水中桥梁基础膜袋围堰施工技术

王秀军

(中铁三局集团二公司，河北石家庄 050031)

0 引言

膜袋围堰作为一种施工简便、快速、低成本的围堰形式在江浙沿海地区被广泛应用于水利工程建设中，近年来，膜袋围堰作为一种快速筑岛法也逐渐被应用于客专铁路桥梁水中基础施工中。

杭甬铁路客运专线桥位地处萧绍平原河网化地区，桥址范围内水塘河流密布，大量的水中墩台制约着施工的进度，传统施工方法一般为:搭设栈桥平台施工孔桩基础+双层钢围堰施工承台;在河道中滚填大量土方作为施工钻孔平台+拉森钢板桩围护施工承台;河道中打设草袋围堰，抽排围堰内积水，直接施工孔桩及承台基坑。三种方法均投资较大，施工速度缓慢，而膜袋围堰具有的快速施工、成本较低及安全性好的优点，使得其在杭甬客专的水中施工中大量推行，保证了施工的进度及安全。

1 工程概况

杭甬铁路客运专线HYZQ-1标段萧山特大桥总长7 860 m，起讫里程为DK16+757～DK24+617，共计墩台239个，共计跨越河流10条，水中基础29个。萧甬下行线改线里程段为XYK0+155.21～XYK3+850.42，其中含特大桥1座、大桥3座、中桥1座;萧浙联络线改线里程段为L改DK0+000～L改DK1+157.669，其中含大桥2座、中桥1座。共计跨越河流7条，水中基础38个。

2 膜袋围堰

2.1 工艺原理

该施工工艺充分利用砂土混合物易排水固结，即利用高压泵将细砂、土和水混合物充压进土工膜袋，膜袋起到滤水沉砂的作用，在粉砂冲灌压实后，在围堰中间抽填粉砂土，起到不渗水的作用。围堰在迎水面向外设置一定的弧度，以减小水的侧压力达到阻水效果，然后在围堰内排水，开挖基坑，修筑承台墩身至出水面后拆除围堰。

2.2 适用范围

适用于河道及水塘范围等具有广阔水域且水深小于4.5 m的桥梁工程水中基础施工。

2.3 施工断面

施工断面根据水深进行选择，一般在水深4 m左右选用断面宽度为8 m的围堰，每边膜袋宽2.5 m，中间充填3 m宽粉砂土防止渗水及加固围堰(见图1)。

3 施工流程

3.1 钢管定位

钢管主要起膜袋的定位作用，钢管采用直径5 cm普通钢管，围堰纵向每0.5 m打设一根，长度根据实测的河水深度确定，保证伸入河床以下不小于1 m，上部与围堰齐平，横向采用钢管连接，纵向每侧各连接两道，搭接长度不小于1 m。

图1 施工断面示意图（单位：m）

钢管打设采用小船及人工打入，钢管施工要点及注意事项为:

1)打设钢管时，要保证钢管的垂直度不能过于倾斜;

2)测量人员现场指挥按照围堰位置精确定位，避免纵向连接安装不到位;

3)围堰每侧的钢管施工完毕后，立即进行该侧的平联，平联同样采用钢管连接，搭接接头不少于1 m，保证连接的稳定性，在每一层膜袋施工完毕后，将两侧钢管进行对联，对联采用铁丝加钢管的连接方式。

3.2 泥浆制备

钢管施工完毕后就近选择泥浆制备场地，在现场施工中一般选择弃土场地，挖设3 m×3 m，深1 m的泥浆池，将砂性的弃土直接使用水枪冲刷，泥浆流入泥浆池存储，泥浆池至围堰充填场采用泥浆泵抽送，一般距离不大于500 m为宜。

3.3 膜袋充填

膜袋选用专用土工布加工制成，每膜袋高度0.6 m，宽度2m～4 m，膜袋长度根据围堰长度缝制。

膜袋摊铺在预先打设的两排钢管之间，安装完成后用泥浆泵将泥浆冲灌至袋内，充填速度保持在每分钟5 m3～10 m3泥浆。

围堰两侧的土工袋充填完成后，在两侧围堰之间充填泥浆，将围堰填满。

3.4 围堰检查

围堰施工完毕后由技术员进行一次全面检查。发现质量或安全问题及时组织人员进行补强或采取其他可靠的纠正措施。在施工期间专门成立围堰检查小组，每天派专人对围堰的结构进行检查，发现问题及时修补，并对河床标高进行复测，一旦发现河床冲刷较大，立即采取安全措施，如回填片石、人员撤离等措施。

3.5 围堰拆除

围堰拆除时十分快捷便利，使用高压水枪冲刷围堰，使用泥浆泵抽排泥浆至弃土场，最后回收定位钢管。

4 膜袋围堰优点

4.1 施工成本低

采用膜袋进行水中围堰施工工艺简单、投资小，除土工袋外，围堰使用的砂土可利用弃土，围堰的充填及拆除均使用泥浆泵完成，以萧甬下行线2号桥测算(6个水中基础)，膜袋围堰施工成本仅相当于施工栈桥费用的1/10，草袋围堰的1/3，经济效果十分显著。

4.2 施工简便

膜袋围堰只需投入中小型设备(泥浆泵、高压水枪等)即可完成大围堰施工，操作简单，而栈桥施工需使用大型钢管桩打设机械，搭设较大面积的栈桥钻孔平台，施工环节多，安全风险大。

4.3 施工速度快

膜袋围堰在完成钢管定位后即使用泥浆泵充填，在施工过程中，一条60 m长的围堰可在一周之内施工完成，与栈桥施工相比可明显节约工期。

5 结语

在河道水塘密布的萧绍平原，通过使用膜袋围堰施工客专桥梁水中基础，在雨季来临之前完成了全部水中墩台基础的施工，施工安全得到了保证，施工成本得到了控制，收到了良好的效果。

［1］TB 10303-2009，铁路桥涵工程施工安全技术规程［S］.

［2］TZ 213-2005，客运专线铁路桥涵工程施工技术指南［S］.

［3］铁建设［2007］138号，铁路隧道监控量测技术规程［S］.