王自民

（南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250109）

1 工程基本情況

石家莊至濟(jì)南鐵路客運(yùn)專線（簡(jiǎn)稱“石濟(jì)客專”）濟(jì)南聯(lián)絡(luò)線分上聯(lián)特大橋和下聯(lián)特大橋，均上跨南水北調(diào)濟(jì)南市區(qū)輸水暗涵工程，其中上聯(lián)特大橋 17#～18#橋墩和下聯(lián)特大橋 21#～22#墩分別上跨南水北調(diào)暗涵。橋墩基礎(chǔ)形式均為鉆孔樁，每個(gè)墩5根，樁徑均為1.25m。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為矩形承臺(tái)、單線流線型實(shí)體墩、上部預(yù)制架設(shè)T梁。

南水北調(diào)濟(jì)南市區(qū)輸水暗涵工程建成于2012年，自2013年起運(yùn)行至今。暗涵為3孔鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)，單孔設(shè)計(jì)斷面為3.9m×4.15m，外輪廓寬13.7m，高5.25m，暗涵每15m設(shè)一道伸縮縫，橡膠止水，表層填充雙組份聚硫膠。

石濟(jì)客專特大橋17#和21#墩位于暗涵左側(cè)，承臺(tái)距暗涵最近處為1.95m，18#和22#墩位于暗涵右側(cè)，承臺(tái)距暗涵較遠(yuǎn)。為降低承臺(tái)受力對(duì)暗涵產(chǎn)生的不利影響，要求建設(shè)單位將上述4個(gè)橋墩承臺(tái)底面降至暗涵底板基本平齊，將承臺(tái)受力傳遞到輸水暗涵結(jié)構(gòu)以下，同時(shí)距暗涵左側(cè)較近的17#和21#墩基坑采用沉井支護(hù)，以保護(hù)暗涵安全。

2 特大橋施工對(duì)暗涵的影響

2.1 橋墩沉降對(duì)南水北調(diào)輸水暗涵的影響

南水北調(diào)輸水暗涵是線性輸水工程，如果發(fā)生不均勻沉降超過(guò)一定限度將會(huì)對(duì)暗涵的止水和安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

濟(jì)西聯(lián)絡(luò)線特大橋?qū)δ纤闭{(diào)輸水暗涵沉降影響主要發(fā)生在施工期及運(yùn)行初期。通過(guò)對(duì)暗涵兩側(cè)橋墩進(jìn)行沉降計(jì)算分析，上聯(lián)特大橋17#橋墩總沉降量3.1mm，18#橋墩總沉降量2.8mm；下聯(lián)特大橋21#橋墩總沉降量2.4mm，22#橋墩總沉降量2.7mm。橋墩總沉降量在2.4～3.1mm間，總體沉降量較小。

參考《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50625-2010）、《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2016）有關(guān)不均勻沉降規(guī)定，濟(jì)西聯(lián)絡(luò)線特大橋橋墩沉降對(duì)南水北調(diào)輸水暗涵基本無(wú)影響，不會(huì)產(chǎn)生破壞作用。根據(jù)《水工建筑物止水帶技術(shù)規(guī)范》（DL/T5215-2005）橡膠止水帶拉斷伸長(zhǎng)率指標(biāo)，橋墩沉降也不會(huì)對(duì)南水北調(diào)輸水暗涵止水產(chǎn)生破壞。

2.2 工程施工對(duì)南水北調(diào)輸水暗涵影響

濟(jì)西聯(lián)絡(luò)線特大橋施工對(duì)南水北調(diào)輸水暗涵主要影響有以下方面：

1）施工開(kāi)挖影響。橋墩承臺(tái)施工開(kāi)挖會(huì)影響南水北調(diào)輸水暗涵兩側(cè)土壓力分布情況，對(duì)輸水暗涵受力情況產(chǎn)生不利影響。

2）施工降水影響。施工過(guò)程中的降排水問(wèn)題，會(huì)對(duì)南水北調(diào)輸水暗涵基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響。

3）基坑回填影響。施工完畢后對(duì)基坑進(jìn)行回填，會(huì)改變南水北調(diào)輸水暗涵兩側(cè)土壓力分布，對(duì)輸水暗涵受力情況產(chǎn)生不利影響。

通過(guò)以上分析，石濟(jì)客專特大橋施工對(duì)暗涵的影響最大，在施工工程中除采取周密的施工措施（如暗涵箱體保護(hù)、控制降水速度與深度、控制基坑回填方法與質(zhì)量等）外，對(duì)暗涵的沉降位移觀測(cè)尤為重要，需要在南水北調(diào)輸水暗涵頂布設(shè)位移監(jiān)測(cè)標(biāo)點(diǎn)，在基坑開(kāi)挖、降水、回填及上部架梁過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸水暗涵水平和垂直位移情況。

3 暗涵沉降位移觀測(cè)及分析

3.1 基準(zhǔn)點(diǎn)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置

1）水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置。在暗涵北側(cè)橋墩、暗涵北側(cè)電線桿及暗涵南側(cè)橋墩上，采用反光貼片分別設(shè)置6個(gè)水平位移控制點(diǎn)，編號(hào)為S1～S6，組成平面控制網(wǎng)。

2）豎向位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)采用施工單位設(shè)置的基準(zhǔn)點(diǎn)作為主點(diǎn)，該點(diǎn)位于下聯(lián)線以西濱河北路南側(cè)綠化帶內(nèi)，另外分別在上聯(lián)特大橋附近及下聯(lián)特大橋附近選擇兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，編號(hào)為J0～J2，組成高程控制網(wǎng)。

3）位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置。南水北調(diào)暗涵沿暗涵走向在涵頂兩側(cè)分別布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)和豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)共用），監(jiān)測(cè)范圍25m，監(jiān)測(cè)點(diǎn)間隔5m，伸縮縫兩側(cè)各布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，上聯(lián)特大橋和下聯(lián)特大橋兩段暗涵涵頂各布設(shè)12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)為C1～C24。

3.2 監(jiān)測(cè)方法

1）基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)方法。水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)采用索佳NET05全站儀進(jìn)行觀測(cè)，豎向位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)采用天寶DiNi03數(shù)字水準(zhǔn)儀進(jìn)行聯(lián)測(cè)。

2）暗涵頂位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)方法。水平位移監(jiān)測(cè)使用索佳NET05全站儀采用后方交會(huì)法進(jìn)行自由設(shè)站定向，用極坐標(biāo)法對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，以基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)為準(zhǔn)，測(cè)量出每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，再通過(guò)與上次坐標(biāo)相比較得出本次各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)位移量。豎向位移監(jiān)測(cè)采用天寶DiNi03數(shù)字水準(zhǔn)儀配一對(duì)2m條碼合金尺，監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)形成閉合環(huán)線，按二級(jí)等級(jí)要求進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。

3.3 監(jiān)測(cè)頻率

施工期間每天觀測(cè)1次，橋梁架設(shè)時(shí)加測(cè)1次，基坑回填后每月監(jiān)測(cè)1次。

3.4 監(jiān)測(cè)報(bào)警值

監(jiān)測(cè)報(bào)警值設(shè)置如表1所示。

表1 監(jiān)測(cè)報(bào)警值

3.5 各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全過(guò)程的發(fā)展變化分析

監(jiān)測(cè)工作自2015年12月14日至2016年10月18日，根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，上聯(lián)線監(jiān)測(cè)結(jié)果分析評(píng)述如下：

上聯(lián)線橋梁施工工序如下：暗涵右側(cè)樁基施工，右側(cè)基坑開(kāi)挖，左側(cè)樁基施工、開(kāi)挖，左側(cè)內(nèi)支撐澆筑，右側(cè)橋墩澆筑，左側(cè)橋墩澆筑，橋梁架設(shè)，場(chǎng)區(qū)回填。

1）上聯(lián)線暗涵水平位移。暗涵右側(cè)施工期間，位移以向右偏移為主，左側(cè)樁基完成后及停工期間，變形曲線有所收斂，復(fù)工后受施工影響，水平位移左右方向有發(fā)散趨勢(shì)，場(chǎng)地回填的時(shí)候各點(diǎn)有較大位移變化，待穩(wěn)定后變化較小。各點(diǎn)水平位移最大累計(jì)值在（-4.7mm，3.4mm）之間，未達(dá)到監(jiān)測(cè)報(bào)警值。

2）上聯(lián)線暗涵豎向位移。施工期間，豎向位移右側(cè)以上升為主，左側(cè)以下沉為主，左側(cè)橋墩澆筑完成后，各點(diǎn)呈上升趨勢(shì)，場(chǎng)地回填的時(shí)候各點(diǎn)有較大位移變化，待穩(wěn)定后變化較小。各點(diǎn)豎向位移最大累計(jì)值在（-3.2mm，1.0mm）之間，未達(dá)到監(jiān)測(cè)報(bào)警值。

3）下聯(lián)線暗涵各點(diǎn)水平位移最大累計(jì)值在（-2.5mm，3.2mm）之間；各點(diǎn)豎向位移最大累計(jì)值在（-1.2mm，1.8mm）之間，均未達(dá)到監(jiān)測(cè)報(bào)警值。

3.6 監(jiān)測(cè)結(jié)論及意義

本工程監(jiān)測(cè)期間，受施工及地質(zhì)、降雨等方面的影響，暗涵豎向位移、水平位移均有所變化，但其累計(jì)變化量、變化速率均未超過(guò)監(jiān)測(cè)方案設(shè)定的報(bào)警值，本項(xiàng)目的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)精度指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。可判定在石濟(jì)客專特大橋在施工期間，暗涵結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定可靠。

在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)暗涵的沉降位移監(jiān)測(cè)，為施工建設(shè)提供及時(shí)的反饋信息，確保暗涵穩(wěn)定和安全；為暗涵進(jìn)行及時(shí)、有效的保護(hù)提供依據(jù)。