老城區橋梁改建工程防洪影響評價問題探討

門廣惠

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250）

老城區橋梁改建工程防洪影響評價問題探討

門廣惠

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250）

隨著社會經濟的發展，交通擁堵問題越來越受關注。一些老城區的舊橋因年久失修、路面較窄，成為交通瓶頸，舊橋更新改造或拆除重建勢在必行。但舊橋改造往往受地形地貌及周邊城區已有建筑物的限制，無法達到正常的防洪標準，本文以承德市萬華旱河橋改造為例，對如何協調防洪評價與城區發展的問題進行分析探討。

城區；舊橋改造；防洪影響；安全評價

1 建設項目概況

1.1 項目重建必要性

萬華旱河橋位于承德市老城區二仙居旱河上，現狀橋長20m，分4跨，每跨5m；橋寬5m，與旱河正交；橋西側加寬5m，為簡易搭建的人行橋。原橋主要作用是連接旱河兩側道路并使道路延伸至西大街，為旱河南側居民出行提供便利。旱河南側，橋頭以西為老城區最大的自由市場，人、車通行流量較大。受橋梁寬度以及市場影響，該橋梁處形成交通瓶頸。原橋年久失修，橋墩阻水面積較大，存在諸多安全隱患。鑒于上述原因，萬華旱河橋亟需改建。

1.2 橋梁設計情況

設計將原橋及加寬人行橋一并拆除，在原位置新建一座橋梁。設計橋長18m，考慮橋下河道內熱力管線影響，橋梁分兩跨，一跨10m，一跨8m。橋梁與河道正交，橋梁寬度為18m，其中車行道14m，兩側各2m人行道。

上部結構采用普通鋼筋混凝土簡支現澆板結構。受河道兩岸路面高程限制，設計橋梁底高程無法滿足20年一遇防洪要求。經相關部門協商，降低橋梁設計防洪標準，橋梁按漫水橋設計。設計橋面結構總厚度為70cm，橋面最低點高程為348.56m。

2 防洪影響分析

2.1 設計洪水

二仙居旱河無實測水文資料，設計洪水通過暴雨途徑分析計算。橋址以上控制面積18.1km2，河長7.2km，河道縱坡2.43%。經分析，橋址位置處50年、20年、10年一遇設計洪峰流量分別為204，149，109m3/s。

2.2 設計洪水位

二仙居旱河已經進行了整治，河道斷面規整，河底及岸坡已進行了防護。橋梁位置現有河道寬度18m，現狀橋址位置河底高程為345.97m，20年一遇設計洪水位348.48m，設計堤頂高程349.15m。

2.3 水位壅高及壅水長度

根據萬華旱河橋梁設計，采用流速水頭差法計算水位壅高及壅水長度，當發生20年一遇洪水時，上游水位壅高為0.135m，壅水長度為27m；當發生10年一遇洪水時，上游水位壅高0.110m，壅水長度為22m。

2.4 沖刷分析計算

根據橋址附近相關勘察資料，按公路設計規范中推薦的沖刷計算公式，初步估算20年、10年一遇洪水時橋址斷面河道沖刷深度分別為3.78，3.16m。

2.5 梁底高程分析計算

二仙居旱河沒有通航要求，萬華旱河橋的允許最低梁底高程按不考慮通航要求分析計算。根據相關規范橋下凈空高度取駐hj=0.5m，壅水高度、浪高等根據水深、風速、風向等資料綜合分析確定∑駐h=0.28m。20年一遇設計水位348.48m，萬華旱河橋跨越二仙居旱河的允許最小梁底高程應為349.28m，

3 防洪影響評價

3.1 橋梁工程布置評價

萬華旱河橋在原橋址重建，橋梁走向與河道水流方向夾角為90°，橋位布置基本合理。橋梁與兩岸平交，橋梁設計長度18m。受橋下河道內熱力管線影響，按橋跨分兩跨設計，一跨10m，一跨8m。橋梁工程布置基本合理。

3.2 橋梁建設對河道行洪影響評價

3.2.1 橋梁布設對河道行洪影響分析

現狀橋梁在河道內有3個阻水墩柱。工程重建后，橋梁布設長度等于河道寬度，盡量減少了阻水墩柱個數，橋梁分兩跨，在河道內布設一個橋墩，為洪水預留了下泄通道，橋梁長度及布設對河道行洪影響較小。

3.2.2 橋梁梁底高程對河道行洪影響分析

橋梁跨越河道的允許最小梁底高程為349.28m，設計梁底高程為347.86m，低于允許最小梁底高程。

由于橋梁北側路面較低，雙柳路現狀高程為347.0m，設計橋面高程為348.56m，橋面抬高之后需與現狀道路順接，順接后道路高程低于兩側建筑室內地坪標高。若在現有設計基礎上再抬高梁底高程，為了保持與兩側道路順接，則需抬高現有路面高程，若路面抬高則會高于兩岸建筑室內地坪標高，會引起一系列排水問題，跨越位置抬高橋梁梁底高程困難較大。因此橋梁設計為漫水橋，發生設計標準洪水時，橋面以上漫流行洪，橋梁墩柱及梁底板均會產生阻水作用。由于橋面漫流行洪，故橋梁兩側護欄不能做成封閉式，欄桿設置在保證安全情況下盡量減少阻水，發生設計洪水時，橋梁應及時斷交，兩側采取臨時封堵措施，以保證河道的行洪安全。

3.2.3 橋墩布設對河道行洪影響分析

由于橋墩縮窄河道過水斷面，將造成橋梁上游水位壅高。根據前述分析計算結果，當發生20年一遇洪水時，上游水位壅高為0.135m，壅水長度為27m。

由于橋梁建設造成上游壅水，致使上游河道達不到20年一遇的設計防洪標準，因此橋梁上游的壅水段，應進行堤防加高加固，使河道的防洪標準達20年一遇。

3.2.4 橋梁施工對河道行洪的影響分析

橋梁工程施工安排在非汛期進行，施工完畢及時進行清理，恢復原貌，工程施工對河道行洪影響較小。

3.3 對河勢穩定的影響評價

萬華旱河橋的橋墩布設與河道水流基本平行，對河道總體流勢不會產生大的影響。發生洪水時，流速、流向急劇變化，將造成局部沖刷。在河道兩岸也采取防護措施的前提下，萬華旱河橋工程對河勢穩定基本沒有影響。

3.4 其他影響評價

3.4.1 對現有水利工程設施的影響評價

萬華旱河橋橋址附近的水利工程設施主要是兩岸堤防和上游20m處的橡膠壩，對現有水利工程設施的影響主要是橋梁施工。橋梁工程施工期間，應做好施工組織設計，不得損壞現有水利工程的完整性。

3.4.2 對抗洪搶險的影響評價

萬華旱河橋對防汛搶險的影響主要是對交通道路的影響。二仙居旱河左、右堤設計堤頂高程均為349.15m，兩岸堤防外為沿河道路，防洪堤不承擔交通任務。河道兩岸道路高程為347～348m，橋梁建成后與兩岸道路平交并順接。橋梁建設對抗洪搶險基本沒有影響。

3.4.3 對第三人合法水事權益的影響評價

萬華旱河橋橋址上游20m為橡膠壩，發生洪水時塌壩運行，附近無其他取水設施，橋梁改建對第三人合法水事權益基本無影響。

3.5 橋梁防洪安全評價

根據CJJ37—2012《城市道路工程設計規范》3.7.2條：“城市橋梁宜采用百年一遇或三百年一遇的洪水頻率。對城市防洪標準較低的地區，當按百年一遇或三百年一遇的洪水頻率設計，導致橋面高程較高而引起困難時，可按相交河道或排洪溝渠的規劃洪水頻率設計，且應確保橋梁結構在百年一遇或三百年一遇洪水頻率下的安全。”旱河的設計防洪標準為20年一遇洪水，跨越河道的允許最小梁底高程為349.28m，由于受條件限制，萬華旱河橋設計梁底高程為347.86m，低于允許最小梁底高程。由于河道北側雙柳路現狀高程為347m，若橋面過高道路交叉問題難以解決。橋梁設計已按漫水橋設計，在發生河道設計標準洪水時，橋面允許過水。

二仙居旱河屬于山區河道，沖刷深度較大，橋梁工程建設應根據詳細的地質勘察資料，復核河床最大沖刷深度，核定橋梁基礎埋深，以保證橋梁安全。同時，橋梁結構應按100年一遇洪水進行設計，當發生100年一遇洪水時，保證橋梁結構的安全。

4 防治與補救措施

4.1 堤防加高加固建設工程

當發生20年一遇洪水時，橋梁建設將造成二仙居旱河上游水位壅高為0.135m，壅水長度為27m，致使橋梁上游27m范圍內的堤防達不到設計標準，因此，橋梁建設單位應在建設橋梁的同時將上游27m范圍內的堤防加高加固，使河道防洪標準達20年一遇，并與現狀堤防及岸坡平順銜接。

4.2 堤坡護砌工程

橋墩縮窄了河道過水斷面，加大了斷面流速，一旦行洪河道沖刷將對兩岸堤坡產生影響，為確保堤防工程安全完整，設計中應增加堤坡護砌工程。護砌長度為橋梁投影以外上游20m、下游20m，護砌高度至堤頂，護砌基礎深應低于沖刷線0.5m。

4.3 其他防治與補救措施

除安排上述堤防建設、堤坡護砌工程外，橋梁建設還應采取以下防治與補救措施：發生設計洪水時應在橋梁兩側采取臨時封堵措施，以保證河道行洪安全；為減免施工期對河道行洪的影響，建議施工期安排在非汛期；在工程施工過程中，應盡量減少對現狀河道的擾動，不應在河道內堆放施工垃圾，以免影響環境和河道行洪；橋梁工程施工前應作好與水行政主管部門的聯系與協調。

5 結語

老城區的舊橋改造或重建工程防洪評價時應注意如下問題：

（1）當橋梁的設計梁底高程低于河道防洪標準允許最小梁底高程時，可建議市政或交通部門降低橋梁的使用標準，橋梁設計為漫水橋型式。

（2）橋梁建設后，會增加河道的壅水和沖刷。橋梁建設部門應在橋梁建設的同時，對橋梁上游堤防進行加高加固，對橋梁上下游河道采取防護措施，保證河道行洪安全。

（3）橋梁設計中應充分考慮洪水期漂浮物對橋梁的撞擊，確保橋梁結構在設計標準洪水下的安全，同時工程建設單位及市政交通部門應承諾橋梁降低標準運用，在橋梁兩側設置顯著的漫水橋警示標志，以提醒居民在發生洪水時注意安全。

（4）漫水橋梁兩側護欄不能做成封閉式，欄桿設置在保證安全情況下盡量減少阻水作用，發生較大洪水時，橋梁應及時斷交，兩側采取臨時封堵措施，以保證河道的行洪安全。

參考文獻：

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Discussion on flood control im pacted evaluation of the bridge reconstruction in old city

MEN Guang-hui
（HebeiResearch Institute of Investigation&Design ofWater Conservancy&Hydropower，Tianjin 300250，China）

With the developmentofsocialeconomy，the traffic jam has become into a serious socialproblem attracting exten-siveattention.Becauseofdisrepairand narrow，some old bridge hasbecome a traffic bottleneck in theold city，and old bridge retrofitor demolish rebuild is imperative.Butold bridge reconstruction often limited by topography and the existing buildings in thesurrounding，itcan notmeetthenormalstandard of flood control，thisproblem isworth exploringand attention.

the city；the old bridge reconstruction；flood control effect；safety evaluation

TV85

B

1672-9900（2015）01-0036-04

2014-12-24

門廣惠（1960-），女（漢族），天津人，高級工程師，主要從事水文規劃工作，（Tel）13652053730。