在水利、交通等工程施工中，通常在河流上建構造物施工時首先設計圍堰，主要用于阻擋水流沖刷結構物，以滿足水上安全施工而采用的一種施工的方案。圍堰形式主要有以下幾種: ①土圍堰; ②土袋圍堰; ③鋼板樁圍堰; ④鋼筋砼板樁圍堰; ⑤竹、鉛絲圍堰; ⑥套箱圍堰; ⑦雙壁鋼圍堰。它們適用于不同的水深及流速。
本文所述砂袋圍堰是在土袋圍堰基礎上的一種深化和發(fā)展,它適用于較大水深和流速情況下的砂質河床。本方法具有就地取材、施工工藝簡單、工期短、投資小、拆除方便、不污染環(huán)境等優(yōu)點,是目前在大江大河上修筑結構物時圍堰選擇的一種理想方案。隨岳南高速公路K23 + 854. 5東荊河特大橋水中墩（柱） 施工中就采用了這種方案。該橋設計為38 跨,上部為T 梁結構,下構為鉆孔灌注樁,全長1216m 。本橋施工的最大難點是軟基礎,同時在東荊河水中設計有4 排16根直徑為1. 8m 鉆孔灌注樁, 樁長在70. 5 至80. 015 m要求水中墩（柱） 施工必須考慮設計施工圍堰,同時在2006 年東荊河來汛前完成水中樁（柱） 蓋梁施工，并拆除圍堰。圍堰分南北兩岸先后施工。經4 個多月的運行,隨水位上漲流速加大,目前兩圍堰中流速已接近3 m/ s，水中鉆孔灌注樁于2006 年2 月全部完成。為進入下道工序（墩柱、蓋梁） 施工提供了足夠的時間，目前水中墩柱、蓋梁已全部施工完畢，將在5 月份全部拆除圍堰，為東荊河堤防防洪解除了憂患。
1、砂袋壩平面尺寸的擬定
用砂袋筑壩的目的是起到擋水作用，其要求是重在穩(wěn)定，有足夠的強度，同時保證在計劃工期內不受陽光輻射而腐蝕損壞，導致坍塌或不安全事故，所以每條砂袋質量必須滿足施工要求，砂袋的平面尺寸必須滿足抗沖刷、抗穩(wěn)定要求 。
1.1壩頂標高
東荊河為季節(jié)性通航河流,枯水季節(jié)水面寬約148 m ,水深4～5 m ,橋位處設計流量5000m3 / s ,設計水位為35. 89 m，設計流速為2. 26m/ s ,最高通航水位32. 58m ,開工前實測流速2. 05 m/ s ,施工中實測表面流速達到2. 63 m/ s，目前已達到2. 85 m/ s ，水深大于5 m，受上游澤口閘水位控制,為保證正常施工，壩頂標高必須高出現有水位（26. 484 m） 1～2m，故壩高定為7m，相應標高為28. 50 m。
1. 2壩體頂面寬度及邊坡
為了保證壩體在施工期處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時考慮到施工期間迎水面留有一定寬度設置安全網以及施工人員能在壩頂行走作業(yè),壩面寬設計為3m。兩邊按1 ∶0. 5 的邊坡系數計算出壩底最大寬為9 m，壩體布置如圖1 所示。
2、砂枕制作工藝及形式
2.1 主要船舶、機械及砂源
2.1. 1 主要船舶及機械
100 t 機駁6 艘,其中定位船2 艘,運沙枕船4艘。100LWB210 泥漿泵2 臺（施工時負責吸砂） ,還有泥漿輸送膠皮管和高壓水槍配套使用。
2.1.2 砂源
沖砂袋用本地河砂,只要能濾水就行,取砂時盡可能就近,不論水下水上砂均可以,就東荊河而言,均在圍堰上、下游1 km 內取砂。
2.2 砂袋要求
根據本工程圍堰所處位置的重要性,對做砂袋的土工布有特殊強度和穩(wěn)定性要求,要保證在施工期能夠不因沖砂、水流和其他干擾的影響而損壞。選用常州克萊斯特土工布,該土工布用在大橋圍堰上的主要作用是:隔離、反濾與排水,其優(yōu)點:重量輕、整體性好、連續(xù)性好、滲透性好,且質地柔軟能與砂土很好結合,砂袋的幾何尺寸為5m ×1. 5 m ×0. 5 m ,做工精細,經實地試驗,能滿足施工要求。
2.3 施工流程
（1） 取砂。船舶定位→船上備砂袋→泥漿管頭伸入砂袋并封口→開啟泥漿抽砂→砂漿在砂袋濾水,邊濾水邊沖進砂漿至灌滿后形成砂枕止。
（2） 運砂枕、拋枕。每條船左右各布置2 個砂枕,當砂袋完全形成砂枕后,機駁船收錨起航,將砂枕送往已定好位的壩區(qū)進行拋枕,拋枕采用船上自動翻板裝置,在統(tǒng)一指揮下,按下電鈕,砂枕自動落入水中規(guī)定的地點。拋砂枕要求:分上游、中游、下游順序分排拋放,一般先上游、中游拋出水面,后下游拋出水面,再封口。在3 個方向均出水面后需繼續(xù)施工水上部分,一般露出水面壩體均為2 m ,水面以上部分沖砂程序為:在岸上取砂上船,再用高壓水槍將船上砂沖進輸砂管,同時開啟泥漿泵將砂送入壩上砂袋至形成完整砂枕。
?。?） 拋砂枕應先護底,后筑壩。根據河流動力學的原理,河床演變是靠三大條件而形成:一是來水,二是來砂,三是邊界條件,前兩種是主要因素,由于雙邊圍堰陸續(xù)筑高,流水斷面相應減小,從148m 變?yōu)榈讓?5m ,頂寬32m ,水流歸槽,水位抬高1～2m。隨上游水流挾砂力的作用,會相應地加大對下游河床的沖刷力,如果事先不加護底,將導致兩岸壩基不穩(wěn)定,影響施工,造成的后果不堪設想。東荊河大橋砂枕圍堰能順利建成到現在未出現維修和坍塌,原因在于開始就護底,護底材料也是砂枕平鋪。主河槽與壩體連成一體,形成了一個短時穩(wěn)定的河床。
3、圍堰拆除
本圍堰拆除方法較簡單,即分層拆除降低水位,先外后里,先下游后上游,先河中后河邊,用挖機后退法清除每一個砂袋（枕） 。同時要求土工布收集歸倉,不得污染環(huán)境,拆除時岸上有專人指揮,壩內砂盡量清除壩區(qū),不得留河礙航,同時拆除時不得碰撞墩柱,做到萬無一失,還一個清潔的東荊河。
4、結語
東荊河大橋砂袋圍堰試驗成功,體現出如下優(yōu)越性:
?。?） 就地取砂沖袋成本低,制作工藝簡單,速度快,穩(wěn)定性好,拆除方便不堵河道,不污染環(huán)境。
?。?） 節(jié)省資金,總投資僅68 萬元。經測算,與其他圍堰型式相比,使用鋼管樁（投標書中的施工組織設計方案） 需用鋼管、鋼板樁、工字鋼等1364 t ,施工臨時設施費用350 萬元,而該投標報價僅為100 萬元;如果采用土袋圍堰施工,除季節(jié)通航外有防洪要求,施工完后不允許留土在河中,河道清理很麻煩。并且為保證河道清理干凈,東荊河河道管理局要求承包人在圍堰施工前先交160 萬元押金,給承包人造成資金緊缺的壓力。經3 種圍堰方案比較,筆者認為用砂袋筑圍堰在橋梁建設施工中具有經濟性、適用性、可行性的優(yōu)點,并且這一技術在上世紀80 年代漢江整治工程中已有成功經驗,目前已廣泛運用于內河航道整治碼頭建設及沿海護岸工程。所以在砂質河床上修橋采用砂袋筑圍堰是一條有效途徑。
