透水式拦河坝体系在保护桥梁桩基施工中的应用

田 川

（四川路桥桥梁工程有限责任公司， 四川 成都 610000）

随着我国经济的快速发展，高速公路里程不断增加，桥梁的数量及质量在不断的提高。但在通车运营后的维护工程更是保证高速公路长久运行的重点工作。然而在现实的实际工作中，高速公路桥梁维修保养工作中遇到诸多问题。本文以四川省成都至绵阳高速公路复线射水河大桥基础防冲刷治理工程为例浅谈透水式拦河坝体系在保护桥梁桩基施工中的应用。

1 工程简介

四川省成都至绵阳高速公路复线 K45+308.5跨射水河桥梁，上部结构设计采用19-20m预应力砼简支小箱梁，下部结构采用钢筋砼双柱式桥墩，柱式台，钻孔灌注摩擦桩基础。

现状穿越射水河段较顺直，河堤上下游各有一定长度的格宾石笼河堤，河床由于受洪水冲刷，导致河床高程下降，原设计14、15、16、17号钻孔灌注摩擦桩外露长度3-5米不等，根据业主提供桩基施工长度检测报告标中15、16、17号桩基实际有效长度分别为20.3米、21.1米、21.6米，桩底高程分别为514.6米、514.7米、514.1米，经现场实测河床高程535.30米左右，埋置河床内长度仅为20.88米、20.78米、21.20米，而原桥梁设计提供的设计有效桩长为15.5米，其桩基富余量为4.3-5.7米左右，如果河床进一步冲刷，将给桥梁结构安全带来极大的安全隐患。

保证桩基的有效长度是确保桥梁结构安全的最重要因素，为此减少洪水对河道的冲刷，保证现状河床高程尤为重要。

桥墩桩基现状图片

2 方案介绍

主要采用在河道下游距下游桥墩25m左右设置浅埋式透水拦水坝，其作用主要将河道上游一定范围内的砂卵石截留，保证桥桩基的有效埋深，进而保证桥梁结构安全。

本方案在河道下游均匀设置直径1300mm抗冲（钻孔灌注）桩，桩间距为5m，总桩长15m（经计算确定），露出上、下游河床高程分别为1.5m、2.0m，并在露出河床部分桩顶上垂直水流方向设置两道联系梁，每道联系梁之间净距为45cm，梁截面800mmX500mm，最后形成一道钢筋砼透水网格屏障。为进一步加强抗冲桩的稳定性，在抗冲桩上游侧堆砌抗冲四角锥体，堆砌后自然边坡1：2，减弱水流直接对抗冲桩的冲击，为减弱洪水对抗冲桩下游的进一步淘蚀和洪水直接跌入下游，并在抗冲桩下游设一段海漫和防冲槽，经计算后海漫长度12.5m，防冲槽深度4.6m，海漫段采用高尔凡覆塑格宾石笼铺砌并按照1：2.5边坡堆砌抗冲四角锥体，防冲槽内用抗冲四角锥体填充，缝隙用砂卵石填实。

3 工程估算

方案工程估算投资约200万

4 施工注意事项

（1）施工桩基过程中应进行围堰或导流施工，防止沉桩过程塌孔现象。

（2）由于河道下游河床局部被开挖成沟渠排水，在施工区域应采用砂卵石进行回填夯实。

（3）方案中桩顶联系杆长度大于35m，应设置后浇带。

5 图纸概况

平面图

断面图1

断面图2

透水式拦河坝体系的优点:

（1）施工工艺简单，施工难度小。

透水式拦河坝体系主体工程为钢筋砼透水网格屏障，抗冲四角锥体，海漫和防冲槽。其中钢筋砼透水网格屏障是由抗冲桩和型钢横梁组成，抗冲桩施工按设计要求可用旋挖钻机成孔，然后浇筑。抗冲桩在透水式拦河坝系统中所承受抗弯抗剪力极小，且不承受压力。如在桩基施工过程中出现桩基中心点偏移问题，对整个体系的影响可在后续工艺中进行调整。钢筋砼透水网格屏障由钢横梁与桩基上预埋件焊接来实现，桩基中心点偏移会造成抗冲桩之间间距出现偏差，从而导致连接桩基的钢横梁长度发生变化。所以如果出现桩基中心点偏移的情况，可在后续钢横梁的长度上进行调整，从而消除桩基中心点偏移对整个系统的影响。抗冲四角锥体为预制块件，可在预制场提前预制。海漫和防冲槽均可在短时间内完成。

（2）对河流的生态环境影响小。

透水式拦河坝体系在生态环保上有其独特的特点。第一，整个拦河坝并非是一个整体坝体，而是由几部分组件构成的一个体系，最主要的的特点就是透水，对河流不是截断式的拦截。第二，透水式拦河坝主要目的是将河道上游一定范围内的砂卵石截留，保证桥桩基的有效埋深，进而保证桥梁结构安全。在整体施工过程中对河道的地形地貌改变较小。所以透水式拦河坝体系对河流的生态环境影响小。

（3）造价低，效果好。

透水式拦河坝体系总体造价相比于传统实体拦河坝造价低，但在整体效果上表现得更优越，且工程更耐久。

（4）施工工期短，能在雨季到来之前完成拦河坝体系。

透水式拦河坝体系在整体施工过程中抗冲桩的施工相比其他工序难度最大，但其施工工艺已经相当成熟。可根据实际情况采用多台设备同时施工加快工作进度。防冲槽采用机械施工，时间短。其他工序均为提前预制件和焊接。所以在旱季至雨季这几个月的时间就可完成透水式拦河坝体系。