呂志峰
(中交二公局東盟營(yíng)造工程有限公司,陜西 西安 710119)
特大型砂袋圍堰在大橋基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用
呂志峰
(中交二公局東盟營(yíng)造工程有限公司,陜西 西安 710119)
本文介紹了在馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋南邊塔基礎(chǔ)施工中,用砂做砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)的成功經(jīng)驗(yàn),討論了砂袋圍堰及吹砂筑島的設(shè)計(jì)、砂枕制作、砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)的施工工藝。
特大型;砂袋圍堰;大橋基礎(chǔ)施工;應(yīng)用
基樁水上施工平臺(tái)有多種形式,如填土筑島平臺(tái)、砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)、型鋼平臺(tái)等,相對(duì)而言,前兩種平臺(tái)形式成本低、工期短。砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)是在土袋圍堰平臺(tái)基礎(chǔ)上的一種深化和發(fā)展,它適用于較大水深和流速情況下的河床,其具有就地取材、施工工藝簡(jiǎn)單、工期短、投資小、拆除方便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋施工工期短、任務(wù)重、總體安排較為緊迫,加之南邊塔基礎(chǔ)位置施工環(huán)境較為特別,為了保證正常施工工期、加快施工進(jìn)度,基礎(chǔ)施工平臺(tái)選用特大型砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)。
馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋左汊主橋南邊塔位于橋址區(qū)長(zhǎng)江主航道東側(cè),中心樁位為K9+080m,距江心洲長(zhǎng)江西岸大堤110m,南邊塔位于江灘上,地面高程6.4~7.2m,墩位處向江中心呈漸變泥灘,由于采砂局部形成小型陡坎。根據(jù)水文資料顯示,該流域洪水期為5~8月,枯水期為每年9月至來(lái)年4月,墩位處江灘每年有8個(gè)月以上時(shí)間處于無(wú)水狀態(tài),利于陸地施工。
1圍堰平面尺寸選擇
圍堰寬為60m,包括承臺(tái)寬32.1m、龍門(mén)軌道的寬度2×2m、龍門(mén)軌道至圍堰邊緣的施工安全距離2×2.4m以及2×9.5m寬的施工便道。圍堰長(zhǎng)99.6m,包括承臺(tái)長(zhǎng)69.6m和2×15m寬的施工便道。在鋼棧橋與砂袋圍堰相接處,設(shè)置11.4m長(zhǎng)的加寬段,寬度由8m加寬至42m,以保證施工機(jī)械有足夠的轉(zhuǎn)彎半徑。
2圍堰頂標(biāo)高的確定
本橋位處于長(zhǎng)江下游區(qū)域,根據(jù)歷年的水文資料,1954年到1991年最大月平均水位為+6.48m。自2004以來(lái),由于三峽大壩截流工程的不斷擴(kuò)大,引起的削峰、錯(cuò)降作用也不斷增強(qiáng)。自2006年開(kāi)始試樁施工以來(lái),我部監(jiān)測(cè)到橋位處長(zhǎng)江洪水期最高水位在+8m左右。江心洲長(zhǎng)江西岸大堤頂標(biāo)高在+10.5m~+10.8m;鑒于此,確定砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)頂標(biāo)高為+10.0m,滿足鉆孔期間內(nèi)外水頭差2m的需要。
3圍堰邊坡確定
根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000,為了保證圍堰在施工期處于穩(wěn)定狀態(tài),砂袋圍堰坡度分兩種:圍堰在上下游、靠江側(cè)的外側(cè)坡度為1:2;圍堰靠大堤側(cè)的外側(cè)及所有內(nèi)側(cè)坡度為1:1。
4砂袋的選用
沖砂砂袋采用編織袋,圍堰外側(cè)用土工布覆蓋。根據(jù)本工程圍堰所處位置的重要性,砂袋保證在施工期內(nèi)能夠不因沖砂、水流和其他干擾的影響而損壞,其具有隔離、反濾及排水的功能。其優(yōu)點(diǎn):重量輕、整體性好、連續(xù)性好、滲透性好,且質(zhì)地柔軟能與砂土很好結(jié)合,砂袋的幾何尺寸為4.5m×0.5m×45m、6m×0.5m×45m、8m×0.5m×45m,做工精細(xì),經(jīng)實(shí)地試驗(yàn),能滿足要求。
5 砂的選用
砂子采用本地河砂,滿足濾水要求。
1總體施工工藝流程
砂袋圍堰及吹砂筑島平臺(tái)施工流程為:施工準(zhǔn)備→砂袋位置整平→鋼管支護(hù)→砂袋鋪設(shè)及吹砂→圍堰內(nèi)吹砂→施工完成。
2主要施工機(jī)械
1000t駁船1艘、4臺(tái)100LWB-10泥漿泵(施工時(shí)負(fù)責(zé)吸砂,另備2臺(tái)),砂水混合物輸送膠皮管和高壓水槍配套使用。
3砂袋吹砂及圍堰內(nèi)吹砂
運(yùn)砂船舶定位后,安裝好泥漿泵,利用水泵抽水沖砂。開(kāi)啟泥漿泵將砂水混合物抽至已安放好的砂袋中并封口,砂漿在砂袋(編織袋)中濾水,邊濾水邊沖進(jìn)砂漿,排水固結(jié)形成砂枕。鑒于砂袋長(zhǎng)45m,難以一次形成砂枕,我部根據(jù)以往類似工程施工經(jīng)驗(yàn),整條砂袋按4至5段逐段抽砂成枕,由于砂袋吹砂排水固結(jié)的不均勻性,需對(duì)砂袋內(nèi)凹部進(jìn)行回沖砂,以確保砂枕的整體均勻性。每?jī)蓪由按瞪笆┕で邦A(yù)埋好尼龍繩,用于勒緊竹竿壓實(shí)土工布,從而增強(qiáng)圍堰的抗風(fēng)浪、沖刷能力,確保圍堰的耐久性。砂袋圍堰的砂袋及兩列砂袋之間同步吹砂。吹砂過(guò)程中,需要進(jìn)行測(cè)量放樣并監(jiān)控標(biāo)高。砂袋圍堰的施工順序?yàn)榭拷瓊?cè)→上下游側(cè)→大堤側(cè)。砂袋圍堰內(nèi)吹砂筑島施工方法同砂袋圍堰。
特大型砂袋圍堰在馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋施工中的成功應(yīng)用體現(xiàn)出其具有如下優(yōu)點(diǎn):①砂料廣泛,土工編織物易購(gòu)買(mǎi),能就地取材,從而減少砂料的運(yùn)輸量。②節(jié)省資金,總投資僅138萬(wàn)元。經(jīng)測(cè)算,同等規(guī)模的鋼管樁平臺(tái)需要各類鋼材2500t,臨時(shí)材料及施工費(fèi)用近625萬(wàn),投標(biāo)時(shí)報(bào)價(jià)僅為220萬(wàn)。③砂袋圍堰把挖、裝、運(yùn)、卸過(guò)程集于一體,故能節(jié)約勞力,且施工速度快(施工期間為枯水期,有利于施工,整個(gè)施工僅用20天),質(zhì)量高。④施工期間,吹砂砂袋堰體比人工砂袋圍堰具有更好的抗風(fēng)浪、沖刷的能力。⑤圍堰形成過(guò)后易于維護(hù)、相對(duì)成本低。
筆者認(rèn)為特大型砂袋圍堰在橋梁建設(shè)特別是特大型橋梁建設(shè)施工中具有經(jīng)濟(jì)性、適用性、可行性的優(yōu)點(diǎn)。在砂質(zhì)河床上采用砂袋圍堰是一條有效途徑。
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[3]鄭海兵.砂袋圍堰技術(shù)在河道內(nèi)承臺(tái)施工中的應(yīng)用[J].山東交通科技,2013(03):56-57.
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