榕山长江大桥

Weekly on Bridges and Tunnels

▲  榕山长江大桥效果图

我的 名片

• 姓名 ： 泸州市榕山过江通道工程（榕山长江大桥）

• 生日 ：在建，预计2024年5月建成

• 籍贯 ：四川

• 长度 ：1513.63m，其中主桥200+530+245+80=1055m

• 类型 ：高低双塔、两侧双索面、钢混叠合梁斜拉桥

• 特点 ：榕山长江大桥位于长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区核心地段，主要特点是施工环保要求高、水文地质条件差，该项目成功解决了超大流速、深厚卵石覆盖层及裸露基岩条件下的高栈桥搭设及度洪难题，并在业界首次成功解决了“类喀斯特”地貌、深厚卵石填充条件下的沟槽式冲蚀河床埋置承台围堰施工难题

• 建设单位 ：泸州市交通建设工程服务中心 

• 设计单位 ：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

• 施工单位 ：中交第二航务工程局有限公司

  
  

榕山长江大桥 位于泸州市合江县，在白米镇向阳村与榕山镇临港工业园间跨越长江，主桥为200m+530m+245m+80m跨径布置的高低双塔、两侧双索面、四跨连续叠合梁斜拉桥，其中北岸矮塔位于岸边浅水区，塔高162m，南岸高塔位于江心，塔高204m，由于行洪需要，水中墩承台均设计为埋置式承台。本桥桥型设计独具匠心，北岸山势陡峭，矮塔距离山体较近，山体对北岸边跨长度限制较大，南岸高塔距离岸线较远，对南岸边跨长度限制较小，高低双塔造型恰与地势完美融合匹配，景观十分优美。

我的 独特之处

位于长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区核心地段，环保要求高，主墩施工不允许筑岛，不允许爆破，不得向长江排放油污、钻渣及泥浆等。

山区河流水位有暴涨暴落特点，桥位区枯水期最低水位约+203.0m，流速约3.0m/s，汛期最高水位高达+220.7m，流速可达6.0m/s，汛期与枯水期的水位差超过17m，洪峰来临时，水势滔天，流速大，水位涨跌幅度变化明显，1天内最大涨跌幅度超过6m。

桥位区边跨河床多为裸露基岩，其南主墩墩位处河床呈现“类喀斯特”地貌，长江水长期冲蚀形成多条纵向沟槽，深浅不一，沟槽内分层填满砂夹卵石，卵石层松散、自稳性较差，最大卵石层厚度超过10m，墩位处大量存在孤石、突石，岩面倾斜，砂岩泥岩交错，岩石总体硬度较大（普遍超过70MPa）且软硬不均。

▲  榕山桥高矮栈桥及类喀斯特冲蚀地貌

我的 项目难点

1、上述水文地质条件下进行高栈桥搭设，存在的主要困难在于：一是超大流速、高水头及大悬臂状态下高栈桥自身结构的抗洪稳定问题，这就注定不能采用常规的板凳桩支承于河床表面，必须设置锚桩将钢管锚入河床形成新型板凳结构；二是裸露基岩河床条件下，搭设高栈桥过程中高栈桥钢管桩难以自稳，容易倾覆；三是深厚卵石覆盖层条件下施工锚桩时极易塌孔；四是需要解决高栈桥锚桩施工平台。

2、本桥桩基础及埋置承台施工风险极高、难度极大，主要表现在：一是因环保要求不能采取水下爆破的方式处理墩位处河床孤石、凸石，这就限制了埋置承台施工时的科技手段；二是因环保要求不能筑岛，这就只能采取搭设钢平台的方式进行钻孔施工，但由于大量存在孤石、凸石、沟槽及填充卵石，在倾斜岩面及孤凸石条件下搭设钻孔钢平台本身自稳性就非常差，加之卵石在钻孔过程中存在塌孔风险，这就极易导致平台存在倾覆可能；三是相邻孤石间存在大量V型沟壑区，钢护筒在V型沟壑区跟进时容易失圆，这就导致卡钻或护筒刃脚跟进不到位的情况，从而导致护筒底口穿孔；四是如此水文地质条件下的埋置承台施工，其围堰下放不容易到位，底面及侧面止水十分困难，如此条件的埋置承台施工这在国内尚属首例，无任何施工经验可供参考借鉴。

▲  潜水员下水检查钢护筒刃脚穿孔情况

▲  榕山桥2#主墩凸石（V谷内填满卵石）

我的 创新点

1.钢栈桥自身结构的抗洪稳定问题

在大流速、高水头及大悬臂状态下，加之江面漂浮物，钢栈桥结构极易失稳，主要解决办法为：一是将栈桥设计为多个新型独立板凳桩，并通过旋挖钻引孔、引孔内灌注砼并插入钢管桩形成锚桩结构提供抗拔力；二是在钢管内灌注一定高度砼形成“钢管-砼”填芯结构以减小栈桥钢管根部应力；三是板凳间净距不少于12m形成大跨结构以利于漂浮物通过；四是迎水面只设置圆管横缀条不设置斜缀条以减小迎水阻力。

▲  榕山桥钢栈桥（矮栈桥已拆除）

2.裸岩河床区高栈桥钢管桩引孔施工平台问题

由于栈桥设计为新型锚桩大跨结构，裸岩河床无法采用常规的钓鱼法将钢管桩打入进河床，因此，该部位钢管桩锚入河床必须搭设平台用于引孔施工，这将在短期内形成高矮栈桥同时存在的局面，由于冬季施工时水位低，矮栈桥可采用常规的板凳桩形式临时支承于河床上（无需锚固），待高栈桥形成后、洪水来临前予以拆除，矮栈桥同时兼做枯水期施工时的上岛通道。

3.深厚卵石条件下锚桩引孔时防坍塌问题

本桥2#索塔墩处地质条件较差，砂夹卵石覆盖层厚度较大，栈桥钢管桩引孔施工时，极易坍塌，引孔施工难以到达岩层，其解决方案是采用带护套管的旋挖钻（即套管机），该护套管底部带有截齿，可随旋挖钻及时跟进、接长及拔除，施工非常方便，能很好防止钻孔中卵石层坍塌。

本项目栈桥施工的主要亮点及创新点为：一是高栈桥设计为大跨新型锚固板凳桩结构，并通过先搭设矮栈桥，并利用矮栈桥上旋挖钻进行高栈桥锚桩引孔施工，枯水期形成高矮栈桥共存的局面；二是采用套管旋挖钻成功解决了深厚卵石覆盖层等易坍塌地质条件下的引孔难题。上述两点是本项目栈桥搭设的亮点，这也是本项目的创新点。

采取补桩、挪位及加桩增加安全冗余、桩间采用交叉斜缀条连接等方式确保平台的稳定性。

埋置式承台施工，其围堰一般采用以下两种工艺：

1. 采用单/双壁钢围堰工艺，即在承台周边采用旋挖钻引孔成槽，再往槽内下放钢围堰，最后在围堰刃脚浇筑封底砼止水。针对本项目地质，此法存在的问题是：旋挖钻水中引孔的线形顺直度难以控制，刚性围堰下放较为困难，另外引孔过程中及围堰下放时存在塌孔，围堰下放不到位导致刃脚止水困难。

▲  榕山桥沟槽式冲蚀河床

▲  榕山桥沟槽及凸石河床条件下的主墩钻孔平台搭设

2.采用钢板桩/锁扣钢管桩围堰，同样采用旋挖钻引孔成槽后，在槽内逐根打入钢板桩/锁扣钢管桩，槽底浇筑封底砼止水，此法对引孔线形顺直度要求不高，但引孔时孔壁坍塌及孔底孔侧止水效果不佳。

本项目埋置承台施工围堰需要解决的主要问题是：解决旋挖引孔过程中及引孔完成后河床卵石层的坍塌问题，解决因引孔线形不佳导致刚性围堰下放不到位问题，解决引孔垂直度不够或咬合搭接量较小导致孔底未连续咬合成槽无法下放钢围堰问题，解决围堰底口刃脚及侧壁止水问题。

▲  榕山桥卵石河床

围绕上述四个需要解决的问题，项目提出了解决思路：采用在旋挖钻钻杆外增设护套管形成套管机，引孔过程中护套管可防止卵石坍塌，引孔完毕后套管拔除前，在孔内填砂可防止卵石坍塌；采用钢板桩围堰，对水下引孔线形的顺直度要求不高，可避免刚性的单/双壁钢围堰在引孔槽内无法下放的难题；增加引孔咬合搭接量并使用套管机引孔，因套管机自身的强大刚度可很好保证引孔的垂直度，可避免引孔底部无法咬合成槽的问题；所有引孔都必须穿越卵石层进入基岩一定深度，引孔完毕后孔内填砂，振动锤施沉钢板桩时液化细砂，并备用高压旋喷注浆加固砂土方案，可很好解决围堰止水问题。

▲  榕山桥主墩围堰采用套管旋挖钻引孔施工

本施工方法是成套解决方案，在业界首次提出，具有开拓性的意义，并已申请发明专利，可很好地解决复杂砂卵石地质条件特别是填充卵石的沟槽河床下的埋置式承台施工难题。

斜拉桥水中墩下横梁施工普遍采用在承台上搭设落地式钢管支架，此方案钢管用量多、焊接工程量大，且支架需在水中度洪安全风险高，为解决上述问题，本桥设计了一种大跨度、轻量化高支架用于施工下横梁，要点为：

1.在索塔下塔柱V腿中部设置落地钢管桩以规避高支架抗洪风险，在下塔柱上下游分肢上分别设置牛腿，形成两个大跨连续（或简支）梁。

▲  榕山桥下横梁轻型支架

2.下横梁混凝土重力作用在下塔柱上下游分肢牛腿上，导致分肢V腿根部内侧产生较大拉应力，可通过在上下游分肢上设置多束钢绞线对拉系统，并提前施加主动力予以消除，从而将拉应力转为压应力。

3.下横梁混凝土分两次浇筑，以减小支架压力，下层混凝土浇筑并达到一定强度后张拉横梁部分预应力钢束，使之形成预应力受压结构（不出现拉应力），用于承担上层混凝土自重荷载。

本高支架方案为成套组合方案，与索塔下塔肢对拉系统、横梁下层混凝土预张拉配套使用，正是由于上述配套方案的使用，才使得本支架做到了轻量化。本成套组合方案由本桥首次提出并使用，既是本桥的亮点，也是本桥的创新点。

经济社会意义

榕山长江大桥项目是泸州市打造惠民交通的重点建设项目，建成通车后将彻底消除当地渡运安全隐患，进一步推动泸州交通网络实现一体化，加强与重庆毗邻地区互联互通、共建共享，助力泸州有效融入成渝地区双城经济圈。

以本桥为依托，成功解决了卵石填充条件下的沟槽式冲蚀河床埋置承台基础施工中的各项难题，以及高水头、大流速、裸岩或深厚卵石覆盖层等复杂地质条件下的高栈桥施工中出现的各项难题，并形成了成套组合解决方案，能为长江上游等山区河流类似工程施工提供很好的参考借鉴。

▲  榕山长江大桥施工全景