水中橋梁基礎膜袋圍堰施工技術

王秀軍

(中鐵三局集團二公司，河北石家莊 050031)

0 引言

膜袋圍堰作為一種施工簡便、快速、低成本的圍堰形式在江浙沿海地區被廣泛應用于水利工程建設中，近年來，膜袋圍堰作為一種快速筑島法也逐漸被應用于客專鐵路橋梁水中基礎施工中。

杭甬鐵路客運專線橋位地處蕭紹平原河網化地區，橋址范圍內水塘河流密布，大量的水中墩臺制約著施工的進度，傳統施工方法一般為:搭設棧橋平臺施工孔樁基礎+雙層鋼圍堰施工承臺;在河道中滾填大量土方作為施工鉆孔平臺+拉森鋼板樁圍護施工承臺;河道中打設草袋圍堰，抽排圍堰內積水，直接施工孔樁及承臺基坑。三種方法均投資較大，施工速度緩慢，而膜袋圍堰具有的快速施工、成本較低及安全性好的優點，使得其在杭甬客專的水中施工中大量推行，保證了施工的進度及安全。

1 工程概況

杭甬鐵路客運專線HYZQ-1標段蕭山特大橋總長7 860 m，起訖里程為DK16+757～DK24+617，共計墩臺239個，共計跨越河流10條，水中基礎29個。蕭甬下行線改線里程段為XYK0+155.21～XYK3+850.42，其中含特大橋1座、大橋3座、中橋1座;蕭浙聯絡線改線里程段為L改DK0+000～L改DK1+157.669，其中含大橋2座、中橋1座。共計跨越河流7條，水中基礎38個。

2 膜袋圍堰

2.1 工藝原理

該施工工藝充分利用砂土混合物易排水固結，即利用高壓泵將細砂、土和水混合物充壓進土工膜袋，膜袋起到濾水沉砂的作用，在粉砂沖灌壓實后，在圍堰中間抽填粉砂土，起到不滲水的作用。圍堰在迎水面向外設置一定的弧度，以減小水的側壓力達到阻水效果，然后在圍堰內排水，開挖基坑，修筑承臺墩身至出水面后拆除圍堰。

2.2 適用范圍

適用于河道及水塘范圍等具有廣闊水域且水深小于4.5 m的橋梁工程水中基礎施工。

2.3 施工斷面

施工斷面根據水深進行選擇，一般在水深4 m左右選用斷面寬度為8 m的圍堰，每邊膜袋寬2.5 m，中間充填3 m寬粉砂土防止滲水及加固圍堰(見圖1)。

3 施工流程

3.1 鋼管定位

鋼管主要起膜袋的定位作用，鋼管采用直徑5 cm普通鋼管，圍堰縱向每0.5 m打設一根，長度根據實測的河水深度確定，保證伸入河床以下不小于1 m，上部與圍堰齊平，橫向采用鋼管連接，縱向每側各連接兩道，搭接長度不小于1 m。

圖1 施工斷面示意圖（單位：m）

鋼管打設采用小船及人工打入，鋼管施工要點及注意事項為:

1)打設鋼管時，要保證鋼管的垂直度不能過于傾斜;

2)測量人員現場指揮按照圍堰位置精確定位，避免縱向連接安裝不到位;

3)圍堰每側的鋼管施工完畢后，立即進行該側的平聯，平聯同樣采用鋼管連接，搭接接頭不少于1 m，保證連接的穩定性，在每一層膜袋施工完畢后，將兩側鋼管進行對聯，對聯采用鐵絲加鋼管的連接方式。

3.2 泥漿制備

鋼管施工完畢后就近選擇泥漿制備場地，在現場施工中一般選擇棄土場地，挖設3 m×3 m，深1 m的泥漿池，將砂性的棄土直接使用水槍沖刷，泥漿流入泥漿池存儲，泥漿池至圍堰充填場采用泥漿泵抽送，一般距離不大于500 m為宜。

3.3 膜袋充填

膜袋選用專用土工布加工制成，每膜袋高度0.6 m，寬度2m～4 m，膜袋長度根據圍堰長度縫制。

膜袋攤鋪在預先打設的兩排鋼管之間，安裝完成后用泥漿泵將泥漿沖灌至袋內，充填速度保持在每分鐘5 m3～10 m3泥漿。

圍堰兩側的土工袋充填完成后，在兩側圍堰之間充填泥漿，將圍堰填滿。

3.4 圍堰檢查

圍堰施工完畢后由技術員進行一次全面檢查。發現質量或安全問題及時組織人員進行補強或采取其他可靠的糾正措施。在施工期間專門成立圍堰檢查小組，每天派專人對圍堰的結構進行檢查，發現問題及時修補，并對河床標高進行復測，一旦發現河床沖刷較大，立即采取安全措施，如回填片石、人員撤離等措施。

3.5 圍堰拆除

圍堰拆除時十分快捷便利，使用高壓水槍沖刷圍堰，使用泥漿泵抽排泥漿至棄土場，最后回收定位鋼管。

4 膜袋圍堰優點

4.1 施工成本低

采用膜袋進行水中圍堰施工工藝簡單、投資小，除土工袋外，圍堰使用的砂土可利用棄土，圍堰的充填及拆除均使用泥漿泵完成，以蕭甬下行線2號橋測算(6個水中基礎)，膜袋圍堰施工成本僅相當于施工棧橋費用的1/10，草袋圍堰的1/3，經濟效果十分顯著。

4.2 施工簡便

膜袋圍堰只需投入中小型設備(泥漿泵、高壓水槍等)即可完成大圍堰施工，操作簡單，而棧橋施工需使用大型鋼管樁打設機械，搭設較大面積的棧橋鉆孔平臺，施工環節多，安全風險大。

4.3 施工速度快

膜袋圍堰在完成鋼管定位后即使用泥漿泵充填，在施工過程中，一條60 m長的圍堰可在一周之內施工完成，與棧橋施工相比可明顯節約工期。

5 結語

在河道水塘密布的蕭紹平原，通過使用膜袋圍堰施工客專橋梁水中基礎，在雨季來臨之前完成了全部水中墩臺基礎的施工，施工安全得到了保證，施工成本得到了控制，收到了良好的效果。

［1］TB 10303-2009，鐵路橋涵工程施工安全技術規程［S］.

［2］TZ 213-2005，客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南［S］.

［3］鐵建設［2007］138號，鐵路隧道監控量測技術規程［S］.