吹砂围堰筑岛施工方法

某桥两主墩采用吹砂围堰筑岛的方法进行基桩和承台施工。先在主墩外侧施工吹砂围堰，接着在设计墩位上填土筑岛，进行钻孔灌注桩施工，然后井点降水配合进行基坑开挖，抛片石找平、浇筑垫层混凝土等施工，最后在垫层混凝土上绑扎承台钢筋，立模浇筑承台混凝土。

1.1围堰结构形式

围堰底宽10m～12m，顶宽6.4m～5.0m，围堰顶标高为+7.5m左右，围堰底角与承台边缘的净距为20m。同时为方便后续承台和墩身施工，在栈桥和承台之间搭设一个施工平台，施工平台平面尺寸为12m×9m，平台顶面与栈桥顶面齐平。

图1 -1  PS11#墩吹砂围堰结构布置图

1.2围堰施工方法

⑴测量放样

在围堰施工前测量对围堰区域关键点进行放样。放样时利用小船将涂上明显标志的钢管插入河床，测量测出钢管桩位置并进行调整，直至小钢管位置符合设计要求，确保围堰符合作业空间要求。

⑵吹砂设备就位

吹沙设备布置在距离围堰放样线外侧约20m处，以确保围堰的安全。

⑶尼龙编织袋铺设和袋内吹砂

第一层围砌时尼龙编织袋在河床露出水面后人工进行铺设，铺设时严格按照测量放样线进行。在铺设好编织袋后接好管子向尼龙袋内注入砂、水混合物，水从编织袋的孔隙排出，砂则留在编织袋内，直至整个编织袋被砂填充满。在完成一层后随即进行下一层的施工。每层砂袋外侧（迎水面）均按照1∶0.875的坡度收拢，如此循环直到设计标高。

1.3基桩施工

⑴筑岛

吹砂围堰形成之后，抽干围堰内的江水，围堰内即形成一个相对的干施工环境。但是由于河床表面为堆积砂层，比较松软，且标高较低，为保证钻机在施工过程中不沉陷、不移位，同时为方便钢筋笼下放和基桩混凝土灌注，决定在承台周围一定范围内填土筑岛，筑岛标高为+7.0m。

图1 -2  筑岛结构示意图

⑵钻孔灌注桩施工

该墩钻孔灌注桩施工可按照陆地基桩的施工方法，具体见上报的《钻孔灌注桩施工组织设计》。这里还需要做如下说明：

①钢护筒

钢护筒长度按照15m考虑，在筑岛平台施工完成之后，用50t履带吊直接在筑岛平台上振设。

②栈桥与筑岛之间施工机械行驶通道

基桩施工前，钻机等机械设备通过平板车运输到该墩位时，用50t履带吊直接吊放到筑岛平台上。

钻孔灌注桩施工期间，50t履带吊、混凝土运输搅拌车等通过土坡上下栈桥和筑岛平台。

1.4承台施工

⑴总体思路

基桩施工完成，经检测合格且压浆之后，可进行承台施工。承台施工时考虑利用吹砂围堰挡住围堰外的江水，围堰内直接进行基坑开挖，基坑开挖过程中，为降低基坑内的地下水位和防止流砂发生，提高基坑内边坡稳定性，采用井点降水的方法配合进行基坑开挖。基坑开挖到设计标高后，浇筑20cm厚C20垫层混凝土，最后绑扎承台钢筋，立模板，浇筑承台混凝土。

以一主墩为例，基坑开挖的边坡按照1∶2.5和1∶2.0坡度，基坑开挖及井点降水布置如图5-3所示：

图 5-3  基坑开挖及井点降水布置图

⑵井点降水

在吹砂围堰内布设两层井点管，进行井点降水。

井点降水相关计算：

进行井点降水前的水位标高取钱塘江的水位标高 +5.0m，根据浙江华东建设工程有限公司提供的《**工程地质堪察报告》（详勘阶段)，主墩附近最上一层低透水层——淤泥质粉质粘土的顶标高约为-18.1m，本承台的底标高为-2.0m，可依此进行计算，则含水层厚度 m。河床以下范围内的土层为砂类土，则渗透系数cm/s=0.864m/d，符合井点降水施工的适应条件（适用于渗透系数为0.1～5.0m/d的土以及土中含有大量的细砂和粉砂的土，或明沟排水易引起流砂和塌方等情况使用）。基坑底标高为-2.5m，基坑中心的最低水位降低值m。井点管采用φ50×3.5mm钢管，井点管长度取为12.0m（井管长10.0m，滤管长2.0m）。

根据承台平面尺寸，井点管布置在距承台外侧约2.6m处，则井点管的布置尺寸为15m×12.2m。

基坑假想半径：由于该基坑的长宽比不大于 5，所以可以化简为一个假想半径为 的圆井进行计算：

抽水影响半径：

则基坑涌水总量：

单井出水量：

由于基坑在静水位以下，则取抽水量为2Q。

井点管数量：

在基坑四角处井点管应加密，考虑每个角加2根井点管，则井点管的数量应为45＋8＝53根。

井点管间距平均为：

因此理论上实际需要的井点管数量为：

为防止吹砂围堰内外渗流、管涌等现象发生，确保吹砂围堰基底安全，在吹砂围堰基底内侧约50cm处再按照相同的间距布设一排井点管，进而也保证承台外围井点管的降水效果。

⑶主要施工工艺

用小型挖掘机挖除筑岛的填土，再施工靠近吹砂围堰内侧的井点降水，待该套井点降水设备正常运转后，根据测量放样和设计的坡度，进行基坑开挖。基坑开挖的主要设备是高压水枪和泥浆泵，用高压水枪冲刷基坑内的砂土，再用泥浆泵将砂、水混合物排出吹砂围堰。

基坑开挖快要到设计标高时，施工承台外侧的井点降水，待该套井点降水设备正常运转后，基坑开挖到设计标高 -2.5m，并保证基坑内是干施工环境。然后抛填30cm厚的片石，找平，浇筑20cm厚的C20垫层混凝土，垫层混凝土外围设一圈约60cm宽的排水沟。注意垫层混凝土的浇筑面积比承台各边均大1m，方便承台钢筋绑扎和承台模板施工。

具体的承台钢筋和混凝土施工工艺详见《承台施工组织设计》，在此不再赘述。

1.5围堰拆除、清理

承台施工完毕，且第一节墩身施工完成之后，即可拆除吹砂围堰。围堰拆除时，直接将尼龙袋割破，人工用高压水枪冲刷配合大潮讯潮水将尼龙袋内的砂冲走，即完成吹砂围堰的拆除工作。

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