陳伯良,李斯兵,王國濤
(1.邯鄲市光太公路工程有限公司,河北邯鄲 056000;2.湖南省吉茶高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司,湖南吉首 416000)
吉茶高速兄弟河水庫大橋,地處湘西自治洲花垣縣窩勺鄉(xiāng)折臘村,全橋?yàn)橥ㄟ^花垣縣兄弟河水庫庫區(qū)而設(shè)。
兄弟河水庫流域面積314 km2,多年平均徑流量9.4 m3/s,水庫正常蓄水位 +485 m,正常庫容7 444萬m3,總庫容8 148萬 m3,是一座以灌溉為主,結(jié)合防洪、發(fā)電、城鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水利工程。庫區(qū)匯水面積大,水庫漲水速度快,一晚上可以漲6~8 m。
該橋10#、11#墩的8根40 m長的嵌巖樁位于庫區(qū)深水區(qū)內(nèi)。蓄水期橋位最深水位45 m,枯水期最深水位26 m。見圖1。
圖1 橋梁深水區(qū)縱斷面圖
橋位區(qū)屬丘陵、河谷地貌,地形起伏大,10#、11#墩位處兩側(cè)地形陡峭(見圖 2),水域狹窄(寬100 m)不通航連機(jī)船都沒有,交通非常不便,大型設(shè)備,如浮吊、打樁船、6車以上渡船、50 t履帶吊機(jī)和大噸位、超長超寬車輛根本無法到達(dá)橋位,鋼棧橋、鋼平臺(tái)材料運(yùn)到墩位非常困難。
前期對(duì)地形地勢(shì)、水文地質(zhì)做了大量的調(diào)查摸底,通過花垣縣水利局掌握了水庫修建以來每年每天的水位數(shù)據(jù),水庫為縣城生活水源、也是全縣農(nóng)田灌溉水源,根本不可能因?yàn)樾迾蚍鸥尚钏?/p>
按照1998年到2006年9 a水位變化統(tǒng)計(jì)情況,每年的6月份 ~12月份的最大降落水位為10 m,推算到 2007年 12月份的水位最低在+475.00 m左右,還超過設(shè)計(jì)施工水位+466.00 m約9 m;如果期間降水多,水位就不會(huì)下降或下降緩慢,也可能反而上升;即使按現(xiàn)在的庫容量,按照供發(fā)電、灌溉、城鎮(zhèn)用水的泄流量也要到2008年4月上旬才能降到施工水位+466.00 m,而到2008年的5月份又是雨季的開始。項(xiàng)目部在2007年7、8、9月份多次到花垣縣水利局、花垣縣兄弟河水庫管理所調(diào)查并想?yún)f(xié)調(diào)有關(guān)情況,得到的答復(fù)是正常蓄水位+485 m,蓄水還在繼續(xù),沒有花垣縣政府的文件不能放水。
圖2 橋位深水區(qū)平面圖
因此按照鋼棧橋、鋼平臺(tái)施工方案做了大量的準(zhǔn)備工作,但由于陡峭的地形和堅(jiān)硬的白云巖無法打入鋼管樁,這個(gè)方案無法落到實(shí)踐。
也曾調(diào)查打樁船,考慮把打樁船分解裝運(yùn)到庫區(qū)組裝再施工,但費(fèi)用高昂無法落實(shí)。后來又考慮用舟橋部隊(duì)的浮船組裝,或在現(xiàn)場(chǎng)用鋼板拼焊打樁船,但都不切實(shí)際一一放棄。
2008年元月,百年一遇的冰災(zāi)襲擊整個(gè)南方,因?yàn)檩斎牖ㄔh的電線冰凍損毀一時(shí)無法恢復(fù),花垣縣政府不得不下令放兄弟河水庫庫存水發(fā)電保證人民正常生活,夜以繼日放水,到2月10日春節(jié)后上班庫區(qū)水位剛好達(dá)到歷史最低;我們抓住這一千載難逢的戰(zhàn)機(jī),立即論證和申報(bào)筑島圍堰的方案,當(dāng)時(shí)是這樣考慮的:筑島施工可以利用土石方施工機(jī)械,土石可以就地取材,有利于節(jié)約成本、縮短工期,同時(shí)大大降低了施工難度;沖擊鉆機(jī)在筑島上作業(yè)如同平地,比在35 m高的鋼平臺(tái)上作業(yè)安全,質(zhì)量也更保證;在庫區(qū)內(nèi)取料填筑,可以不影響庫容,不影響環(huán)境;與相關(guān)部門溝通,在一定工期內(nèi),水庫水位保持在一定范圍,不會(huì)對(duì)筑島平臺(tái)施工造成影響。
這一方案得到了監(jiān)理、業(yè)主、地方政府的批準(zhǔn)和大力支持。
因?yàn)榈退坏臅r(shí)間是有限的,一旦下雨庫區(qū)水位就會(huì)立即上漲。必須抓住在南方的雨季到來之前完成水中的樁基和下構(gòu)施工,因此項(xiàng)目動(dòng)員全體人員之力,調(diào)動(dòng)6臺(tái)卡特320D挖機(jī)、24臺(tái)后八輪、4臺(tái)D85推土機(jī)、4臺(tái)ZL50裝載機(jī)、2個(gè)爆破隊(duì),日夜筑島。
筑島施工:在10#、11#兩墩位放樣后,標(biāo)示出筑島的平面位置,用推土機(jī)配合挖掘機(jī),利用水庫兩岸的土石方逐層向河中填筑壓實(shí),填筑頂面標(biāo)高控制在+466 m。土石料填島完成后,用挖機(jī)反開挖打鋼護(hù)筒的位置,采用黏土回填,再用震動(dòng)錘打入直徑2.8 m厚10 mm的鋼護(hù)筒,盡量打到基巖頂面甚至嵌入巖層段0.5~2 m封閉阻水,防止沖孔時(shí)坍塌。
采用這種方案,把深水施工的樁基變成了陸地施工,大大地降低了施工難度,降低了施工成本。后來雖然遭遇了多次水淹,但最終我們采用每孔1臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)沖孔,終于安全順利保質(zhì)保量地完成了施工任務(wù)。