老城区桥梁改建工程防洪影响评价问题探讨

门广惠

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

老城区桥梁改建工程防洪影响评价问题探讨

门广惠

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

随着社会经济的发展，交通拥堵问题越来越受关注。一些老城区的旧桥因年久失修、路面较窄，成为交通瓶颈，旧桥更新改造或拆除重建势在必行。但旧桥改造往往受地形地貌及周边城区已有建筑物的限制，无法达到正常的防洪标准，本文以承德市万华旱河桥改造为例，对如何协调防洪评价与城区发展的问题进行分析探讨。

城区；旧桥改造；防洪影响；安全评价

1 建设项目概况

1.1 项目重建必要性

万华旱河桥位于承德市老城区二仙居旱河上，现状桥长20m，分4跨，每跨5m；桥宽5m，与旱河正交；桥西侧加宽5m，为简易搭建的人行桥。原桥主要作用是连接旱河两侧道路并使道路延伸至西大街，为旱河南侧居民出行提供便利。旱河南侧，桥头以西为老城区最大的自由市场，人、车通行流量较大。受桥梁宽度以及市场影响，该桥梁处形成交通瓶颈。原桥年久失修，桥墩阻水面积较大，存在诸多安全隐患。鉴于上述原因，万华旱河桥亟需改建。

1.2 桥梁设计情况

设计将原桥及加宽人行桥一并拆除，在原位置新建一座桥梁。设计桥长18m，考虑桥下河道内热力管线影响，桥梁分两跨，一跨10m，一跨8m。桥梁与河道正交，桥梁宽度为18m，其中车行道14m，两侧各2m人行道。

上部结构采用普通钢筋混凝土简支现浇板结构。受河道两岸路面高程限制，设计桥梁底高程无法满足20年一遇防洪要求。经相关部门协商，降低桥梁设计防洪标准，桥梁按漫水桥设计。设计桥面结构总厚度为70cm，桥面最低点高程为348.56m。

2 防洪影响分析

2.1 设计洪水

二仙居旱河无实测水文资料，设计洪水通过暴雨途径分析计算。桥址以上控制面积18.1km2，河长7.2km，河道纵坡2.43%。经分析，桥址位置处50年、20年、10年一遇设计洪峰流量分别为204，149，109m3/s。

2.2 设计洪水位

二仙居旱河已经进行了整治，河道断面规整，河底及岸坡已进行了防护。桥梁位置现有河道宽度18m，现状桥址位置河底高程为345.97m，20年一遇设计洪水位348.48m，设计堤顶高程349.15m。

2.3 水位壅高及壅水长度

根据万华旱河桥梁设计，采用流速水头差法计算水位壅高及壅水长度，当发生20年一遇洪水时，上游水位壅高为0.135m，壅水长度为27m；当发生10年一遇洪水时，上游水位壅高0.110m，壅水长度为22m。

2.4 冲刷分析计算

根据桥址附近相关勘察资料，按公路设计规范中推荐的冲刷计算公式，初步估算20年、10年一遇洪水时桥址断面河道冲刷深度分别为3.78，3.16m。

2.5 梁底高程分析计算

二仙居旱河没有通航要求，万华旱河桥的允许最低梁底高程按不考虑通航要求分析计算。根据相关规范桥下净空高度取驻hj=0.5m，壅水高度、浪高等根据水深、风速、风向等资料综合分析确定∑驻h=0.28m。20年一遇设计水位348.48m，万华旱河桥跨越二仙居旱河的允许最小梁底高程应为349.28m，

3 防洪影响评价

3.1 桥梁工程布置评价

万华旱河桥在原桥址重建，桥梁走向与河道水流方向夹角为90°，桥位布置基本合理。桥梁与两岸平交，桥梁设计长度18m。受桥下河道内热力管线影响，按桥跨分两跨设计，一跨10m，一跨8m。桥梁工程布置基本合理。

3.2 桥梁建设对河道行洪影响评价

3.2.1 桥梁布设对河道行洪影响分析

现状桥梁在河道内有3个阻水墩柱。工程重建后，桥梁布设长度等于河道宽度，尽量减少了阻水墩柱个数，桥梁分两跨，在河道内布设一个桥墩，为洪水预留了下泄通道，桥梁长度及布设对河道行洪影响较小。

3.2.2 桥梁梁底高程对河道行洪影响分析

桥梁跨越河道的允许最小梁底高程为349.28m，设计梁底高程为347.86m，低于允许最小梁底高程。

由于桥梁北侧路面较低，双柳路现状高程为347.0m，设计桥面高程为348.56m，桥面抬高之后需与现状道路顺接，顺接后道路高程低于两侧建筑室内地坪标高。若在现有设计基础上再抬高梁底高程，为了保持与两侧道路顺接，则需抬高现有路面高程，若路面抬高则会高于两岸建筑室内地坪标高，会引起一系列排水问题，跨越位置抬高桥梁梁底高程困难较大。因此桥梁设计为漫水桥，发生设计标准洪水时，桥面以上漫流行洪，桥梁墩柱及梁底板均会产生阻水作用。由于桥面漫流行洪，故桥梁两侧护栏不能做成封闭式，栏杆设置在保证安全情况下尽量减少阻水，发生设计洪水时，桥梁应及时断交，两侧采取临时封堵措施，以保证河道的行洪安全。

3.2.3 桥墩布设对河道行洪影响分析

由于桥墩缩窄河道过水断面，将造成桥梁上游水位壅高。根据前述分析计算结果，当发生20年一遇洪水时，上游水位壅高为0.135m，壅水长度为27m。

由于桥梁建设造成上游壅水，致使上游河道达不到20年一遇的设计防洪标准，因此桥梁上游的壅水段，应进行堤防加高加固，使河道的防洪标准达20年一遇。

3.2.4 桥梁施工对河道行洪的影响分析

桥梁工程施工安排在非汛期进行，施工完毕及时进行清理，恢复原貌，工程施工对河道行洪影响较小。

3.3 对河势稳定的影响评价

万华旱河桥的桥墩布设与河道水流基本平行，对河道总体流势不会产生大的影响。发生洪水时，流速、流向急剧变化，将造成局部冲刷。在河道两岸也采取防护措施的前提下，万华旱河桥工程对河势稳定基本没有影响。

3.4 其他影响评价

3.4.1 对现有水利工程设施的影响评价

万华旱河桥桥址附近的水利工程设施主要是两岸堤防和上游20m处的橡胶坝，对现有水利工程设施的影响主要是桥梁施工。桥梁工程施工期间，应做好施工组织设计，不得损坏现有水利工程的完整性。

3.4.2 对抗洪抢险的影响评价

万华旱河桥对防汛抢险的影响主要是对交通道路的影响。二仙居旱河左、右堤设计堤顶高程均为349.15m，两岸堤防外为沿河道路，防洪堤不承担交通任务。河道两岸道路高程为347～348m，桥梁建成后与两岸道路平交并顺接。桥梁建设对抗洪抢险基本没有影响。

3.4.3 对第三人合法水事权益的影响评价

万华旱河桥桥址上游20m为橡胶坝，发生洪水时塌坝运行，附近无其他取水设施，桥梁改建对第三人合法水事权益基本无影响。

3.5 桥梁防洪安全评价

根据CJJ37—2012《城市道路工程设计规范》3.7.2条：“城市桥梁宜采用百年一遇或三百年一遇的洪水频率。对城市防洪标准较低的地区，当按百年一遇或三百年一遇的洪水频率设计，导致桥面高程较高而引起困难时，可按相交河道或排洪沟渠的规划洪水频率设计，且应确保桥梁结构在百年一遇或三百年一遇洪水频率下的安全。”旱河的设计防洪标准为20年一遇洪水，跨越河道的允许最小梁底高程为349.28m，由于受条件限制，万华旱河桥设计梁底高程为347.86m，低于允许最小梁底高程。由于河道北侧双柳路现状高程为347m，若桥面过高道路交叉问题难以解决。桥梁设计已按漫水桥设计，在发生河道设计标准洪水时，桥面允许过水。

二仙居旱河属于山区河道，冲刷深度较大，桥梁工程建设应根据详细的地质勘察资料，复核河床最大冲刷深度，核定桥梁基础埋深，以保证桥梁安全。同时，桥梁结构应按100年一遇洪水进行设计，当发生100年一遇洪水时，保证桥梁结构的安全。

4 防治与补救措施

4.1 堤防加高加固建设工程

当发生20年一遇洪水时，桥梁建设将造成二仙居旱河上游水位壅高为0.135m，壅水长度为27m，致使桥梁上游27m范围内的堤防达不到设计标准，因此，桥梁建设单位应在建设桥梁的同时将上游27m范围内的堤防加高加固，使河道防洪标准达20年一遇，并与现状堤防及岸坡平顺衔接。

4.2 堤坡护砌工程

桥墩缩窄了河道过水断面，加大了断面流速，一旦行洪河道冲刷将对两岸堤坡产生影响，为确保堤防工程安全完整，设计中应增加堤坡护砌工程。护砌长度为桥梁投影以外上游20m、下游20m，护砌高度至堤顶，护砌基础深应低于冲刷线0.5m。

4.3 其他防治与补救措施

除安排上述堤防建设、堤坡护砌工程外，桥梁建设还应采取以下防治与补救措施：发生设计洪水时应在桥梁两侧采取临时封堵措施，以保证河道行洪安全；为减免施工期对河道行洪的影响，建议施工期安排在非汛期；在工程施工过程中，应尽量减少对现状河道的扰动，不应在河道内堆放施工垃圾，以免影响环境和河道行洪；桥梁工程施工前应作好与水行政主管部门的联系与协调。

5 结语

老城区的旧桥改造或重建工程防洪评价时应注意如下问题：

（1）当桥梁的设计梁底高程低于河道防洪标准允许最小梁底高程时，可建议市政或交通部门降低桥梁的使用标准，桥梁设计为漫水桥型式。

（2）桥梁建设后，会增加河道的壅水和冲刷。桥梁建设部门应在桥梁建设的同时，对桥梁上游堤防进行加高加固，对桥梁上下游河道采取防护措施，保证河道行洪安全。

（3）桥梁设计中应充分考虑洪水期漂浮物对桥梁的撞击，确保桥梁结构在设计标准洪水下的安全，同时工程建设单位及市政交通部门应承诺桥梁降低标准运用，在桥梁两侧设置显著的漫水桥警示标志，以提醒居民在发生洪水时注意安全。

（4）漫水桥梁两侧护栏不能做成封闭式，栏杆设置在保证安全情况下尽量减少阻水作用，发生较大洪水时，桥梁应及时断交，两侧采取临时封堵措施，以保证河道的行洪安全。

参考文献：

［1］李传龙，杨纪伟，耿更.白沟引河大桥防洪评价分析［J］.水科学与工程技术，2011（5）.

［2］李龙辉，刘宝.跨河桥梁壅水计算的简化公式法［J］.东北水利水电，2008（12）.

［3］王黎明，杨艳，张正刚.桥梁壅水计算公式分析［J］.黑龙江水利科技，2009（5）.

［4］金林.白石天河大桥工程防洪影响评价［J］.今日科苑，2010（6）.

［5］叶新霞，程建华.河道管理范围内建设项目防洪评价工作的几点体会［J］.水利科技与经济，2012（3）:8-10.

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

门广惠（1960-），女（汉族），天津人，高级工程师，主要从事水文规划工作，（Tel）13652053730。