1、4 江苏苏通大桥有限责任公司 江苏南京 210014;2、3 中设设计集团股份有限公司 江苏南京 210014
摘要：苏通长江公路大桥北引桥墩基础冲刷防护工程和主4（68#）东北角补抛修复工程于2017年6月完工，为了解桥墩基础冲刷防护工程实施后的防护效果，开展了桥区防护工程河床冲淤监测分析工作，结果表明：（1）2017年6月~2020年4月期间，48#~64#北引桥墩防护区内总体呈现“洪冲枯淤”的特征，年际间冲淤变幅总体较小，防护体总体保持稳定；（2）2008年5月桥梁运营以来，主4（68#）桥墩防护区核心区及永久区东北角区域发生局部冲刷，但冲刷面积占防护区总面积比重较小，对防护区整体稳定影响较小；2017年6月护坦区东北角经补抛修复后，目前防护体保持稳定。（3）2008年5月桥梁运营以来，主5（69#）桥墩各防护区约80%以上区域地形变化幅度在-1.0~1.0m之间，冲淤变化幅度很小，防护体保持稳定。
关键词：航道；整治效果；滩槽演变；航道条件
苏通长江公路大桥位于长江下游澄通河段的徐六泾节点段，连接江苏省的苏州（常熟）市与南通市，于2008年5月建成通车。桥位所在的长江口徐六泾节点段，水深流急，且近年来桥区北侧沿岸实施了众多围垦工程，局部水动力条件发生了一定的改变，加之桥墩周围由于壅水和绕流，易产生剧烈的局部冲刷。2016年，根据北侧引桥及主4（68#）桥墩局部冲刷情况，江苏苏通长江公路大桥有限责任公司组织实施了47#~68#桥墩局部冲刷防护工程，于2017年6月完工。为了解桥墩基础冲刷防护工程实施后的防护效果，开展了桥区防护工程河床冲淤持续监测分析工作。
1 监测概况
苏通长江公路大桥基础冲刷防护工程实施后，每年洪、枯季开展持续的监测分析工作，监测范围如图1所示，具体监测内容如下：
（1）在苏通长江公路大桥桥轴线附近进行多波束扫侧，具体范围及比尺为：47#~67#、70#~80#桥墩桥轴线上、下游各80m（北侧至围堤前沿），测量比尺为1：200；68#（主4）、69#（主5）桥墩周边700×700m，测量比尺为1：500，总测量面积约1.4km2。
（2）苏通长江公路大桥桥轴线上下游各3000m范围内（多波束测量范围外）进行1：5000水深测量（单波束），测量面积约27.1km2。
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图1 苏通长江公路大桥冲刷防护工程测量范围示意图
2桥墩基础防护工程地形冲淤监测分析
2.1 北引桥墩
苏通长江公路大桥47#~64#北引桥墩冲刷防护工程实施后，对每个桥墩中心防护区年内和年际间的冲淤变化进行了统计，结果表明：
（1）47#~64#北引桥墩中心防护区地形总体呈现“洪淤枯冲”的特征，冲淤变幅总体较小。
（2）2017年6月~2020年4月期间，54#~62#桥墩防护区内略有淤积或基本保持稳定，48#~53#、63#~64#桥墩防护区内处于冲刷状态。但从防护区平均冲刷深度来看，仅60#、63#、桥墩中心防护区内平均冲刷深度超过0.5m，其余桥墩冲刷深度均在0.5m以内，防护体总体保持稳定。
2.2主1#（65#）~主3（67#）桥墩
主1#（65#）和主2#（66#）桥墩：冲刷防护工程实施后，中心防护区以冲刷为主。但自2018年4月以来，主1#（65#）桥墩中心防护区内平均冲刷深度基本在1.5m左右，主2#（66#）桥墩中心防护区内平均冲刷深度基本在0.5~0.75m内变动，变幅较小，说明两个桥墩中心防护体近两年多以来总体保持稳定。但两桥墩防护区南北两侧周边地形持续发生冲刷，与防护区内地形形成一定的落差，需继续加强关注。
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主3#（67#）桥墩：冲刷防护工程实施后，中心防护区以微冲刷为主，自2018年4月以来，防护区内平均冲刷幅度均小于0.2m，防护体总体保持稳定。
2.3主4#（68#）、主5#（69#）桥墩
自桥梁运营以来，主4#（68#）桥墩核心防护区防冲刷效果较好，防护体基本保持稳定。但是在护坦区外围的北侧，存在局部冲刷现象且呈发展态势，局部已威胁到护坦区的稳定。2016年实施了护坦区东北角崩塌位置补抛修复，修复范围为：原防护工程护坦区东北角90度范围的扇形区域，向外延伸20m范围进行护底防护。
监测结果表明，2008年5月24日至2020年4月25日运营期间，68#（主4）桥墩防护区局部最大冲刷深度约4.0m，位于核心区及永久防护区东北角，但冲刷面积占防护区总面积比重较小，对防护区整体稳定影响较小。2017年6月，护坦区东北角经补抛修复后，目前保持淤积状态。总体而言，68#桥墩防护工程总体保持稳定；2008年5月24日至2020年4月25日运营期间，69#桥墩各防护区约85%以上区域地形变化幅度在-1.0~1.0m之间，同时，冲刷幅度1.0m以上区域不足10%，冲刷面积占防护区总面积比重较少，防护体始终保持稳定。
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3桥墩基础防护工程破损率监测分析
3.1 48#~67#桥墩及68#桥墩补抛区
基于防护工程的结构型式、尺寸以及观测的精度，并参照以往研究报告，以防护区内冲刷深度小于1.0m的区域为完好区，冲刷幅度大于1.0m的区域为破损区，冲刷深度大于1.0m区域的面积占防护区面积的百分比为该防护工程的破损率。另外，由于60#、63#、64#、65#、66#桥墩由于验收期间防护区发生较大幅度淤积，存在破损统计失效的情况，因此本次主要对其余16个桥墩的破损率进行统计，详见表1。
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统计结果表明，2017年6月至2020年4月期间，48#~58#桥墩基础防护工程破损率均在5%以内，防护体保持完好；59#、61#、62#、67#桥墩基础防护工程破损率基本在10%左右，破损率相对较大，但年际间破损率没有出现剧烈突变情况。
对于60#、63#、64#、65#、66#桥墩防护区内的冲刷情况，结合防护区设计方案进行分析表明：60#、64、65#、66#桥墩防护区内标高基本高于护面层设计顶标高，防护体总体保持完好，主要是防护体表面泥沙冲刷；仅63#南侧边缘部分区域已经接近或者低于设计标高，可能因南侧河床冲刷导致部分小区域防护体坍塌。
3.2 68#（主4）、69#（主5）桥墩
表2和表3统计了自2008年5月以来68#（主4）、69（主5）桥墩冲刷防护工程的破损率情况。由统计结果可知：自2008年5月以来，68#（主4）桥墩核心区+永久区最大破损率17.1%，防护区最大破损率15.1%；69#（主5）桥墩核心区+永久区最大破损率7.7%，总防护区最大破损率6.6%，防护体完整性较好。
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4. 结语
北引桥墩基础冲刷防护工程和主4（68#）东北角补抛修复工程完工后，对桥墩基础冲刷防护工程的监测分析结果表明：
（1）2017年6月~2020年4月期间，48#~64#北引桥墩防护区内总体呈现“洪冲枯淤”的特征，年际间冲淤变幅总体较小，防护体总体保持稳定。
（2）主1#（65#）和主2#（66#）桥墩冲刷防护工程实施后，中心防护区以冲刷为主，但自2018年4月以来，防护体内冲淤变幅较小，说明两个桥墩中心防护体近两年多以来总体保持稳定。但两桥墩防护区南北两侧周边地形持续发生冲刷，与防护区内地形形成一定的落差，需继续加强关注。
（3）2008年5月桥梁运营以来，主4（68#）桥墩防护区核心区及永久区东北角区域发生局部冲刷，但冲刷面积占防护区总面积比重较小，对防护区整体稳定影响较小。2017年6月护坦区东北角经补抛修复后，目前防护体保持稳定。
（4）2008年5月桥梁运营以来，主5（69#）桥墩各防护区约80%以上区域地形变化幅度在-1.0~1.0m之间，冲淤变化幅度很小，防护体保持稳定。