CN100516367C - 跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，以及它的制备方法。本发明的围堰是由封底砂层、封底砂袋层和两个分别位于河道两侧的U形围堰组成，至下往上依次为封底砂层、封底砂袋层和U形围堰，封底砂层和封底砂袋层铺设于整个围堰区，两个U形围堰分别位于河道两侧，两个U形围堰之间形成过水通道。其制备方法是：铺设封底砂层；铺设封底砂袋层；铺设U形围堰外围；U形围堰内吹填砂层。本发明采用水中充泥管袋围堰，可就近取用河道中泥砂，除土工袋以外，不需要单独采购施工材料，并具有成本低、施工工期短、围堰效果好的优点。

Description

跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰及其制备方法

(一)技术领域

本发明涉及一种跨河大桥施工中的河道围堰，特别涉及一种跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，以及它的制备方法。

(二)背景技术

跨河大桥施工中，需要将河道围堰，再进行打桩、架桥等施工。现有的围堰方法一般采用钢板桩围堰，具有投入大、工期长、施工难度大的问题。也有采用砂袋进行围堰，先在外地将砂袋填充好，运至围堰地进行围堰，具有成本高、围堰效果差的问题。

(三)发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种就地取材、成本低、缩短施工工期、围堰效果好的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰。

本发明的另一目的在于提供上述跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰的制备方法。

本发明是通过以下措施来实现的：

本发明的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，是由封底砂层、封底砂袋层和两个分别位于河道两侧的U形围堰组成，至下往上依次为封底砂层、封底砂袋层和U形围堰，封底砂层和封底砂袋层铺设于整个围堰区，两个U形围堰分别位于河道两侧，两个U形围堰之间形成过水通道，U形围堰的高度高于水面0.5-1.5m；U形围堰的水平面为U形，外围是由河道泥砂充填的充泥管袋垒积而成，内部是由河道吹填砂充填。

上述本发明的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，所述的U形围堰外围充泥管袋的坡度优选为1∶0.5。

上述本发明的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，封底砂袋层的砂袋排列方向最好与水流方向一致。

上述跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰的制备方法，采用以下步骤：

(1)铺设封底砂层：在围堰开始时首先从别处抽取河砂，用高压泥浆泵将河砂充至河床面，在河床面上满铺一层10-50cm封底砂层；

(2)铺设封底砂袋层：将河砂充填砂袋，在封底砂层的上方铺设一层砂袋，砂袋的铺设方向与水流方向一致；

(3)铺设U形围堰外围：使用泥浆泵吸取河床内的河砂，充填至充泥砂袋内，充泥砂袋由上向下垒积进行围堰；围堰时先铺设上游，然后是中部临水面，当上游及中部临水面围堰高度超出水面0.5-1.5m时，开始进行铺设下游围堰，下游围堰高度达到水平面后，留有2-7m的缺口；

(4)U形围堰内吹填砂层：用泥浆泵抽取河砂吹填至U形围堰内，充砂由上游向下游、由河岸向河中充填，最后将围堰内水全部用砂挤排出下游缺口，再将下游缺口封住，此时围堰就已完成。

上述本发明的制备方法中，所述的充泥管袋的充砂量为1/2～4/5，满灌土工袋在抛掷或挤压时会破裂，充砂量太少会造成土工袋重量不足且浪费土工袋不利于成本控制。

本发明的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰及制备方法，采用水中充泥管袋围堰，可就近取用河道中泥砂，除土工袋以外，不需要单独采购施工材料，并具有成本低、施工工期短、围堰效果好的优点。

(四)附图说明

图1为本发明的平面结构示意图

图2为图1的A-A剖面放大图

图3为图1的B-B剖面放大图

图中，1-封底砂层，2-封底砂袋层，3-U形围堰，4-过水通道，5-桥墩。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作具体的说明。

1本发明的结构和特点

1.1特点：就地取材、施工简单，采用水中充泥管袋围堰，可就近取用河道中泥砂，除土工袋以外，不需要单独采购施工材料；工程成本低，经济效益明显；拆除简单，施工环保程度高。

1.2设备和施工进度：采用100LWB-10型泥浆泵和3BA-9型高压水枪配套(功率各为7.5KW)使用，一般每天可以完成1500m³以上围堰填筑。

1.3具体结构：如图1-3所示，本发明的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰是由封底砂层1、封底砂袋层2和两个分别位于河道两侧的U形围堰3组成，至下往上依次为封底砂层1、封底砂袋层2和U形围堰3，封底砂层和封底砂袋层铺设于整个围堰区，两个U形围堰分别位于河道两侧，两个U形围堰之间形成过水通道4，每个U形围堰内有四个桥墩5。

2具体制备方法

2.1围堰设计

筑岛顶宽按B+9.0m(B为线路设计宽度)，最外层采用土工布袋围堰，顶宽3.0m，外侧坡度1∶0.5，内侧吹填筑砂土(或粘土)。靠近河道中心处根据工程实际预留通航和过水通道，一般至少预留25m宽，以最大限量减少壅水对施工安全、质量造成的影响。围堰高度按H+2.0m计算(H为常水位时水深+壅水高度+1.0m)，确保围堰顶高出水位1.0m以上。

2.2砂袋定位

充泥管袋围堰主要是将河床底泥砂用泥浆泵抽出灌入土工袋中，让泥水随土工袋上方出口流出，而将沉积于袋中的，土工充泥管袋的主要优点是体积大、自重大，抛入水中不易被水流充走，容易形成围堰，但在施工中每一袋砂都需抛到指定位置，特别是围堰未出水之前，如果位置不准，会造成因空隙过大而断不住水或围堰塌方，围堰施工时是先围一岸，当一岸围好后再施工另一岸。

2.3封底砂袋

在围堰开始时首先从别处抽取河砂，用高压泥浆泵将砂充至河床面，在河床面上满铺一层砂(厚约30cm)，以防止河底淤泥造成砂袋滑移，然后进行砂袋封底，将河床面全断面抛填砂袋封底。

为了达到每袋砂袋都能抛到指定位置，采用由一艘大船在上游定位，然后抛砂袋船由下游靠近定位船，由大船指挥抛砂，当一个定位点抛完后再利用定位船上牵引钢丝绳将定位船移向下一个点定位抛砂。

抛砂船由1.2.3……的顺序向前抛砂，封底砂袋宽度采用两个8m砂袋，共16m，封底砂袋全部采用顺河流方向抛填。

2.4围堰外围填筑

围堰外围抛填采用底宽13.0m，顶宽3.0m。底层13.0m依次10.0m、8.0m、5.0m，顶层3.0m.(土工充泥管袋规格主要有8.0m、5.0m及3.0m三种规格)，围堰时先围A岸上游，然后是围堰中部临水面，当上游及中部临水面围堰高度超出水面1.0m时，开始进行下游围堰。深水时采用抛砂法将土工袋灌3/4满后，直接抛掷到指定位置，当土工砂袋高度接近水面时，抛砂船工已无法进入围堰区，此时应将土工袋直接铺在下层，土工砂袋上，直接向土工袋中灌砂，直至袋中灌砂至袋体积的3/4左右时封口，灌下一袋。土工袋灌砂过程中切记土工袋不得满灌亦不得少于1/2袋，满灌土工袋在抛掷或挤压时会破裂，充砂量太少会造成土工袋重量不足且浪费土工袋不利于成本控制。下游围堰时当围堰面高度达到水平面(或将近水平面)应预留5m左右缺口不再填筑，此围堰外围土工充泥袋已形成围堰坝，可以进行下一步围堰中充砂。

2.5围堰中充砂

当外围围堰结束后，开始向围堰中充砂。充砂由上游向下游，由河岸向河中充填，最后将围堰内水全部用砂挤排出下游缺口，再将下游缺口封住，此时围堰就已完成。充砂过程时不再使用土工袋，而是将砂船中砂加入高压水再用泵抽出灌入围堰中，砂自然在围堰中沉积，最后形成围堰，围堰形成后围堰顶应高出水面1.0米以上，以保证围堰内钻孔桩的施工。

2.6泥浆泵制备方法

管袋充灌采用：

在充填过程中及时调整充填管口方向，使管袋受力均匀，避免变形。

土工布袋正式施工前应先进行充填试验，摸索管袋、土质在充灌时的各项技术参数，如进浆压力、进浆时间、固结速度、沉积率等，供施工时掌握。

充填的土料应是无树皮、草根、芦苇、贝壳、石渣等有害物质的砂性土壤，在施工前经鉴定合格方可使用。

为了防止管袋充灌时滚动滑移变位，管袋定位前在围堰范围内水中吹填一层沙垫层，并用全站仪进行放样，插上毛竹，毛竹桩定位要准确，入土深度达到要求，竹桩与横竹杆用8#铅线绑扎紧密，为保证充泥袋位置准确，土工布袋用毛竹桩强制固定。

土工布袋必须袋袋相接，不能出现搭接缝，当出现搭接缝时及时采用草包或编织袋装泥填补，以防止土体由于河水充击而从搭接缝流失。

当管袋充灌成型70％饱满时，在顶面内侧开细孔，使袋内水份外溢，并用人工不断拍打袋体，不使袋孔堵塞，保证淅水畅通，减轻袋内压力，防止管袋破裂。

绞吸式挖泥船布置在取砂区，通过排泥钢管将砂直接吹填至运沙船，运至围堰区，吹填至土工布袋和吹填区，吹填区的平整度通过排泥管线的合理布置来保证。

2.7吹填区高程控制

吹填区高程及平整度是直接影响围堰表面平整的一个重要环节。在吹填过程中详细设计吹填分支走向，严格控制吹填高程。

(1)专门负责吹填的现场管理人员针对吹填区的情况，每天与管线班及时交底，决定吹填管线的走向及延伸距离，使吹管线的布设符合施工方案。

(2)负责吹填的现场管理人员及项目部测量人员必须每天到施工现场，对吹填区的吹填高程进行观测并做好控制，在出泥口四周设立高程标尺，定期观测并校核，控制吹填标高。

(3)为保证吹填区的质量，防止水门附近或吹填边角区域形成淤泥堆积体，在吹泥管口加装消能喷头，使出泥管排出的水、砂混合物充分扩散，有利于吹填平整度的要求。

(4)出泥管口根据吹填区内泥砂测定情况移动调整，使区内不出现长期死水区。

(5)施工过程中，经常利用高程标尺观察吹填区的标高，配合吹填区高程测量。

(6)吹填时为了减少土方流失量，在吹填区管线架设时，可以几个排泥口交叉吹填，为控制尾水泥浆浓度，在排水口处派专人检查，发现尾水浓度增高时，及时加高排水口或改变吹填区域，确保尾水排放符合环保要求。

Claims (5)

1.一种跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，其特征在于：是由封底砂层、封底砂袋层和两个分别位于河道两侧的U形围堰组成，至下往上依次为封底砂层、封底砂袋层和U形围堰，封底砂层和封底砂袋层铺设于整个围堰区，两个U形围堰分别位于河道两侧，两个U形围堰之间形成过水通道，U形围堰的高度高于水面0.5-1.5m；U形围堰的水平面为U形，外围是由河道泥砂充填的充泥管袋垒积而成，内部是由河道吹填砂充填。

2.根据权利要求1所述的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，其特征在于：所述的U形围堰外围充泥管袋的坡度为1∶0.5。

3.根据权利要求1所述的跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰，其特征在于：封底砂袋层的砂袋排列方向与水流方向一致。

4.一种跨河大桥水中墩土工充泥管袋围堰的制备方法，其特征在于采用以下步骤：

(1)铺设封底砂层：在围堰开始时首先从别处抽取河砂，用高压泥浆泵将河砂充至河床面，在河床面上满铺一层10-50cm封底砂层；

(2)铺设封底砂袋层：将河砂充填砂袋，在封底砂层的上方铺设一层砂袋，砂袋的铺设方向与水流方向一致；

(3)铺设U形围堰外围：使用泥浆泵吸取河床内的河砂，充填至充泥砂袋内，充泥砂袋由上向下垒积进行围堰；围堰时先铺设上游，然后是中部临水面，当上游及中部临水面围堰高度超出水面0.5-1.5m时，开始进行铺设下游围堰，下游围堰高度达到水平面后，留有2-7m的缺口；

(4)U形围堰内吹填砂层：用泥浆泵抽取河砂吹填至U形围堰内，充砂由上游向下游、由河岸向河中充填，最后将围堰内水全部用砂挤排出下游围堰的缺口，再将下游围堰的缺口封住，此时围堰就已完成。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的充泥管袋的充砂量为1/2～4/5。

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