杨 磊,毛娟龙
(中交三航局第二工程有限公司,上海 200122)
东海大桥是洋山深水港区必不可少的配套工程,是连接洋山深水港区与上海市唯一的陆路通道,其重要性不言而喻。近年来由于长江口入海沙量逐年减少,在水动力变化不大的情况下,泥沙来源缺乏导致海床冲刷成为必然。在长江流域来沙不再补充的情况下,按正常的冲淤变化规律,杭州湾北口的泥沙不断向南边滩输移淤积,导致东海大桥部分桥墩周围发生较大的局部冲刷。冲刷坑长轴方向基本与大桥轴线上下游方向(即涨落潮流方向)一致,冲刷坑长200~300m,桥墩南、北两侧冲刷坑宽度为50~80m,基本上均处在观测水域宽度400m范围内。桥墩冲刷坑深度在4~7m,最深达11m,冲刷最严重的桥墩最深处泥面达到-29.2m。按目前状况,有部分桥墩桩基应力的安全系数已接近其安全警戒范围,还有部分桩基础轴向已超过设计承载力,需采取必要的工程维护措施确保大桥结构安全,阻止桥墩桩基进一步冲刷。
由于国内外类似跨海大桥桥墩防冲刷保护的案例及经验较少、工程实践也较缺乏,大范围防护工程正式实施前需进行防护试验,以总结经验、优化设计、指导施工。
防护试验工程防护范围:墩号为PM135~137,PM434,PM435,PM437,PM438号,共7个桥墩。东海大桥下部基础一般采用高桩承台结构和圆形钢管桩,本次试验工程各桥墩桩基数量、墩台直径及相邻桥墩间的跨度如表1所示。

表1 桥墩承台、桩基结构形式
设计方案为:冲刷坑核心区防护设计垂向布置自上而下依次为厚1.5m的袋装混凝土干混料、厚2~3m的袋装碎石,总厚度3~5m。……