鎮(zhèn)江市焦南閘閘頂重載車輛通行控制措施研究

張?jiān)霭l(fā) 竇 臻 劉國龍

（1.江蘇省鎮(zhèn)江市長江河道管理處 江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2.江蘇省鎮(zhèn)江市工程勘測設(shè)計(jì)研究院 江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

1 工程概況

焦南閘位于江蘇省鎮(zhèn)江市焦山東側(cè)原焦南壩上，總投資1.7億元。閘主體采用三孔涵閘型式，每孔凈寬8m，設(shè)計(jì)流量為200m3/s。涵閘頂板厚0.8m、底板厚1.2m，頂板頂高程▽7.0m，其上為2.25 m厚土層和75cm厚瀝青混凝土路面，道路寬20m，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級公路，荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽20掛100。根據(jù)需要，古運(yùn)河整治中約230萬m3土方需經(jīng)焦南閘涵頂運(yùn)輸，運(yùn)輸車輛通行頻次高、運(yùn)量強(qiáng)度大，相關(guān)研究[1-11]表明，重載車輛對公路橋涵結(jié)構(gòu)影響很大，不采取措施易對工程形成破壞。

2 結(jié)構(gòu)配筋驗(yàn)算

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）中規(guī)定二級公路汽車荷載重力標(biāo)準(zhǔn)值為550KN，小于實(shí)際汽車荷載，因此汽車荷載按實(shí)際裝載60t計(jì)，同時根據(jù)運(yùn)土車型結(jié)合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD-2004）規(guī)定，考慮車輪按30°擴(kuò)散傳至涵頂以均布荷載計(jì)，根據(jù)《涵洞》[12]中“三孔箱涵內(nèi)力計(jì)算電子表格”計(jì)算程序4058對涵閘頂、底板抗剪和抗彎進(jìn)行驗(yàn)算。按迭代法計(jì)算各結(jié)點(diǎn)彎矩，表格中各桿件近端轉(zhuǎn)角彎矩采用7次反復(fù)循環(huán)計(jì)算（見表1）。

表1 焦南涵閘頂、底板配筋強(qiáng)度驗(yàn)算情況表

結(jié)果表明，抗剪滿足要求。在不架鋼橋的情況下，焦南閘頂板配筋富余度不多，架設(shè)鋼橋的情況下底板支座處配筋富余度不多，但因箱涵設(shè)置有45°肋角，因此綜合考慮還是應(yīng)采取相應(yīng)措施。

3 通行控制方案

為解決運(yùn)土需要和可能影響工程安全兩者矛盾，采取搭設(shè)鋼架橋維護(hù)、加強(qiáng)現(xiàn)場管理、對閘主體結(jié)構(gòu)實(shí)施變形監(jiān)測三種措施減少和及時掌握運(yùn)土給閘工程帶來的不利影響。

3.1 工程維護(hù)措施

運(yùn)用部分跨越法在涵閘頂采用100型標(biāo)準(zhǔn)桁架片架設(shè)鋼橋，鋼橋編組為雙排單層型，設(shè)單向重、空載雙車道（重載車道位于外江側(cè)），桁架中跨為9m、兩側(cè)邊跨均為12m（見圖1），桁架片橫梁采用A型18#槽鋼，底座為C40鋼纖維基礎(chǔ)，鋼橋兩側(cè)為坡度1：5的C40砼接坡道。底座支點(diǎn)位于閘中墩中心和兩側(cè)邊墩外側(cè)。

3.2 現(xiàn)場管理措施

3.2.1 運(yùn)土車輛要求

（1）允許通行的僅限于參與古運(yùn)河工程建設(shè)的車輛（經(jīng)古運(yùn)河整治各標(biāo)段監(jiān)理單位登記造冊并報(bào)送古運(yùn)河建設(shè)處、焦南壩建設(shè)管理處備案）。

（2）運(yùn)土車單車總重限在60t以下，必須為經(jīng)檢驗(yàn)合格、辦理過合法運(yùn)土手續(xù)的車輛，車頂應(yīng)覆頂板、車廂四周無加高板，裝載無拋灑滴漏現(xiàn)象。

（3）運(yùn)土車必須服從古運(yùn)河整治相關(guān)標(biāo)段施工及監(jiān)理人員的現(xiàn)場管理和焦南壩建設(shè)處在焦南閘管理區(qū)內(nèi)的管理和監(jiān)督抽查。

3.2.2 通行控制要求

（1）運(yùn)土車裝載必須滿足運(yùn)土車輛各項(xiàng)要求方可進(jìn)入管理區(qū)路段。

（2）運(yùn)土車必須按現(xiàn)場標(biāo)志指示的重載車通道單車通過焦南閘頂，車速嚴(yán)格控制在15km/h以下。

（3）運(yùn)土車進(jìn)入管理區(qū)路段和近閘段，前后兩車相距在20m以上。

（4）閘頂?shù)缆肺醇茉O(shè)鋼橋部位和空車道嚴(yán)禁重載車駛?cè)耄?yán)禁重載車在閘頂及兩端道路計(jì)100m范圍內(nèi)（閘本身長30m，閘頂兩端各35m）停車等候。

3.2.3 現(xiàn)場管理要求

（1）運(yùn)土車應(yīng)按要求裝載土方，進(jìn)入管理區(qū)路段后應(yīng)按現(xiàn)場限速限載要求和相應(yīng)通道減速慢行、保持車距、謹(jǐn)慎駕駛，保持良好通行秩序，保障涵閘安全、減少對周邊環(huán)境影響和行車安全。

毋庸置疑的是，小麥田看麥娘對精唑禾草靈的抗藥性問題已經(jīng)比較嚴(yán)重，須要引起高度重視，在防除看麥娘的除草劑選擇上至少須要避開相同作用機(jī)制的除草劑。

（2）駕駛員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)管理要求，按規(guī)定行車，自覺遵守現(xiàn)場標(biāo)志、服從現(xiàn)場管理和指揮。

（3）負(fù)責(zé)現(xiàn)場管理的施工、監(jiān)理單位應(yīng)加強(qiáng)對運(yùn)土車的指揮、管理和檢查，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為必須立即制止并予以處罰。

3.3 變形監(jiān)測措施

主要對焦南閘閘室主體結(jié)構(gòu)及相鄰上、下游翼墻進(jìn)行平面和垂直位移（沉降）觀測。

3.3.1 監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

在涵閘邊墩、內(nèi)外江側(cè)翼墻布設(shè)變形觀測點(diǎn)共計(jì)12個，其中內(nèi)江側(cè)一級翼墻4個（C03-C06）、涵閘兩側(cè)邊墩 6個（C1-C2、C7-C8、C10-C11）、外江側(cè)一級翼墻 2個（C9、C12）。

3.3.2 監(jiān)測設(shè)備及精度要求

（1）水平位移。采用索佳NET05X全站儀觀測，測角精度為±0.5″、測距精度為±（0.8mm+1ppm*D）。精度要求：按《工程測量規(guī)范》（GB-50026-2007）三等精度進(jìn)行，水平位移監(jiān)測網(wǎng)使用導(dǎo)線網(wǎng)觀測，位移點(diǎn)使用極坐標(biāo)方法觀測。

（2）垂直位移。采用S05型DS05自動安平帶測微器水準(zhǔn)儀及銦鋼水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行垂直位移（沉降）觀測。精度要求：按《工程測量規(guī)范》四等精度，變形觀測高程中誤差為2.0mm。執(zhí)行的各項(xiàng)規(guī)定和限差按國家三等水準(zhǔn)測量規(guī)范。觀測過程中嚴(yán)格執(zhí)行《工程測量規(guī)范》、《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）、《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T12898-2009）等規(guī)范。

根據(jù)實(shí)地踏勘，考慮基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性、觀測的實(shí)用性和觀測精度要求，布設(shè)觀測基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)。為防止個別基準(zhǔn)點(diǎn)高程變動造成差錯，分別布設(shè)了3個基準(zhǔn)點(diǎn)及3個工作基點(diǎn)以互校，基準(zhǔn)點(diǎn)編號分別為基1至基3，工作基點(diǎn)編號分別為BM1至BM3，基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)采用打設(shè)鋼管樁后再埋設(shè)混凝土標(biāo)石方式。基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性在監(jiān)測中定期校核。

3.3.4 監(jiān)測頻次

（1）基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)每二個月聯(lián)測一次。

（2）水平、垂直位移（沉降）每六天觀測一次，監(jiān)測中根據(jù)運(yùn)土強(qiáng)度適當(dāng)加密或延長觀測周期。

表2 焦南閘水平和垂直位移監(jiān)測數(shù)據(jù)表

4 通行控制效果

土方運(yùn)輸自2010年2月開始至12月約11個月，期間因?yàn)檫\(yùn)土車輛超載嚴(yán)重導(dǎo)致鋼架橋鋼梁變形、行車道鋼板損壞維修兩次。監(jiān)測中根據(jù)運(yùn)土強(qiáng)度對監(jiān)測頻次適當(dāng)調(diào)整，截止2010年底，累計(jì)15次水平位移觀測、18次垂直位移觀測（部分?jǐn)?shù)據(jù)見表2）。對12個監(jiān)測點(diǎn)垂直位移全程平均累計(jì)變化值進(jìn)行了計(jì)算，點(diǎn)繪垂直位移平均累計(jì)變化值與時間關(guān)系曲線見圖2。

表2可見，12個監(jiān)測點(diǎn)的水平位移變化量相對平均，分布無明顯特征。垂直位移累計(jì)變化量相對較大的分別為C03、08、09、12點(diǎn)（變化量為 5.0～5.3mm），除C03點(diǎn)外，其余3點(diǎn)均位于外江側(cè)翼墻。

圖2可見，2010年 2月至 2010年 6月運(yùn)土初期垂直位移的變幅較大，從沉降-1.0mm至-4.8mm，后期垂直位移變化量漸漸趨于穩(wěn)定。

5 結(jié)論

（1）采取通行控制措施是必要的。由于施工車輛通行和車輛超載實(shí)際控制難度較大，采用鋼橋跨越措施不僅保護(hù)了涵閘，同時也對土方運(yùn)輸形成了實(shí)際控制，因?yàn)檐囕v不按要求裝載和通行，將損壞鋼橋進(jìn)而影響土方施工進(jìn)度，因此對土方運(yùn)輸形成了實(shí)際控制效果，實(shí)踐證明采取措施是十分必要的。

（2）通行控制措施是有效的。監(jiān)測結(jié)果表明涵閘各部位水平位移較小、沉降漸趨穩(wěn)定，工程結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)安全問題，控制區(qū)域以外路面因車輛頻繁剎車制動等違規(guī)通行，已導(dǎo)致路面明顯沉陷破壞，可以說通行控制措施對保護(hù)涵閘結(jié)構(gòu)安全發(fā)揮了一定效果。當(dāng)然重要的是仍需嚴(yán)格控制車輛的超載且加強(qiáng)現(xiàn)場管理和監(jiān)測。陜西水利

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