跨東津河橋梁調研分析與設計

王祖珍 張 鯤

0 引言

寧宣杭高速公路寧國至千秋關段全長40.202 km，作為山區高速公路，與其他山區高速公路一樣地勢復雜，地形陡峭，沿溪展線，即順著東津河自西向東沿線，自下游向上游穿行，但與眾不同的是:本項目與東津河交叉多次。故橋梁的洪水位調查和水文分析對路線的縱坡起著至關重要的作用。

東津河源出安徽省寧國市東南部天目山脈北側，在項目區域自東南向西北流經云梯、仙霞、中溪、梅林4個鄉(鎮)，在平興鄉雞山村河瀝溪以北與中津河匯合后繼續北流，與西津河匯合始稱水陽江，無通航要求。

根據寧國市水務局《寧國市中小河流近期治理建設規劃》，東津河上游無控制性水利工程，河流沿線基本處于不設防狀態。東津河受季節性氣候的影響，雨季降水量大，水位變化大，容易引發洪水和內澇災害。

在外業期間已廣泛收集測區內的氣象、水文資料;深入現場調查，走訪當地群眾，以了解歷史洪痕;并委托相關水利單位進行東津河水文分析和跨東津河六座大橋進行防洪評價，作為設計依據。對于其余橋涵，根據水文計算，確定橋涵孔徑。以下是項目區跨越東津河的各個位置河流漂流物的狀況和橋梁布設情況。

1 K4+355梅林大橋

本橋跨越東津河下游梅林鎮南側，橋位處河槽相對狹窄(約110 m)，河灘寬廣，河槽兩側竹林叢生，河底多為卵石、礫石，橋位處下游500 m附近設3-30 m的雙曲拱橋(見圖1)，該橋主要溝通河流兩岸百姓出行，調查歷史最高洪水位平老橋橋面，老橋2000年建造，目前運營良好，橋底無漂流物沖撞痕跡，僅在橋位附近河底局部沖刷，但老橋基礎外觀良好。根據防洪評價報告，該橋的1/100水位為67.1 m，對應流量為3 743 m3/s。橋孔布設根據老橋橋孔、設計水位、流量以及規劃堤埂的人行凈空要求等因素決定，采用32-30 m的預應力混凝土先簡支后連續小箱梁。由于路線與河流交角較大，且橋長較長，橋梁跨徑設置能夠滿足河道行洪要求，橋梁位于河流的下游，附近可能的漂流物對橋梁的沖撞較小，故設計橋墩采用了四柱正交布設，并考慮沖刷影響。

2 K9+345玉虹大橋

橋位位于寧國市中溪鎮石口村附近，河槽彎曲狹窄，河灘寬廣，河槽兩側竹林叢生，河底多為卵石、礫石，橋位處河道采砂現象較為嚴重，尤其在路線右側平行路線方向，采砂致使河道寬度增加較大，橋位處下游約2 km處設6-20 m的板橋(2001年建造，目前外觀良好，橋底無漂流物沖撞痕跡)。根據防洪評價報告，該橋的1/100水位為73.3 m，對應流量為3 534 m3/s。橋孔布設根據老橋橋孔、設計水位、流量以及填土高度等因素決定，采用21-30 m的預應力混凝土先簡支后連續小箱梁。由于附近可能的漂流物對橋梁的沖撞較小，橋墩采用了四柱正交布設。但為了避免水流對橋臺及路基的沖刷安全，在小樁號岸坡做了防護設計。

3 K12+987石口大橋

橋位位于寧國市中溪鎮石口村附近，河槽兩側竹林叢生，河底多為卵石、礫石(見圖2)，橋梁第10跨上跨寧墩河，第28跨上跨東津河，兩河在此處交匯，流至下游，由于路線左側為山體，地面和河道狹窄，容易發生內澇，兩河之間的亞溪口村經常遭受洪澇災害，現大多數居民已遷出，1/100水位為83.5 m，對應流量為3 026 m3/s。橋位上游(南側)約1 km處省道S104上跨寧墩河時設3-20 m的板橋;橋位下游約1.5 km處玉石路(三級)上設置3-30 m雙曲拱橋，兩橋目前外觀均良好，橋底無漂流物沖撞痕跡。橋孔布設根據老橋橋孔、設計水位、流量以及填土高度等因素決定，采用34-25 m的預應力混凝土先簡支后連續小箱梁，橋墩布設基本順水流方向，故橋梁采用了正交布置。根據防洪評價報告，對第26，27跨進行河道切灘以滿足斷面行洪的要求，并在河流的兩岸做岸坡擋墻防護。

圖1 梅林大橋下游3-30 m老橋

圖2 石口大橋橋位處東津河

4 K14+693上井大橋

橋位位于寧國市中溪鎮石口村和中溪村交界，河道窄而淺，河底多為卵石、礫石，與路線交叉角度為145°，橋位下游約430 m處設置2-20 m拱橋，老橋正交布設，外觀質量良好，無漂流物沖撞痕跡，1/100 水位為83.8 m，對應流量為 516.6 m3/s，垂直過水斷面面積為413.3 m2，橋墩阻水面積為7.1 m2，橋墩阻水占行洪面積的1.7%，橋墩布設基本順水流方向(6號，7號右幅橋墩和8號左幅橋墩在河中，橋墩連線與水流方向一致)，橋孔布設能夠滿足河流行洪的要求，且河道中無大的漂流物，對橋墩的沖撞不會產生大的影響，故橋梁采用正交四柱布設。

5 K15+338東坡大橋

橋位位于寧國市中溪鎮中溪村的東坡組北側，河道測時水深約1.5 m，河槽小樁號側竹林叢生，河底多為卵石、礫石，與路線交叉角度為28°，橋位上游約360 m處的S104上設置4-16 m板橋，橋墩采用雙柱墩正交布置，老橋上部和下部外觀質量良好，無漂流物沖撞和沖刷痕跡(見圖3)，1/100水位為89.0 m，對應流量為852.5 m3/s，垂直過水斷面面積為 666.0 m2，橋墩阻水面積為7.1 m2，橋墩阻水占行洪面積的1.0%，橋墩布設順水流方向(5號左幅和6號右幅橋墩、6號左幅和7號右幅橋墩、7號左幅和8號右幅橋墩均落在河中，且橋墩連線與水流方向一致)，橋孔布設能夠滿足河流行洪的要求，且河道中無大的漂流物，對橋墩的沖撞不會產生大的影響，故橋梁采用正交布設，由于本橋上跨東中路(縣道三級)，由于交叉角度較小，橋梁在道路的兩側采用錯孔布置，跨徑組合為左幅7×25 m+2×25 m+20 m，右幅8×25 m+20 m+2×25 m+20 m，被交道路凈高按4.5 m控制。

圖3 東坡大橋上游4-16 m板橋

圖4 嶺峰大橋上游3-30 m拱橋（沖毀）

6 K19+480嶺峰大橋

橋位位于寧國市中溪鎮鳳凰村的小范上附近河道的彎道處，河道測時水深約1.5 m，河槽兩側竹林叢生，河底多為卵石、礫石，與路線交叉角度為130°。橋位上游約210 m處的東津河上設置3-30 m拱橋，據調查，該拱橋由于基礎埋置深度較淺，基底掏空致使橋梁被水沖毀(見圖4)，1/100水位為99.0 m，對應流量為1 245 m3/s。橋孔布設在滿足河流行洪的要求下，跨過兩側堤埂，橋梁采用順水流方向斜交－40°布設，跨徑組合為6-30 m。

7 K23+130獅橋高架橋

橋位位于寧國市中溪鎮獅橋村處，河道測時水深約0.8 m，河底多為卵石、礫石，與路線交叉角度為109°(見圖5)，1/100水位為109.3 m，對應流量為1 073 m3/s。橋位上游30 m處S104上對應老橋的角度為6-16 m板橋，三柱，斜交角度為40°;下游160 m處設有5-13 m的雙曲拱橋，拱橋修建的年代較長(解放后修建)，至今外觀良好，橋孔布設在滿足河流行洪的要求下，跨過小樁號獅陰路和被交道路S104，橋梁采用正交布設。由于橋位處位于城鎮段，人口密集，交通量大，S104與路線交角很小，為14°，且路線左側為欠穩定高邊坡，受路線大樁號側老橋控制，S104很難改線，且地方公路管理部門和當地居民也不同意S104改線，故設計時采取了橋梁跨越。綜合比較后，采用造價低廉、施工方便的40 m預應力混凝土先簡支后連續T梁，并采用門架墩以跨越S104，跨徑組合為:6×30 m+4×40 m+15×30 m，凈高按5.4 m控制。

圖5 獅橋高架橋上游6-16 m板橋

本項目還有幾座大橋和中橋跨東津河的中上游，橋梁布設主要受填土高度控制，故本文不再進行闡述。

橋梁上部構造選擇時，充分考慮施工的方便，優選標準跨徑結構，特別是同一合同段、同一跨徑的橋梁應盡量采用同種結構形式。一般大橋采用預應力混凝土先簡支后連續小箱梁(25 m和30 m)和預應力混凝土先簡支后連續T梁(40 m)，中小跨徑橋梁，為了減少空心板支座脫空和內膜上浮的現象，采用低高度密肋式預應力混凝土簡支T梁，跨徑有13 m和20 m;互通變寬橋采用預應力混凝土現澆連續箱梁。下部結構根據橋墩高度、地質情況、水利設施以及美觀等要求，橋墩類型主要有柱式墩、V形墩、Y形墩和空心薄壁墩等，設計時均考慮河床的沖刷深度，確保有效樁長。

8 結語

通過調查項目區域內的東津河及其附近建筑物的使用情況，并輔以必要的水文計算，合理確定橋梁的規模及橋跨布置，盡量減少因高速公路建設對當地水利及居民生活的影響，同時有效地控制工程投資，節約造價。

[1]陳彪來.淺談大通河橋總體設計[J］.山西建筑，2010，36(20):323-324.