特大型砂袋围堰在大桥基础施工中的应用

吕志峰

摘 要：本文介绍了在马鞍山长江公路大桥南边塔基础施工中，用砂做砂袋围堰及吹砂筑岛平台的成功经验，讨论了砂袋围堰及吹砂筑岛的设计、砂枕制作、砂袋围堰及吹砂筑岛平台的施工工艺。

关键词：特大型；砂袋围堰；大桥基础施工；应用

中图分类号：U448 文献标识码：A

基桩水上施工平台有多种形式，如填土筑岛平台、砂袋围堰及吹砂筑岛平台、型钢平台等，相对而言，前两种平台形式成本低、工期短。砂袋围堰及吹砂筑岛平台是在土袋围堰平台基础上的一种深化和发展，它适用于较大水深和流速情况下的河床，其具有就地取材、施工工艺简单、工期短、投资小、拆除方便、不污染环境等优点。马鞍山长江公路大桥施工工期短、任务重、总体安排较为紧迫，加之南边塔基础位置施工环境较为特别，为了保证正常施工工期、加快施工进度，基础施工平台选用特大型砂袋围堰及吹砂筑岛平台。

一、工程简介

马鞍山长江公路大桥左汊主桥南边塔位于桥址区长江主航道东侧，中心桩位为K9+080m，距江心洲长江西岸大堤110m，南边塔位于江滩上，地面高程6.4～7.2m，墩位处向江中心呈渐变泥滩，由于采砂局部形成小型陡坎。根据水文资料显示，该流域洪水期为5～8月，枯水期为每年9月至来年4月，墩位处江滩每年有8个月以上时间处于无水状态，利于陆地施工。

二、砂袋围堰及吹砂筑岛平台设计

1 围堰平面尺寸选择

围堰宽为60m，包括承台宽32.1m、龙门轨道的宽度2×2m、龙门轨道至围堰边缘的施工安全距离2×2.4m以及2×9.5m宽的施工便道。围堰长99.6m，包括承台长69.6m和2×15m宽的施工便道。在钢栈桥与砂袋围堰相接处，设置11.4m长的加宽段，宽度由8m加宽至42m，以保证施工机械有足够的转弯半径。

2 围堰顶标高的确定

本桥位处于长江下游区域，根据历年的水文资料，1954年到1991年最大月平均水位为+6.48m。自2004以来，由于三峡大坝截流工程的不断扩大，引起的削峰、错降作用也不断增强。自2006年开始试桩施工以来，我部监测到桥位处长江洪水期最高水位在+8m左右。江心洲长江西岸大堤顶标高在+10.5m～+10.8m；鉴于此，确定砂袋围堰及吹砂筑岛平台顶标高为+10.0m，满足钻孔期间内外水头差2m的需要。

3 围堰边坡确定

根据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000，为了保证围堰在施工期处于稳定状态，砂袋围堰坡度分两种：围堰在上下游、靠江侧的外侧坡度为1：2；围堰靠大堤侧的外侧及所有内侧坡度为1：1。

4 砂袋的选用

冲砂砂袋采用编织袋，围堰外侧用土工布覆盖。根据本工程围堰所处位置的重要性，砂袋保证在施工期内能够不因冲砂、水流和其他干扰的影响而损坏，其具有隔离、反滤及排水的功能。其优点：重量轻、整体性好、连续性好、渗透性好，且质地柔软能与砂土很好结合，砂袋的几何尺寸为4.5m×0.5m×45m、6m×0.5m×45m、8m×0.5m×45m，做工精細，经实地试验，能满足要求。

5 砂的选用

砂子采用本地河砂，满足滤水要求。

三、砂袋围堰及吹砂筑岛平台施工

1 总体施工工艺流程

砂袋围堰及吹砂筑岛平台施工流程为：施工准备→砂袋位置整平→钢管支护→砂袋铺设及吹砂→围堰内吹砂→施工完成。

2 主要施工机械

1000t驳船1艘、4台100LWB-10泥浆泵（施工时负责吸砂，另备2台），砂水混合物输送胶皮管和高压水枪配套使用。

3 砂袋吹砂及围堰内吹砂

运砂船舶定位后，安装好泥浆泵，利用水泵抽水冲砂。开启泥浆泵将砂水混合物抽至已安放好的砂袋中并封口，砂浆在砂袋（编织袋）中滤水，边滤水边冲进砂浆，排水固结形成砂枕。鉴于砂袋长45m，难以一次形成砂枕，我部根据以往类似工程施工经验，整条砂袋按4至5段逐段抽砂成枕，由于砂袋吹砂排水固结的不均匀性，需对砂袋内凹部进行回冲砂，以确保砂枕的整体均匀性。每两层砂袋吹砂施工前预埋好尼龙绳，用于勒紧竹竿压实土工布，从而增强围堰的抗风浪、冲刷能力，确保围堰的耐久性。砂袋围堰的砂袋及两列砂袋之间同步吹砂。吹砂过程中，需要进行测量放样并监控标高。砂袋围堰的施工顺序为靠江侧→上下游侧→大堤侧。砂袋围堰内吹砂筑岛施工方法同砂袋围堰。

结语

特大型砂袋围堰在马鞍山长江公路大桥施工中的成功应用体现出其具有如下优点：①砂料广泛，土工编织物易购买，能就地取材，从而减少砂料的运输量。②节省资金，总投资仅138万元。经测算，同等规模的钢管桩平台需要各类钢材2500t，临时材料及施工费用近625万，投标时报价仅为220万。③砂袋围堰把挖、装、运、卸过程集于一体，故能节约劳力，且施工速度快（施工期间为枯水期，有利于施工，整个施工仅用20天），质量高。④施工期间，吹砂砂袋堰体比人工砂袋围堰具有更好的抗风浪、冲刷的能力。⑤围堰形成过后易于维护、相对成本低。

笔者认为特大型砂袋围堰在桥梁建设特别是特大型桥梁建设施工中具有经济性、适用性、可行性的优点。在砂质河床上采用砂袋围堰是一条有效途径。

参考文献

[1] JTJ041-2000，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]钱宁，万兆惠.泥沙运动力学[M].北京：科学出版社，1983.

[3]郑海兵.砂袋围堰技术在河道内承台施工中的应用[J].山东交通科技，2013（03）：56-57.