论文部分内容阅读
摘要：本文以螺洲大桥水域基础施工为背景，着重对乌龙江中、南汊水域采用吹填技术施工桥梁基础的先进性进行总结，以供类似施工条件的桥梁基础施工借鉴。
关键词：水域，吹填，桥梁基础，总结
Abstract: this article with the screw continent bridge foundation construction background for waters, focuses on the river, south sent his water fill the blow the bridge foundation construction of advanced technology to carry on the summary, for similar construction condition of the bridge foundation construction reference.
Key words: the waters, the blow to fill. The bridge foundation, summary
中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：
1引言
随着国内桥梁建设水平的不断提高，各种桥梁建设技术得到了充分的应用。桥梁基础施工作为桥梁施工的重点、难点，其施工技术应用一直备受关注，尤其是近海潮汐区内河水域中桥梁基础施工技术。目前水域中桥梁基础施工工艺主要分两大类：一类为水上搭设平台，形成水上作业法；另一类为建造围堰，形成干地作业法。无论采取何种施工工艺，均应充分结合工程特点、施工环境和现场条件等及进行细化、优化。
螺洲大桥跨越乌龙江北汊、中汊、南汊和龙翔岛、塔礁洲，地理环境复杂，地质变化大，且受内潮汐影响，造成桥梁基础施工难度大。本工程水域基础施工针对不同的施工条件，采用了不同的施工工艺：搭设钢平台施工桩基，钢吊（套）箱施工承台；吹填围堰形成陆地，施工桩基和承台。本文着重对乌龙江中、南汊水域采用吹填技术施工桥梁基础的先进性进行总结，以供类似施工条件的桥梁基础施工借鉴。
2工程概况
2.1工程概述
福州市螺洲大桥工程位于福州市南台岛与青口组团之间，是福州市城市快速干道上规划建设的跨乌龙江特大桥之一，为福州市南向进出城通道。北起南台大道螺洲立交修建终点处，经环岛路立交、跨越乌龙江、龙祥岛（设龙祥岛立交）、乌龙江中、南汊，止于省道S203（设S203立交），路线全长4.95km，起迄里程K0+000～K4+951.494，向南预留与青口片区、福银高速公路、国道324复线的接口。
全桥基础有三段位于乌龙江水域中：北汊段：K0+000～K1+030、中汊段：K3+010～K3+650、南汊段：K3+900～K4+620。受潮汐影响，中、南汊段低潮位时除深槽外，均露出；高潮位时水深2～9m，此段基础施工难度大。
2.2施工自然条件
2.2.1氣象条件
施工位置属亚热带海洋性季风气候，全年冬短夏长，温暖湿润，雨量充沛。主要灾害性天气为台风和短时间强降雨。年平均降雨量1348.8mm。年最大降雨量1837.7mm，年最小降雨量1165.2mm，月平均最大降雨量223.5mm。降水在年内可分为四个时期：3～4月的春雨期，5～6月的梅雨期，7～9月的台风雨期及10月～翌年2月的少雨期。梅雨是造成闽江流域大范围降雨的天气因素，这期间雨量可占全年雨量36～40%，4～9月为汛期，降水量可占全年的70～77%。
2.2.2水文及潮汐
乌龙江中、南汊呈弱淤积趋势，在河道边界条件没有大变动的条件下，拟建桥位处滩槽格局河道将保持稳定。平常时段乌龙江分流闽江上游流量30%左右，洪汛期分流量加大到70%以上，水位可陡涨4m以上。
乌龙江处于闽江下游的感潮河段，由于其特殊的地理位置，既遭受上游洪水侵袭又受到下游潮汐的影响，潮型为规则半日期，潮汐一天有两个周期，十二小时五十分为一周期，涨潮约五个小时，落潮约七又四分之三小时。平均高潮位为4.81m，平均低潮位为1.01m，平均潮差为3.8m。
2.2.3地质地貌
中、南汊吹填位置表层地质大多为中砂，局部夹有少量淤泥层。除深槽外，河床平均标高为+2.00m。
3桥梁基础施工方案选择
本桥跨越乌龙江北汊、中汊、南汊和龙翔岛、塔礁洲，地理环境复杂，地质变化大，且受内潮汐影响。在水域基础施工时，充分结合工程特点、施工环境、现场条件等，部分水域采用吹填技术施工工艺，另一部分则采取搭设钢平台配合钢吊箱施工工艺。
在中、南汊水域中桥梁基础施工时，综合考虑了以下因素，采取了吹填技术施工基础：
1）水域受潮汐影响，除深槽外，低潮位时其余河床均露出；高潮位时，其余河床水深约2m。不能满足大型设备水上作业，且作业效率低。
2）水域中河砂丰富，便于就地取材，可大大降低施工成本。
3）吹填施工工艺简单，便于施工，工期较短，能为桥梁基础的施工提供充裕的时间。
4）吹填形成陆域，一则可形成施工便道，为前期施工准备提供有力条件；二则为该处桥梁基础甚至上部结构施工提供陆地作业条件。
5）承台基础顶面高程为+3.00m，底面高程为+0.00m，而河床大部分高程为+2.00m，采取水上平台和钢套箱施工，难度较大。
6）由于中、南汊涉及当地小船通航和分流、防洪，吹填分为三大段：K3+016～K3+200、K3+918～K4+240、K4+400～K4+625，中间与钢栈桥、塔礁洲、龙翔岛连接，形成贯通便道。
4施工方法
4.1施工流程
4.2主要施工方法
4.2.1测量放样
充填施工前先对编织袋的堤顶内边界及充填袋的铺设底边线定位，根据河床底标高来控制堆码充填袋的层数，不同水深充填袋堆码层数各不相同，袋装砂充填高度要做出相应的调整。
4.2.2吹填棱体基底处理
对于编织袋将要铺设区域要进行基底检查，要将有腐蚀性的及易将充填袋刮破的杂物要清理干净。
4.2.3固定桩定位
在吹填区域，沿充填袋堤心两侧距袋体脚距离约5m处施打一排Ф4.8×3.5的钢管作为定位标志杆，每根钢管长6m，采用人工打大锤定桩，入土深度2米，纵向间距为10m约为1/3充填袋长度。将充填袋头、中间、尾采用尼龙绳固定在钢管上。
4.2.4充填袋加工及铺设
冲填袋的加工采用幅宽2m、3m、4m编织袋，幅宽方向与防护堤轴线垂直，其拼接缝线为锦纶线，拼缝处折叠三层，缝宽5cm，缝三道（先缝一道，折叠后再缝两道）。缝制后强度不低于原土工布强度的70％；长度统一按30m制作。充填袋加工后，其充填后的尺寸满足设计要求，应根据实测泥面高程沿纵向分段计算各层冲填袋的宽度、高度及纵向长度。在每层冲填袋顶面和底面缝制土工带，每根土工带长500mm，宽50mm，纵向间距3m。袋体在运输过程中采用外包土工布保护，防止出现破损或老化现象，如出现破损情况，及时采取补袋措施。
充填袋乘低潮位河床露出时人工铺设，上、下层充填袋将土工带拴结固定。外坡按1：1控制坡度，内侧不放坡，但若施工期间出现堤体不稳情况可适当放坡，东面堤体内坡控制在1：0.5坡度之内，西面堤体内坡控制在1：0.25坡度之内。吹填需根据标高、厚度、宽度分层进行，如图1
图1各层充填袋组合示意图
4.2.4吹填充填袋
阶梯式吹砂作业法：第一段吹填完第一层后，吹填第二段第一层，回头再吹填第一段第二层，依次类推，循环前进施工（如图2 砂袋吹填纵向顺序示意图）。
图2砂袋吹填纵向顺序示意图
每只充填袋的长度为30m，宽度根据施工要求进行设置；充填口布置在袋体表面，充填口数量按10㎡左右布置1个，管口直径25cm，充填完成后，必须将袋口系紧。充填工序按照充填、逬浆、二次充填、袋內砂体厚度满足设计要求的次序进行，袋体充填饱满度控制在80%，充填厚度控制在0.8m左右，保证充砂平整、填实，逐层加高；袋体按平行于防护堤轴线分层铺设，堆叠整齐，上下袋体错缝铺设，同层袋相互挤压。袋体逐层加高，杜绝局部堤段一次性加高两层。
4.2.5边坡防护
堤体全部形成后再进行面层施工，防止被施工船舶、机械等对袋体的破坏。对棱体外侧采用浆砌片石以防护棱体、减轻风浪对棱体的淘刷及起镇压层作用，由于施工现场有时波浪较大，坡角区域采用散装碎石调坡。
采用浆砌片石护坡至吹填顶标高（即5.5m），铺设平均厚度为30cm，砂浆强度采用M10。在砌筑前每一石块之前应用净水清洗干净并使其彻底饱和,垫层应保持湿润；所有石块均应座于新拌砂浆之上,在砂浆凝固前,所有缝应满浆,石块固定就位；砌体外露面的坡顶、边口选用较平整的石块并加以修整后方可进行砌筑；所有砌体均自下而上逐层砌筑,直至堤顶，护坡砌筑时应分段施工,砌筑时相邻段高差不大于1.2米,每隔20m设置一道沉降缝，沉降缝用沥青麻絮或其它防水材料填充。
4.3桥梁基础施工
吹填围堰形成陆域后，即可进行桥梁基础桩基、承台、墩身的施工。桥梁基础桩基、承台、墩身按照常规的陆上作业施工工艺施工，可避免水域和潮汐等空间和时间上的影响，确保了桥梁基础施工的安全、质量、进度要求。
5结束语
吹填施工较其他施工工艺有着以下先进性：
(1)一方面吹填砂就地取材，另一方面避免了水上大型设备作业，大大降低了施工成本，取得了较好的经济效益。
(2)吹填形成陆域后，大幅度降低桥梁基础施工受水域和潮汐影响，工效高，进度快，尤其是承台和墩身施工。
(3)吹填形成干地作业施工，比水上作业更安全。
(4)吹填形成陆域为后期上部结构施工带来便捷，变水上施工为陆上施工，大大缩短了上部结构施工工期。
(5)陆上干地作业施工桥梁基础，不受水域和潮汐影响，施工环境较易掌控，质量有保障。
螺洲大桥吹填施工桥梁基础的成功可以为同类型的施工提供参考和借鉴。
参考文献
[1] 陈逸赵峰，吹填工艺在西湖湖底隧道围堰施工中的应用，《浙江建筑》，2003年S1期
[2] 王亚池，充灌砂条袋护坡吹填砂围堰施工技术简介，《水利科技》，2007年02期
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：水域，吹填，桥梁基础，总结
Abstract: this article with the screw continent bridge foundation construction background for waters, focuses on the river, south sent his water fill the blow the bridge foundation construction of advanced technology to carry on the summary, for similar construction condition of the bridge foundation construction reference.
Key words: the waters, the blow to fill. The bridge foundation, summary
中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：
1引言
随着国内桥梁建设水平的不断提高，各种桥梁建设技术得到了充分的应用。桥梁基础施工作为桥梁施工的重点、难点，其施工技术应用一直备受关注，尤其是近海潮汐区内河水域中桥梁基础施工技术。目前水域中桥梁基础施工工艺主要分两大类：一类为水上搭设平台，形成水上作业法；另一类为建造围堰，形成干地作业法。无论采取何种施工工艺，均应充分结合工程特点、施工环境和现场条件等及进行细化、优化。
螺洲大桥跨越乌龙江北汊、中汊、南汊和龙翔岛、塔礁洲，地理环境复杂，地质变化大，且受内潮汐影响，造成桥梁基础施工难度大。本工程水域基础施工针对不同的施工条件，采用了不同的施工工艺：搭设钢平台施工桩基，钢吊（套）箱施工承台；吹填围堰形成陆地，施工桩基和承台。本文着重对乌龙江中、南汊水域采用吹填技术施工桥梁基础的先进性进行总结，以供类似施工条件的桥梁基础施工借鉴。
2工程概况
2.1工程概述
福州市螺洲大桥工程位于福州市南台岛与青口组团之间，是福州市城市快速干道上规划建设的跨乌龙江特大桥之一，为福州市南向进出城通道。北起南台大道螺洲立交修建终点处，经环岛路立交、跨越乌龙江、龙祥岛（设龙祥岛立交）、乌龙江中、南汊，止于省道S203（设S203立交），路线全长4.95km，起迄里程K0+000～K4+951.494，向南预留与青口片区、福银高速公路、国道324复线的接口。
全桥基础有三段位于乌龙江水域中：北汊段：K0+000～K1+030、中汊段：K3+010～K3+650、南汊段：K3+900～K4+620。受潮汐影响，中、南汊段低潮位时除深槽外，均露出；高潮位时水深2～9m，此段基础施工难度大。
2.2施工自然条件
2.2.1氣象条件
施工位置属亚热带海洋性季风气候，全年冬短夏长，温暖湿润，雨量充沛。主要灾害性天气为台风和短时间强降雨。年平均降雨量1348.8mm。年最大降雨量1837.7mm，年最小降雨量1165.2mm，月平均最大降雨量223.5mm。降水在年内可分为四个时期：3～4月的春雨期，5～6月的梅雨期，7～9月的台风雨期及10月～翌年2月的少雨期。梅雨是造成闽江流域大范围降雨的天气因素，这期间雨量可占全年雨量36～40%，4～9月为汛期，降水量可占全年的70～77%。
2.2.2水文及潮汐
乌龙江中、南汊呈弱淤积趋势，在河道边界条件没有大变动的条件下，拟建桥位处滩槽格局河道将保持稳定。平常时段乌龙江分流闽江上游流量30%左右，洪汛期分流量加大到70%以上，水位可陡涨4m以上。
乌龙江处于闽江下游的感潮河段，由于其特殊的地理位置，既遭受上游洪水侵袭又受到下游潮汐的影响，潮型为规则半日期，潮汐一天有两个周期，十二小时五十分为一周期，涨潮约五个小时，落潮约七又四分之三小时。平均高潮位为4.81m，平均低潮位为1.01m，平均潮差为3.8m。
2.2.3地质地貌
中、南汊吹填位置表层地质大多为中砂，局部夹有少量淤泥层。除深槽外，河床平均标高为+2.00m。
3桥梁基础施工方案选择
本桥跨越乌龙江北汊、中汊、南汊和龙翔岛、塔礁洲，地理环境复杂，地质变化大，且受内潮汐影响。在水域基础施工时，充分结合工程特点、施工环境、现场条件等，部分水域采用吹填技术施工工艺，另一部分则采取搭设钢平台配合钢吊箱施工工艺。
在中、南汊水域中桥梁基础施工时，综合考虑了以下因素，采取了吹填技术施工基础：
1）水域受潮汐影响，除深槽外，低潮位时其余河床均露出；高潮位时，其余河床水深约2m。不能满足大型设备水上作业，且作业效率低。
2）水域中河砂丰富，便于就地取材，可大大降低施工成本。
3）吹填施工工艺简单，便于施工，工期较短，能为桥梁基础的施工提供充裕的时间。
4）吹填形成陆域，一则可形成施工便道，为前期施工准备提供有力条件；二则为该处桥梁基础甚至上部结构施工提供陆地作业条件。
5）承台基础顶面高程为+3.00m，底面高程为+0.00m，而河床大部分高程为+2.00m，采取水上平台和钢套箱施工，难度较大。
6）由于中、南汊涉及当地小船通航和分流、防洪，吹填分为三大段：K3+016～K3+200、K3+918～K4+240、K4+400～K4+625，中间与钢栈桥、塔礁洲、龙翔岛连接，形成贯通便道。
4施工方法
4.1施工流程
4.2主要施工方法
4.2.1测量放样
充填施工前先对编织袋的堤顶内边界及充填袋的铺设底边线定位，根据河床底标高来控制堆码充填袋的层数，不同水深充填袋堆码层数各不相同，袋装砂充填高度要做出相应的调整。
4.2.2吹填棱体基底处理
对于编织袋将要铺设区域要进行基底检查，要将有腐蚀性的及易将充填袋刮破的杂物要清理干净。
4.2.3固定桩定位
在吹填区域，沿充填袋堤心两侧距袋体脚距离约5m处施打一排Ф4.8×3.5的钢管作为定位标志杆，每根钢管长6m，采用人工打大锤定桩，入土深度2米，纵向间距为10m约为1/3充填袋长度。将充填袋头、中间、尾采用尼龙绳固定在钢管上。
4.2.4充填袋加工及铺设
冲填袋的加工采用幅宽2m、3m、4m编织袋，幅宽方向与防护堤轴线垂直，其拼接缝线为锦纶线，拼缝处折叠三层，缝宽5cm，缝三道（先缝一道，折叠后再缝两道）。缝制后强度不低于原土工布强度的70％；长度统一按30m制作。充填袋加工后，其充填后的尺寸满足设计要求，应根据实测泥面高程沿纵向分段计算各层冲填袋的宽度、高度及纵向长度。在每层冲填袋顶面和底面缝制土工带，每根土工带长500mm，宽50mm，纵向间距3m。袋体在运输过程中采用外包土工布保护，防止出现破损或老化现象，如出现破损情况，及时采取补袋措施。
充填袋乘低潮位河床露出时人工铺设，上、下层充填袋将土工带拴结固定。外坡按1：1控制坡度，内侧不放坡，但若施工期间出现堤体不稳情况可适当放坡，东面堤体内坡控制在1：0.5坡度之内，西面堤体内坡控制在1：0.25坡度之内。吹填需根据标高、厚度、宽度分层进行，如图1
图1各层充填袋组合示意图
4.2.4吹填充填袋
阶梯式吹砂作业法：第一段吹填完第一层后，吹填第二段第一层，回头再吹填第一段第二层，依次类推，循环前进施工（如图2 砂袋吹填纵向顺序示意图）。
图2砂袋吹填纵向顺序示意图
每只充填袋的长度为30m，宽度根据施工要求进行设置；充填口布置在袋体表面，充填口数量按10㎡左右布置1个，管口直径25cm，充填完成后，必须将袋口系紧。充填工序按照充填、逬浆、二次充填、袋內砂体厚度满足设计要求的次序进行，袋体充填饱满度控制在80%，充填厚度控制在0.8m左右，保证充砂平整、填实，逐层加高；袋体按平行于防护堤轴线分层铺设，堆叠整齐，上下袋体错缝铺设，同层袋相互挤压。袋体逐层加高，杜绝局部堤段一次性加高两层。
4.2.5边坡防护
堤体全部形成后再进行面层施工，防止被施工船舶、机械等对袋体的破坏。对棱体外侧采用浆砌片石以防护棱体、减轻风浪对棱体的淘刷及起镇压层作用，由于施工现场有时波浪较大，坡角区域采用散装碎石调坡。
采用浆砌片石护坡至吹填顶标高（即5.5m），铺设平均厚度为30cm，砂浆强度采用M10。在砌筑前每一石块之前应用净水清洗干净并使其彻底饱和,垫层应保持湿润；所有石块均应座于新拌砂浆之上,在砂浆凝固前,所有缝应满浆,石块固定就位；砌体外露面的坡顶、边口选用较平整的石块并加以修整后方可进行砌筑；所有砌体均自下而上逐层砌筑,直至堤顶，护坡砌筑时应分段施工,砌筑时相邻段高差不大于1.2米,每隔20m设置一道沉降缝，沉降缝用沥青麻絮或其它防水材料填充。
4.3桥梁基础施工
吹填围堰形成陆域后，即可进行桥梁基础桩基、承台、墩身的施工。桥梁基础桩基、承台、墩身按照常规的陆上作业施工工艺施工，可避免水域和潮汐等空间和时间上的影响，确保了桥梁基础施工的安全、质量、进度要求。
5结束语
吹填施工较其他施工工艺有着以下先进性：
(1)一方面吹填砂就地取材，另一方面避免了水上大型设备作业，大大降低了施工成本，取得了较好的经济效益。
(2)吹填形成陆域后，大幅度降低桥梁基础施工受水域和潮汐影响，工效高，进度快，尤其是承台和墩身施工。
(3)吹填形成干地作业施工，比水上作业更安全。
(4)吹填形成陆域为后期上部结构施工带来便捷，变水上施工为陆上施工，大大缩短了上部结构施工工期。
(5)陆上干地作业施工桥梁基础，不受水域和潮汐影响，施工环境较易掌控，质量有保障。
螺洲大桥吹填施工桥梁基础的成功可以为同类型的施工提供参考和借鉴。
参考文献
[1] 陈逸赵峰，吹填工艺在西湖湖底隧道围堰施工中的应用，《浙江建筑》，2003年S1期
[2] 王亚池，充灌砂条袋护坡吹填砂围堰施工技术简介，《水利科技》，2007年02期
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。