□張海峰(河南省南水北調(diào)建管局)
南水北調(diào)中線總干渠自河南省淅川縣陶岔渠首,經(jīng)長江流域與淮河流域的分水嶺—方城埡口,沿唐白河平原北部和黃淮平原西部,經(jīng)河南、河北、北京、天津4省(直轄)市,跨越長江、淮河、黃河、海河四大流域,全長1432km,其中渠首至北京團城湖長1277km,天津干線長155km,沿線與高速公路、國道、省道、地方道路等多條公路交叉。據(jù)不完全統(tǒng)計,南水北調(diào)中線工程共有1400多座橋梁跨越總干渠。隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展,新建公路將多處跨越南水北調(diào)工程總干渠。為使南水北調(diào)工程與公路交通工程協(xié)調(diào)發(fā)展,要根據(jù)橋位處總干渠的斷面形式、工程施工等具體情況,分析新建跨渠橋梁對南水北調(diào)總干渠的影響,把握影響橋梁設(shè)計方案的主要因素,合理確定橋梁設(shè)計方案。
在滿足公路、橋梁現(xiàn)行設(shè)計規(guī)程、規(guī)范的前提下,橋梁軸線布置宜盡量與總干渠軸線正交,以減少橋梁和接線引道長度,降低工程造價??缜蛄旱脑O(shè)計單位在布置道路或橋梁軸線時應(yīng)及時與總干渠設(shè)計單位溝通、銜接,了解臨近建筑物的布置情況,避免與總干渠其他建筑物發(fā)生沖突。橋梁與臨近建筑物的間距應(yīng)結(jié)合總干渠的斷面型式和施工方式,以不影響施工為原則確定。橋梁與油、氣管道的間距一般≥100m;與高壓線跨渠塔架軸線的間距≥1.5倍塔架高度;在與架空送電線路交叉時,交叉處送電線路導(dǎo)線距路面最高點的垂直距離必須符合相應(yīng)送電線路標(biāo)稱電壓規(guī)定的要求。
南水北調(diào)中線總干渠全長1277km,總水頭98.81m,縱向坡降1/20000~1/30000,全線基本自流輸水。沿線共布置河渠交叉、左岸排水、渠渠交叉、路渠交叉、控制工程等各類建筑物1800余座,水頭十分寶貴。新建跨渠橋梁在布置跨徑時,其主跨至少應(yīng)跨越總干渠加大水位過水?dāng)嗝?,不得影響總干渠的輸水能力?/p>
南水北調(diào)總干渠采用明渠輸水,渠道全線采用混凝土襯砌,襯砌范圍為過水?dāng)嗝娴那缀瓦吰拢吰乱r砌填方渠段至堤頂,挖方渠段至一級馬道。為防止?jié)B漏和凍脹,襯砌板下加設(shè)復(fù)合土工膜和保溫板??缜蛄涸诓贾脴蚨諘r應(yīng)注意對渠道襯砌和地基穩(wěn)定的影響。
3.1 對于填方渠道,除滿足橋梁主跨跨越過水?dāng)嗝嬉酝?,還應(yīng)滿足《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286-98)中橋墩不應(yīng)布置在堤身設(shè)計斷面以內(nèi)的規(guī)定,當(dāng)需要布置在堤身背水坡時,必須滿足堤身設(shè)計抗滑和滲流穩(wěn)定的要求。
3.2 對于挖方渠道,橋墩布置在加大水面線與一級馬道之間時,應(yīng)根據(jù)《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(SL T255-98)做好渠道復(fù)合土工膜與橋墩立柱之間的結(jié)合處理。
3.3 基坑開挖、回填的應(yīng)按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)的有關(guān)要求處理,過水?dāng)嗝嬉韵虏课婚_挖邊坡一般不陡于1:3,過水?dāng)嗝嬉陨系拈_挖邊坡應(yīng)滿足穩(wěn)定要求,回填土料應(yīng)滿足總干渠在相應(yīng)渠段的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),壓實度不小于0.98,以滿足渠坡防滲和穩(wěn)定的要求。
南水北調(diào)工程是跨區(qū)域跨流域的重大水資源配置項目,是惠及幾億人口的重大民生工程。為確保實現(xiàn)一庫清水北送,南水北調(diào)工程把治污和環(huán)保工作放在了與工程建設(shè)同等重要的位置。南水北調(diào)工程的成敗關(guān)鍵在水質(zhì),水質(zhì)的關(guān)鍵在治污和環(huán)保。為保護總干渠水質(zhì),國務(wù)院南水北調(diào)辦、國家環(huán)??偩帧⑺?、國土資源部以《關(guān)于劃定南水北調(diào)中線一期工程總干渠兩側(cè)水源保護區(qū)工作的通知》(國調(diào)辦環(huán)移[2006]134號)劃定了總干渠兩側(cè)一、二級水源保護區(qū)范圍,通知要求:“穿越總干渠的橋梁,必須設(shè)有遺灑和泄露收集設(shè)施,并采取交通事故帶來的水質(zhì)安全風(fēng)險防范措施。”
4.1 為防止橋面雨污水進入總干渠,一般采取兩種工程措施:一種是在人行道下設(shè)置橋面排水溝,通過橋面橫坡將雨污水匯入橋面排水溝,然后通過橋梁縱坡引出橋面,匯入道路排水系統(tǒng)。第二種是在橋梁兩側(cè)設(shè)置橫向排水孔,縱向采用排水管與排水孔連接,橋面雨污水通過橫向排水孔匯流至縱向排水管,然后由縱向排水管引出橋面,匯入道路排水系統(tǒng)。排水孔及排水管的管材應(yīng)具有一定的耐久性,連接應(yīng)緊密。
4.2 為防止拋灑物進入總干渠,在橋梁兩側(cè)設(shè)置防拋落物網(wǎng),在城市區(qū)域內(nèi)可采用聲屏障替代,高度一般為2.0m。
4.3 為防止交通事故車輛進入總干渠,在橋梁兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土防撞護欄,護欄高度0.75~1.0m。
南水北調(diào)中線工程為Ⅰ等工程,總干渠渠道及各類交叉建筑物和控制工程等主要建筑物為1級建筑物??偢汕姆篮榘踩ㄟ^河渠交叉建筑物保證,集水面積>20km2的河渠交叉建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)按100年一遇洪水設(shè)計,300年一遇洪水校核;集水面積<20km2的左岸排水建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇洪水設(shè)計,200年一遇洪水校核。為防止外水侵入,總干渠外側(cè)設(shè)有截流溝和防洪堤。
橋梁引道及道路分割了河渠交叉建筑物的原流域面積,可能對河渠交叉建筑物規(guī)模和總干渠防洪安全產(chǎn)生影響。通過在橋梁引道下設(shè)置過水涵洞,消除對匯流面積分割的影響,涵洞的規(guī)模根據(jù)水文及水力學(xué)計算確定。截流溝通過橋梁引道時,采用涵洞(管)等型式,保證排水通暢,涵洞(管)尺寸根據(jù)水力學(xué)計算確定。
總干渠左、右岸均設(shè)有5m寬運行維護道路,以滿足運行管理、養(yǎng)護的需要,運行道路布置在左、右岸挖方渠道一級馬道和填方渠道渠頂??缜蛄号c運行道路的交叉形式根據(jù)總干渠斷面特點分為立交和平交兩種,為減少相互影響,優(yōu)先選用立交形式。
6.1 橋梁與運行維護道路立交。依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003),橋梁梁底與運行道路之間的凈空應(yīng)不小于4.5m,若總干渠兩岸設(shè)有防洪堤,橋梁梁底應(yīng)至少高于防洪堤堤頂0.5m,以滿足橋梁施工及檢修維護的需要,兩者相比取大值。
6.2 橋梁與運行道路平交。為避免影響被交公路的行車安全,盡量不在橋頭直接平交,可在橋頭以外一定距離與公路平交,并設(shè)置平交道口,平交道口處須設(shè)有防護措施;橋梁建成通車后,應(yīng)加強交通管理,優(yōu)先服從防汛搶險和工程管理需要。
南水北調(diào)總干渠右側(cè)防護林帶內(nèi)布置有一條35kV供電專線,采用水泥線桿架設(shè),架設(shè)高度一般為12m。橋梁建設(shè)后,橋面高程將高于原地面,總干渠供電專線與橋面之間的凈空若不能滿足規(guī)范要求,線桿的高度及間距應(yīng)進行調(diào)整。調(diào)整方案應(yīng)依據(jù)《66kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范》(GB-50061-97)的有關(guān)規(guī)定以及對相鄰線桿的影響確定。
國務(wù)院南水北調(diào)建設(shè)委員會第五次全體會議確定了南水北調(diào)中線一期工程2013年底完成主體工程,2014年汛后通水的總體建設(shè)目標(biāo)。國務(wù)院南水北調(diào)辦制定了2013年12月底前建成黃河以北全部渠道工程,完成黃河以南渠道一級馬道以下工程和所有渠道交叉建筑物(包括河渠、渠渠、鐵路、公路交叉建筑物)的建設(shè)進度計劃。
新建橋梁的建設(shè)工期須服從于渠道工程,根據(jù)橋位處總干渠的斷面型式、施工方式、施工工期等因素確定橋梁設(shè)計方案和施工方案。
8.1 橋梁施工對渠道工程施工有影響但可提前完工的。橋梁設(shè)計方案按照上述7條原則確定后,須提前渠道工程6個月完工,用于臨時繞行道路和橋梁占壓段渠道的施工。
8.2 若橋梁工程無法提前并保證渠道工程按期完工,應(yīng)選用橋梁主跨跨越總干渠運行道路的設(shè)計方案,避免對運行道路及渠坡襯砌施工產(chǎn)生影響,橋梁施工方式采用懸臂掛籃法施工。
把握以上8個方面的影響,結(jié)合總干渠的設(shè)計、施工等實際情況,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后提出科學(xué)合理的設(shè)計方案,實現(xiàn)南水北調(diào)工程和公路交通工程互相促進、共同發(fā)展。
[1]國務(wù)院南水北調(diào)辦、交通運輸部.關(guān)于進一步做好南水北調(diào)工程建設(shè)與公路交通工程建設(shè)協(xié)調(diào)工作的通知(國調(diào)辦投計[2007]94號)[S].2007.
[2]NSBD-ZGJ-1-8.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局.南水北調(diào)中線一期工程總干渠初步設(shè)計跨渠公路橋設(shè)計技術(shù)規(guī)定(試行)[S].2007.
[3]NSBD-ZGJ-1-21.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局.南水北調(diào)中線一期工程總干渠初步設(shè)明渠土建工程設(shè)計技術(shù)規(guī)定(試行)[S].2007.