1 前言

在中国南方、岭南地区河涌、鱼塘、滩涂地带地区，沙袋填土围堰造陆是一项很普遍的施工技术措施手段。简单的沙袋填土围堰造陆，因为河床底本身的淤泥层厚的原因，淤泥层工程性质差，即使再如何碾压实表层的填土，一般情况下都不能达到过涌现浇桥梁满堂红支架基础需要的地基承载力要求。

砂袋围堰、挤淤、水泥搅拌桩软基处理、木桩加固、化纤彩条布覆盖防水这些施工手段技术都是平常比较常见的一些技术手段，但是通过有机的整合，却能在提高地基承载力、限制地基位移变形方面取得比较理想的效果，甚至可以用于对地基承载力要求很高的大跨度过涌现浇桥梁支顶架地基基础。这种常见地基处理技术的整合，对于提高地基承载力是一个新课题，作为施工过程中确保支顶架地基承载力的一种新手段在中国南方、尤其广东岭南地区河涌、鱼塘密布区域、滩涂地区具有显著的现实意义。

2 围堰综合处理施工技术的创意

2.1工程概况

广州市猎德大桥系统工程(立交、隧道）主体[标段4]的主线高架桥上部结构采用左、右两幅分别为38＋2×51＋32、40＋63＋40m的预应力连续箱梁结构。高架桥横跨黄埔涌，大桥跨涌长度约170m，所处河涌横断面宽度约115～165m。该处河涌底高程一般为4.0～4.8m（广州市城建高程），常水位约5.8m，河床底淤泥层3~4米厚。

2.2围堰综合处理施工技术的提出

本工程主线高架桥跨越黄埔涌一段的上部结构为现浇预应力钢筋混凝土结构，施工时需要搭设钢管脚手架。搭设脚手架有两种方案：其一是搭设跨黄埔涌的大型钢平台，在其上搭设钢管脚手架；其二是采用筑岛法填筑围堰，预留过水通道，在围堰上搭设钢管脚手架。方案一需要大量的钢材，因本工程工期长，施工成本较高。方案二是需要同水务局交涉，需要填筑大量土方，而且为保证支顶架基础的地基承载力，需要对围堰进行地基处理，但成本相对较低。项目经理部经过探讨，报请相关单位同意，采取了第二种方案。

3 围堰综合处理施工技术的原理和技术特点

3.1技术原理

通过填土进行挤淤，然后施工水泥搅拌桩对填土及填土以下的淤泥土层进行软基处理，形成水泥搅拌桩复合地基；并结合对堰体周边土体和沙包进行木桩限制荷载作用下土体的横向变形；砂袋外侧铺设化纤彩条布防止堰外水体对堰体内土方渗透等措施综合作用，显著提高填土施工平台的地基承载力，使提高了承载力后的填土基础平台能够成为跨涌现浇桥梁支架的地基基础。（见附图）

3.2技术特点

（1）成本低。相对于钢平台方案，由于仅需要堆沙包及填土，机械碾压及施工水泥搅拌桩，而且对填土土质要求并不高，省去了大笔的钢材租赁费用，成本低。尤其对于由于征地无法解决导致工期拖长，钢材租赁成本将随工期的延误而不断地暴增，而采用临时经过软基处理的填土造陆作为施工平台仅需要一次性投入，不存在工期延误导致成本上升的问题。

（2）能满足地基承载力要求。

采用临时经过软基处理的填土造陆作为施工平台的地基承载力能满足作为支架基础的承载力要求。而且能通过水泥搅拌桩的压板试验，测试复合地基的地基承载力代表值。

（3）满足变形要求。在填土造陆的施工平台上面进行满堂红支架搭设，浇捣现浇箱梁。填土基础表面所设立的沉降变形观测点没有发生变形超过15mm，填土施工平台经受了汛期河涌水流的考验，承载力没有下降，基本无变化，填土施工平台能够满足变形要求。

（4）对环境影响小。相对于钢平台，填土施工平台在使用后能够完全挖除，运走，恢复原河涌、滩涂、鱼塘地形地貌，对环境副作用少。而钢平台，由于个别钢管桩抗拔力过大，无法完全拔除，仅能通过切除河床面以上部分钢管进行回收，河床内的残留的钢管桩会对过往船只留下安全隐患。

4 主要施工工艺及操作要点

4.1施工工艺流程

堆砌沙袋→堰体四周打松木桩→铺设化纤彩条布→填土并碾压密实→施工水泥搅拌桩→养护、承载力试验→施工中砂垫层→施工混凝土面层→堰体施工完毕→→拆除

4.2施工工艺步骤

4.2.1木桩施工

1、木桩长度不小于5.0m，最小直径不小于100mm，木桩的间距为70cm，采用等边三角形布置。

2、木桩的求其顺纹抗压强度设计值不小于10MPa，设计单桩承载力30kN，复合地基承载力100kN。

3、施工过程中，应严格防止木桩桩身进入搅拌桩加固区域，以免造成搅拌桩无法施工现象。

4.2.2铺设化纤彩条布

1、用人工滚铺；布面要平整，并适当留有变形余量

2、水平接缝的距离须大于1.5m。 缝合时最小宽度10cm，自然搭接时最小宽度为20cm。

3、铺设彩条布时，必须注意不要让石头、大量尘土或水分等破坏土彩条布。安装结束后，对所有彩条布表面进行目测以确定所有损坏的地主，作上标记并进行修补。

4.2.3填土施工

1、填土宜选择退潮时进行，以便于保证填土施工质量。

2、应选取性质较好的土料进行填筑，不得采用遇水易崩解的风化土，土料中不得夹杂淤泥、石块、砖块等建筑垃圾和其它生活垃圾。

3、为保证土方压实质量，必须对土方含水量进行适当控制，土方的含水量太高或土料太干均不利于土方的压实。

4、填土需分层进行，分层填筑分层压实，分层厚度不宜超过50cm。压实需均匀进行，防止局部压实过密或压实过少甚至漏压现象。

4.2.4搅拌桩施工

1、搅拌桩直径为φ500，间距1.20m，等边三角形布置。搅拌桩设计单桩承载力为130kN，复合地基承载力125kN/m2。

2、要求桩底穿透淤泥质土和淤泥质砂层进入下卧土层至少0.5m，当无法准确判断地层情况时，应根据需要进行补充钻探。

3、深层搅拌桩施工前应取地基原状土作室内配比试验和现场工艺性成桩试验。试桩数为3根。现场成桩试验要结合地层中的地下水情况、有机质含量、可溶岩含量和总烧失量、水质分析中的酸碱度、硫酸盐含量，合理选择主固化剂、外加剂，确定最佳配合比和掺灰量，确定成桩工艺，从而保证成桩质量。

4、根据一般经验，水泥掺入量暂定为15%，水灰比0.5～0.55。可增加适量减水剂，如木质素磺酸钙，掺入量根据配比实验确定，一般为水泥用量的0.2％。

5、放样定位。移动钻机，准确对孔。对孔误差不得大于50mm。深层搅拌桩施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1％；桩位的偏差不得大于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。

6、深层搅拌桩施工时，应严格按照设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及试验确定的参数施工。采用四搅四喷施工工艺。

7、喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。

8、要求搅拌桩施工完成28天龄期后进行抽芯和静载试验。

4.2.5砂垫层的施工

 1、在搅拌桩施工完成并验收合格后，将地面进一步平整压实，然后铺设砂垫层。

 2、砂垫层均采用中粗砂，含泥量少于5%。

 3、砂垫层需铺设均匀，并冲水振动密实，相对密实度不小于67%。

 4、为减少今后施工现浇箱梁时的沉降量，可在砂垫层上采用压路机等重型施工机械进行压实处理。

4.2.6砼面层的施工

 1、在砂垫层施工完成后，需及时浇筑面层砼，砼强度为C20，厚度150mm。

 2、砼面层需设置伸缩缝，伸缩缝间距约15m，在施工便道周边需设置伸缩缝，缝内填沥青木板。

 3、砼浇筑完成后，需认真做好养护，达设计强度后方可使用。

 4、为进一步减少沉降量，在搭好支架后应进行预压，以减少支架及地基的变形。

5 技术要求

4.1水泥搅拌桩单桩承载力

单桩极限承载力Qu》200KN。

4.2复合地基承载力特征值

场地复合地基承载力特征值为100KPa。

4.3单桩复合地基荷载试验点在最大试验荷载338KN（即200KPa）的作用下，总沉降量为8.52mm～14.13mm。残余沉降量为4.72～9.36mm，回弹率为33.70%～44.60%，对应于承载力特征值200KPa的沉降量为2.80mm～4.17mm。

以上指标，能够满足作为经沉降预压的支架地基基础的承载力及变形要求。

6 应用效果

广州市猎德大桥系统工程(立交、隧道）主体[标段4]的主线高架桥横跨黄埔涌，采用经本技术方案综合处理过的填土基础作为支顶架的施工平台，取得了令人满意的效果。本工程应用本基础处理技术处理河涌内填土地基3158m2，在土基上面进行满堂红支架搭设，浇捣现浇箱梁。桥梁上部结构荷载传递到地基表面压强约为4～60KPa,荷载随结构浇捣逐步加载。填土基础表面所设立的沉降变形观测点没有发生变形超过15mm，填土施工平台经受了汛期河涌水流的考验，承载力没有下降，基本无变化。

在桥梁施工完毕后，采用挖掘机拆除，余泥外运，很好地恢复了河涌现状，没有发生遗留的环境污染问题。

采用大跨度过涌现浇桥梁支顶架地基基础处理施工工法，与搭设钢平台作为施工平台的施工方法对比，明显节约了钢型材的租赁成本，由于市政工程通常存在因为拆迁问题暂时无法解决，局部施工部位无法及时交地，造成整个工程项目工期拖延。本项目综合地基基础处理一次性投入不大，虽然与钢平台一样需要在施工完毕后需要拆除清理，但是因为其基本材料是沙袋、泥土、木桩和水泥，施工后填土施工平台结构稳定，不受工期拖延影响，不像钢型材搭设的钢平台，需要投入大批量昂贵的钢材，并且需要根据租赁期的长短支付相应的钢材租金，经济效益明显。

7 结语

本技术成本低、能满足地基承载力要求、地基沉降变形小，对环境影响轻微并可消除。在中国南方、尤其广东岭南地区河涌、鱼塘密布区域、滩涂地区，杂填土层下淤泥层厚地区围堰填土造陆，提高填土地基承载力，限制地基沉降、横向变形有实际的参考价值。结合本工法可以为以后同类地区环境、同类施工提供一定的指导，值得推广。