袋装沙井施工方案

袋装沙井施工方案（工艺、工法）１．前言秦沈客运专线是我国第一条设计时速200km/h的双线客运专线铁路，具有运行速度高、科技含量高、质量要求高、设计标准新、施工工期新等特点。为保证列车安全、舒适、高速的运行，必须保证线路结构的稳定，而这些又依赖于给线路结构提供强度高、刚度大且纵向变化均匀、稳定的路基。《暂规》中要求一般地段路基工后沉降不大于15cm，沉降速率小于4cm／年，而工后沉降中有很大一部分来源于地基的沉降，可以说，控制工后沉降首要的问题是控制路基基底的工后沉降。由于秦沈线东段大部分座落于松软地基之上，自然沉降固结不能满足秦沈线路基工后沉降的要求，必须采取措施加以处理，袋装砂井便是其中的一种。2.原理通过在软土地基中置入砂袋，改善地基的排水条件，使由原来的单向排水变为多向，并缩短了排水距离，然后通过预压荷载的作用，使地基内的水分迅速通过砂井流出，加速地基的固结过程，从而增大地基土的抗剪强度和承载力。本条线采用袋装砂井的直径为7厘米，间距1.4米，呈等边三角形布置，加固深度5-8米。砂袋为聚丙烯编织土工合成材料，具有一定的抗拉强度、韧性和渗水性，它能在地基产生变形的情况下，保持砂井排水连续和畅通，所以排水加固效果明显。3.施工工艺3.1机具设备根据现场的实际情况，施工中优先采用了履带式双管砂井机，其配套设备有成孔套管、灌砂袋架及活动桩帽等，机体对地压强较小，运转灵活，打设深度可达20米，每台班产量可达1700米。3.2材料选定（1）砂袋：采用透水性、耐水性好、韧性强的聚丙烯编织布制作而成，其长度应比设计井深长150～200cm，其力学性能见下表：（2）砂料：采用渗水率较高的干净中粗砂，含砂量小于3%，有交直径d10>0.1～0.35mm,不均匀系数3～5。砂袋力学性能及技术指标材料名称拉伸试验变曲180O试验渗透性㎝/s质量g/m2抗拉力KN/m伸长度%弯心直径mm伸长率%破坏情况聚丙烯编织袋15257.523完好≥5×10-3953.3施工顺序及操作要点(1)袋装砂井施工作业程序如下：场地清理---填筑拍水坡---铺设砂垫层---测量放样---机具定位--打设管套--完成成孔检查---起吊下沙袋---拔管套---检查砂└------灌制沙袋←--------→检查沙袋质量------┘袋入土深度---机具位移---埋设砂袋头---填写施工记录(2)操作要点①首先将路幅范围内原地面上的淤泥、树根、草皮、腐植土等不适用材料清除，一般清基深30cm。②在设计要求的路幅内，用土填至比原地面高出20厘米，并以4%横坡填成路拱形，并碾压至密实度达到90%以上。③在路拱上均匀等厚地铺设透水性好的粗砂层，砂层厚度为30cm，表面应平顺，形成同土路相同的坡度，以利袋装砂井中排出的水能迅速从该砂层中流出，并对砂垫层进行碾压成形。④机具定位。根据砂井布置范围及行列间距在现场采用小木桩、竹板桩准确定出每个砂井位置，在机具定位时，要遵循从低处往高处打设的原则安放，要保证其中锤中心与地面定位在同一点，并用经纬仪观测控制导向架垂直度，在套管入土时将木桩拨掉。⑤安设套筒与桩尖套管直径的选用应根据砂井直径而定，不可太大也不宜太小，一般比砂袋直径大3cm时打设效果较好。套筒顶端设有便于起吊的吊钩或吊环，并在套管上划出控制标高的刻划线，如套管接长时，在打设前，要进行试安，连接处必须平顺密封。套管下端部一般采用活瓣式桩尖固定，套管的定位是利用桩机上的起吊设备将其吊起，上端送入桩帽，下端用人扶住准确插在定位点上。⑥套管打入当套管吊起定位后，即可开锤施打，开始落锤时要轻缓，防止套管突然偏斜。当套管入土深度距设计深度约2米时要设专人观测套管的入土深度。⑦运、下砂袋下砂袋时要将整个砂袋吊起，从端部放入套筒口，徐徐下放或在套管口设置滑槽将砂袋缓慢顺直放入套筒中。⑧拔出套管砂袋到位后即可拔出套管，拔管时应先启动激振器后提升套筒，中途不得放松吊绳，防止因套管下坠损坏砂袋，若套管起拔时砂袋随套管上吊，可将套管下放至原位，在套管内加入少量水，以此打开桩尖活瓣。当带出长度大于0.5米时应重新补打。⑨袋头处理套管拔出后，砂袋应露出井口30cm以上，每2-3天补砂一次，连补三次，其竖直埋入砂垫层中，若有高出砂垫层部分(在满足设计井深情况下)经检查后将其割除，重新扎牢袋口。4.质量控制及检验4.1加强对材料的管理与检验，按规定做好对砂子筛分和含泥量控制，对砂袋的物理力学性能和缝制尺寸按5%进行抽样检查，对于不合格者坚决不用。4.2打设套管前要认真检查套管长度，直径是否与设计相符，管内有无杂物，桩尖活门开启是否灵活，封闭是否良好。4.3检查灌制的砂袋是否饱满，灌砂量是否符合理论计算值，外观有无裂缝、缩颈或鼓包现象，若砂袋不满，应及时向砂袋内灌砂，灌砂的质量好坏可通过检测其重量来控制。灌砂率r=msd/0.78d2Lρd；msd----实际灌入砂质量Kg；ρd----中粗砂的干密度Kg/m3；d-------砂袋直径m；L------砂袋长度m。根据设计要求，灌砂率必须达到95%以上。4.4施工中随时检查套管成孔的位置、垂直度是否满足设计要求。施打过程中设专人观测套管的入土深度，桩机是否出现倾斜或位移，出现问题要及时更正。4.5检查砂袋入井过程是否顺利，露出井外砂袋长度是否与理论值相符。4.6套管拔出后要检查砂袋外露长度，以此来推断砂袋入土深度是否满足设计要求，是否有拔起的现象。4.7袋装砂井质量控制及检验见下表袋装砂井质量控制及检验要求序号检查项目允许偏差检查频率检查方法1井位（纵横向）±150mm1/10按中心线长度丈量2井深＋300mm－100mm100/100以套管上划线为准查记录3井的垂直度1.5%1/10用经纬仪观测桩锤导向架4砂袋灌砂量±5％100/100查砂袋体积和外观5砂袋埋入砂垫层长度＋100mm－01/10自排水坡面起用尺量小值5.施工中故障的处理5.1在打设过程中，如连续出现两根打入深度超过设计深度的砂桩，说明桩锤过重，应更换较轻的锤。5.2下砂袋时，必须保证砂袋到达套筒底部，如出现砂袋下不去的现象，则可能是管内进入杂物，需拔出套管，检查桩尖活门和接头，排除杂物。5.3当套管拔出后，砂袋露出地面长度大于理论值，说明砂袋有随套管拔起的现象，对此需查明原因进行处理：（1）可以采取加大管内向下压力，向套管内注水，使砂袋作用于活门的压力大于桩尖活门周围土体作用于活门外的土体压力；（2）如采取上述办法仍排除不了故障，则需拔出套管检查桩尖活门的开启是否失灵。6.劳动组织根据现场的实际情况并结合机具的台班生产能力，每个施工班组通常由8人（如人工装砂，则不包括装砂工）组成，班组人员以围绕打设机为中心建立岗位责任，明确职责，在班组长的统一指挥下进行施工。1.班（组长）1人，负责组织安排生产，并对施工质量进行控制。2.技术员1人，负责测量定位、技术指导、质量检查及故障分析处理、现场记录。3.机械操作工人1人，负责机械操作及保养。4.电工1人，负责现场供电及用电安全检查。5.砂袋工4人，负责装下砂袋及其它配合工作。7.几点体会：7.1袋装砂适用于软粘土和超软粘土地区的地基加固工程，经沉降观测，秦沈线加