结合城市桥梁建设的防汛墙改建设计——以上海市滨江南段路网（一期）工程为例

刘鹏晨

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

0 引言

为加快推进黄浦江两岸综合开发，进一步完善上海中心城“十字发展轴”的格局，按照市委、市政府的总体部署，黄浦江两岸地区综合开发将贯彻落实科学发展观，借鉴国际城市滨水区设计理念，根据黄浦江两岸地区公共空间建设三年行动计划及黄浦江杨浦段滨江综合开发指挥部关于杨浦滨江开发的总体要求，南段滨江是现阶段杨浦区黄浦江两岸综合开发的重点地区，该段滨江区域的公共空间和综合环境建设已全面启动，作为区域市政配套路网主要组成部分的滨江南段路网（一期）工程的建设迫在眉睫。

滨江南段路网（一期）工程由杨浦大桥以西、江浦路以东、杨树浦路以南、黄浦江以北围合区域内的市政道路网组成，工程全长约1.6 km，包括五条道路及一座新建安浦路跨杨树浦港市政道路桥。根据安浦路桥的建设方案，两岸桥墩设计承台与现状防汛墙底板有重叠，需拆除部分原防汛墙结构。遵循上海市水务局关于《上海市跨、穿、沿河构筑物河道管理技术规定》[1]的要求，安浦路桥垂直投影范围内两岸现有防汛墙应结合安浦路桥的建设按规划同步改建。

1 工程概况

为配合上海市滨江南段路网（一期）工程综合改造，并根据安浦路桥梁建设要求，对安浦路桥垂直投影范围内两岸防汛墙进行加固改造，其中，安浦路桥西岸防汛墙改建长度为20.24 m，安浦路桥东岸防汛墙改建长度为20.50 m。

安浦路桥垂直投影范围内改建防汛墙采用两级防汛墙型式，现有防汛墙根据桥梁桥墩结构布置要求进行改造，墙顶标高5.0 m，作为第一级防汛墙，后方新建第二级防汛墙，墙顶标高7.0 m。考虑到新建桥墩与防汛墙结构在使用期可能产生较大沉降差，故安浦路桥范围内两岸拟建桥墩前方现状防汛墙改造采用独立结构，与桥墩结构分离设计，如图1所示。

2 防汛墙设计的技术难点

2.1 现状防汛墙结构

安浦路桥西岸现状结构为钢筋混凝土拉锚板桩结构，墙顶标高7.0 m，胸墙及前排350 mm×500 mm×19 000 mm钢筋混凝土板桩为前一轮改造新建，后排250 mm×500 mm×10 000 mm钢筋混凝土板桩为老结构保留利用桩基。墙前为杨树浦港泵闸钢筋混凝土护底，标高-1.00 m，如图2所示。

安浦路桥东岸现状结构为钢筋混凝土高桩承台结构，兼作杨树浦港泵闸翼墙，墙顶标高7.0 m，底板宽度为5 200 mm，下部结构采用三排桩基础，胸墙及前排350 mm×500 mm×19 000 mm钢筋混凝土板桩为前一轮改造新建，后排300 mm×500 mm×12 500 mm钢筋混凝土板桩和300 mm×400 mm×12 500 mm@1 000 mm钢筋混凝土方桩为老结构保留利用桩基。墙前为杨树浦港泵闸钢筋混凝土护底，标高-1.00 m，如图3所示。

图1 改建防汛墙平面布置

图2 安浦路桥西岸现状防汛墙结构

2.2 技术难点

图3 安浦路桥东岸现状防汛墙结构

该项目防汛墙改建配合安浦路主桥同步建设，两岸桥墩设计承台与现状防汛墙底板有重叠，需拆除部分原防汛墙结构，防汛墙桩基与桥墩设计桩位重叠处尚需采取拔桩措施。因此次安浦路桥两岸防汛墙兼作杨树浦港泵闸翼墙，管理部门明确施工过程中需满足泵闸的正常营运要求，工程施工不当将对杨树浦港的正常营运造成不利，设计方案要考虑改建后防汛墙的长久稳定，并采取与桥墩结构分离设计，同时考虑施工过程中减少对泵闸正常营运的不利影响，加强对周边保留防汛设施的保护。

3 改建防汛墙方案设计

3.1 工程等级及设计标准

建筑物等级：黄浦江防汛墙工程为Ⅰ等工程，防汛墙为一级水工建筑物。

防汛标准：抵御黄浦江千年一遇高潮位，设计高水位为6.00 m，防汛墙墙顶标高7.00 m。

3.2 结构方案

3.2.1 安浦路桥西岸桥梁主墩前侧防汛墙改造方案

安浦路桥西岸防汛墙现状为拉锚板桩结构，主墩前侧防汛墙改造拟保留原墙底板和下部桩基。因桥梁主墩与原拉锚板桩结构拉杆标高冲突，故桥梁施工过程中需截断拉杆，本文方案拟在原墙底板上开孔新增一排D800 mm×19 000 mm@2 400 mm钻孔灌注桩，将原墙上部胸墙拆除并在原底板上部新浇L形挡墙，底板厚700 mm，胸墙厚400 mm，形成新的承台挡墙结构，墙顶标高5.0 m，后方拟建桥梁主墩兼作二级防汛墙，待新承台结构形成后拆除部分与桥梁主墩重合处原墙底板及拉杆，如图4、图5所示。

图4 安浦路桥西岸桥梁主墩前侧防汛墙改造平面

图5 安浦路桥西岸桥梁主墩前侧防汛墙改造断面

考虑到防汛墙改造过程中墙后土压力荷载和桥梁主墩施工时施工荷载对现有防汛墙的影响，为减小承台位移，改造前在防汛墙墙前采用充泥管袋回填，回填管袋顶标高2.70 m，顶宽2.0 m，边坡坡度1∶1.5，并要求新防汛墙结构达到设计强度前不破坏原防汛墙拉锚结构。

西岸桥梁主墩前侧防汛墙改造方案施工顺序为：充泥管袋临时回填—陆域侧设置临时防汛墙—改建防汛墙钻孔桩沉桩—原防汛墙墙身拆除至底板，墙身钢筋露出—现浇钢筋混凝土承台结构与原墙身露出钢筋浇筑成整体—与桥墩重合处部分原防汛墙底板及拉杆拆除—桥墩桩基、墩台施工—拆除充泥管袋、临时防汛墙。

3.2.2 安浦路桥东岸桥梁主墩前侧防汛墙改造方案

安浦路桥东岸防汛墙现状为前板桩、后方桩的高桩承台结构，主墩前侧防汛墙改造拟保留原墙底板和下部桩基。因桥梁主墩与原防汛墙底板存在部分重叠，桥梁桩基施工过程中需拔除部分后排方桩，本文方案拟在原墙底板上开孔新增一排D800 mm×19 000 mm@2 400 mm钻孔灌注桩，将原墙上部胸墙拆除并在原底板上部新浇L形挡墙，底板厚700 mm，胸墙厚400 mm，形成新的承台挡墙结构，墙顶标高5.0 m，后方拟建桥梁主墩兼作二级防汛墙，待新承台结构形成后拆除部分与桥梁主墩重合处原墙底板，如图6、图7所示。

图6 安浦路桥东岸桥梁主墩前侧防汛墙改造平面

考虑到防汛墙改造过程中墙后土压力荷载和桥梁主墩施工时施工荷载对现有防汛墙桩基的影响，为减小前排板桩位移，改造前在原墙底板至泥面采用充泥管袋回填，待桥梁主墩施工完成后拆除。

经查阅现状防汛墙竣工资料，发现安浦路桥东岸桥梁主墩设计桩位与7根现状防汛墙12.5 m长方桩重合，综合考虑将桥墩设计桩位处现状方桩进行拔除，如图8所示。

图7 安浦路桥东岸桥梁主墩前侧防汛墙改造断面

图8 安浦路桥东岸现状防汛墙与桥墩设计桩位平面关系

在拔桩施工过程中，应采取以下措施：

（1）考虑到该工程拔除的为现状防汛墙桩基，拔桩施工必定会对现有防汛设施产生不利影响，因此建议使用对周边影响较小的全回转CD机[2]，配置ø1000钢套管旋转切割至桩底，进行切割切削后，再使用ø 800的钢套管配置，即使拔除过程中发生桩身、桩靴脱离现象，也能够采用ø 800冲抓斗在钢套管内冲抓桩靴，将预制桩靴清除干净，从而保证拔桩清障的完整和干净。

（2）拔桩之前，需对废弃旧桩进行准确探摸定位，特别是斜桩，避免不必要的拔桩偏差，减少对桩周土体的扰动。在沉入钢套管前，调整好施工机械和施工参数，沉入过程中放慢沉入速度，匀速下降，尽可能减小土体扰动。

（3）应特别加强动态信息化施工的技术含量，使各种监测数据能以最短的时间得到传递、反馈，以便调整参数、及时验证、补充完善，从而使施工过程始终处于最优化状态进行，确保施工期间的防汛安全和工程质量。

（4）拔除钢套管前，桩孔回填土选用土内掺加7%水泥的水泥搅拌土，强度控制在0.3～0.5 MPa，拌好后放进料斗，用吊车将填充料灌入桩孔内，保证充填密实。

东岸桥梁主墩前侧防汛墙改造方案施工顺序为：充泥管袋临时回填—陆域侧设置临时防汛墙—改建防汛墙钻孔桩沉桩—原防汛墙墙身拆除至底板，墙身钢筋露出—现浇钢筋混凝土承台结构与原墙身露出钢筋浇筑成整体—与桥墩重合处部分原防汛墙底板拆除、与桥墩桩位冲突处方桩拔除—桥墩桩基、墩台施工—拆除充泥管袋、临时防汛墙。

3.2.3 垂直投影范围内东、西岸桥梁主墩两侧防汛墙改造方案

将原防汛墙胸墙凿除至5.0 m，结合景观规划在陆域侧新建顶标高7.0 m的L形钢筋混凝土第二级防汛墙。

4 结 语

为配合上海市滨江南段路网（一期）工程综合改造，根据安浦路桥梁建设要求，对安浦路桥垂直投影线范围内两岸防汛墙进行同步改建，考虑了新建桥墩与防汛墙结构在使用期可能产生的差异沉降，改建防汛墙与桥墩分离设计。改造防汛墙方案结合现状防汛墙结构进行设计，结构设计满足防汛墙使用期的安全要求，同时提出施工工序和施工期拔桩措施指导施工，减少施工期对周边防汛设施的不利影响。方案设计为今后类似工程的设计施工提供参考。