闸桥合一打造美丽风景线——长江设计院技术创新攻克大型闸桥合建难题
澛港闸(桥)工程是漳河流域治理的关键性工程,包括澛港闸工程和澛港大桥改造工程两部分,已列入国务院批复的《长江流域综合规划(2012-2030年)》。工程的主要任务是改善城市水环境和水景观、航运、供水和灌溉条件;实行闸、桥合建,可对道路、航运、水闸枢纽工程功能进行最佳整合,有利于节省投资和土地资源,打造城市新景观。同时结合正在施工的青弋江分洪道工程,统筹安排施工,避免重复建设。
闸桥合建,虽然是有利于节省投资和土地资源的最优方案,但在技术上确实难度不小。闸桥合建就是将澛港大桥桥墩置于澛港闸闸墩顶部,实现闸桥合二为一。澛港闸规模为大(Ⅱ)型,澛港大桥道路等级为一级公路兼城市主干道,双向八车道。如此大规模和高等级的闸桥合建,在国内实属罕见。依据规范要求,水(船)闸工程基础沉降量要求不大于15厘米,沉降差不大于5厘米,而桥梁工程基础沉降差则要求小于0.5厘米,这一要求远超过水(船)闸工程。
在软基上进行大型桥梁与水闸合建,如何解决闸桥二者之间的沉降协调问题?这一工程界罕见的巨大难题摆在了长江设计院工程技术人员面前。
面对这一难题,在三峡工程、南水北调中线工程等世界级大型水利工程设计中屡创奇迹的长江设计人,大胆创新、小心求证,克服了桥梁对基础沉降差要求高,桥型选择困难;地质条件差、基底应力大、地基沉降大,地基处理方式选择困难;闸址处河道近90度转弯,船闸航线布置困难;闸桥运行相互影响大,闸桥合建布置困难等四大难题,第一时间拿出了闸桥合建方案。
在桥型选择上,考虑了“大跨度隐盖梁简支预制小箱梁+π形墩”方案和“小跨度大展翅现浇连续箱梁+双柱式矩形墩”方案,通过从美观、经济、施工、适应变形和与水船闸协调性五方面进行比选后,最终采用了前者。同时为了减小桥梁的沉降差,水闸采用了2孔一联的结构型式,并将桥墩置于中闸墩上。经过计算,基础沉降差能满足桥梁规范要求。
闸址处地基为软土地基,水(船)闸基底应力大,地基沉降量大。为减小闸桥基础沉降,同时满足承载力及稳定要求,采用了钻孔灌注桩+防渗墙的地基处理方式,并使桩端嵌入基岩。经过计算,闸桥结构的沉降、稳定性及地基承载力均满足规范要求。
为适应闸址处河道近90度弯曲走势,船闸上、下游引航道采用曲线布置,根据模型试验结果可知,船闸水流条件较好,能满足规范规定的通航水流条件要求。
在结构布置时充分利用闸上桥下的空间,通过桥墩和隔墙,将工作区和公共区巧妙地区分开来,互不干扰。工作区内布置启闭机房、检修门启闭设备、变配电房、工作弧门启闭区间等;公共区内布置上、下游观景平台和文化长廊。通过文化长廊,可展示芜湖市独特文化底蕴。
澛港闸上游约2公里范围内沿漳河设置了两级亲水平台,闸下游与外龙窝湖景区、滨江公园三期统一规划,将水利工程与建筑艺术相结合,使枢纽主体建筑与周边环境和城市文脉相协调,突破传统水利工程形象,达到绿色、生态和环保的统一,达到超越与创新,使之成为芜湖市的新亮点和新景点。
来源:水信息网