片石塞紧。砌石表面与接线齐平,横向有通缝,但竖向缝须错开。砌缝底部空隙利用合适的片石塞紧,做到底实上紧,以免底部砂砾从缝隙间冲出。
干砌石边口部位是最容易损坏的地方,因而封边工作十分重要。为了保护砌体下的铺料不被水流淘空,可在干砌石各边口用较大的块石砌成封边;在坡顶出口采用较大而方正的石块砌成整齐坚固的封边,使砌成的边口不易损坏,块石封边以外所留空隙,用粘土回填夯实,以加强边口的稳定。
4.抛石防护施工
抛石材料:抛石材料考虑抗冲、动水落距、多层抛护、良好级配及石源条件等选择抛石料径。抛石最小粒径不小于20cm。抛石防护的施工方法为:划分小区、准确定位、掌握落距、合理挂档、定量抛投、多次抛匀。
(1)施工小区(网格)划分
抛前进行水下地形测量,水下抛石施工的关键是合理划分施工小区(网格),结合装石船的具体情况,将施工小区划分网格,每个标准网格再分为上、下两个半区进行抛布。根据设计图纸中每个抛区的厚度以及抛前水下地形测量成果,计算出每个网络应抛石数量,编制施工档位图。
(2)定位船定位
定位船锚抛好后,即可进行定位。先将定位船移至要抛投的断面,测出流速和水深,计算出冲距(漂距),冲距加船头空白区距离为定位船的提前量,根据抛石断面起点坐标和提前量,利用GPS进行精确定位,使定位船下游侧舷边所拴装块石位置与入水后需抛投的位置相对应。
(3)石料船的石质检查、计量和挂档
水下抛石要把好石料质量关,块石供应先经试验,确定其符合设计及规范要求,杜绝风化石、水解、碎石等不合格的石料,单块重量不小于30kg。定位船定位结束后,可在定位船下舷边挂吊装石船进行施工,根据抛投须均匀的原则,各装石船船位应相互错开,以保证抛石均匀。
(4)人工抛投
石料船进档挂牢后,开始组织人员抛投。各档船只全部抛投结束,方可解缆离档。记档人员及时准确记录抛投量,做到各网格实际抛投量控制在设计量的95%~105%,单元工程实际抛投量控制在设计量的100%~103%范围。
(5)竣工水下地形测量
水下抛石工程结束后,测量人员采用超声水深仪对抛投区域及相邻的部分水域进行水下地形测量,并绘制比例为1∶2000的水下地形图,将抛前抛后的水下地形图进行对比,确定抛投成果。
四、结束语
通过对蚌埠市S101长淮卫淮河公路桥防洪影响的评价分析,采取相应的防洪影响处理的防治及补救技术措施,有效地减少了跨河大桥对淮河堤防防洪的影响,确保了主体工程的顺利开展
(作者单位:安徽省淮河河道工程有限公司 233000)