袋裝沙井施工方案（工藝、工法）１．前言秦沈客運(yùn)專線是我國第一條設(shè)計時速200km/h的雙線客運(yùn)專線鐵路，具有運(yùn)行速度高、科技含量高、質(zhì)量要求高、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)新、施工工期新等特點(diǎn)。為保證列車安全、舒適、高速的運(yùn)行，必須保證線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，而這些又依賴于給線路結(jié)構(gòu)提供強(qiáng)度高、剛度大且縱向變化均勻、穩(wěn)定的路基。《暫規(guī)》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來源于地基的沉降，可以說，控制工后沉降首要的問題是控制路基基底的工后沉降。由于秦沈線東段大部分座落于松軟地基之上，自然沉降固結(jié)不能滿足秦沈線路基工后沉降的要求，必須采取措施加以處理，袋裝砂井便是其中的一種。2.原理通過在軟土地基中置入砂袋，改善地基的排水條件，使由原來的單向排水變?yōu)槎嘞颍⒖s短了排水距離，然后通過預(yù)壓荷載的作用，使地基內(nèi)的水分迅速通過砂井流出，加速地基的固結(jié)過程，從而增大地基土的抗剪強(qiáng)度和承載力。本條線采用袋裝砂井的直徑為7厘米，間距1.4米，呈等邊三角形布置，加固深度5-8米。砂袋為聚丙烯編織土工合成材料，具有一定的抗拉強(qiáng)度、韌性和滲水性，它能在地基產(chǎn)生變形的情況下，保持砂井排水連續(xù)和暢通，所以排水加固效果明顯。3.施工工藝3.1機(jī)具設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，施工中優(yōu)先采用了履帶式雙管砂井機(jī)，其配套設(shè)備有成孔套管、灌砂袋架及活動樁帽等，機(jī)體對地壓強(qiáng)較小，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，打設(shè)深度可達(dá)20米，每臺班產(chǎn)量可達(dá)1700米。3.2材料選定（1）砂袋：采用透水性、耐水性好、韌性強(qiáng)的聚丙烯編織布制作而成，其長度應(yīng)比設(shè)計井深長150～200cm，其力學(xué)性能見下表：（2）砂料：采用滲水率較高的干凈中粗砂，含砂量小于3%，有交直徑d10>0.1～0.35mm,不均勻系數(shù)3～5。砂袋力學(xué)性能及技術(shù)指標(biāo)材料名稱拉伸試驗(yàn)變曲180O試驗(yàn)滲透性㎝/s質(zhì)量g/m2抗拉力KN/m伸長度%彎心直徑mm伸長率%破壞情況聚丙烯編織袋15257.523完好≥5×10-3953.3施工順序及操作要點(diǎn)(1)袋裝砂井施工作業(yè)程序如下：場地清理---填筑拍水坡---鋪設(shè)砂墊層---測量放樣---機(jī)具定位--打設(shè)管套--完成成孔檢查---起吊下沙袋---拔管套---檢查砂└------灌制沙袋←--------→檢查沙袋質(zhì)量------┘袋入土深度---機(jī)具位移---埋設(shè)砂袋頭---填寫施工記錄(2)操作要點(diǎn)①首先將路幅范圍內(nèi)原地面上的淤泥、樹根、草皮、腐植土等不適用材料清除，一般清基深30cm。②在設(shè)計要求的路幅內(nèi)，用土填至比原地面高出20厘米，并以4%橫坡填成路拱形，并碾壓至密實(shí)度達(dá)到90%以上。③在路拱上均勻等厚地鋪設(shè)透水性好的粗砂層，砂層厚度為30cm，表面應(yīng)平順，形成同土路相同的坡度，以利袋裝砂井中排出的水能迅速從該砂層中流出，并對砂墊層進(jìn)行碾壓成形。④機(jī)具定位。根據(jù)砂井布置范圍及行列間距在現(xiàn)場采用小木樁、竹板樁準(zhǔn)確定出每個砂井位置，在機(jī)具定位時，要遵循從低處往高處打設(shè)的原則安放，要保證其中錘中心與地面定位在同一點(diǎn)，并用經(jīng)緯儀觀測控制導(dǎo)向架垂直度，在套管入土?xí)r將木樁撥掉。⑤安設(shè)套筒與樁尖套管直徑的選用應(yīng)根據(jù)砂井直徑而定，不可太大也不宜太小，一般比砂袋直徑大3cm時打設(shè)效果較好。套筒頂端設(shè)有便于起吊的吊鉤或吊環(huán)，并在套管上劃出控制標(biāo)高的刻劃線，如套管接長時，在打設(shè)前，要進(jìn)行試安，連接處必須平順密封。套管下端部一般采用活瓣式樁尖固定，套管的定位是利用樁機(jī)上的起吊設(shè)備將其吊起，上端送入樁帽，下端用人扶住準(zhǔn)確插在定位點(diǎn)上。⑥套管打入當(dāng)套管吊起定位后，即可開錘施打，開始落錘時要輕緩，防止套管突然偏斜。當(dāng)套管入土深度距設(shè)計深度約2米時要設(shè)專人觀測套管的入土深度。⑦運(yùn)、下砂袋下砂袋時要將整個砂袋吊起，從端部放入套筒口，徐徐下放或在套管口設(shè)置滑槽將砂袋緩慢順直放入套筒中。⑧拔出套管砂袋到位后即可拔出套管，拔管時應(yīng)先啟動激振器后提升套筒，中途不得放松吊繩，防止因套管下墜損壞砂袋，若套管起拔時砂袋隨套管上吊，可將套管下放至原位，在套管內(nèi)加入少量水，以此打開樁尖活瓣。當(dāng)帶出長度大于0.5米時應(yīng)重新補(bǔ)打。⑨袋頭處理套管拔出后，砂袋應(yīng)露出井口30cm以上，每2-3天補(bǔ)砂一次，連補(bǔ)三次，其豎直埋入砂墊層中，若有高出砂墊層部分(在滿足設(shè)計井深情況下)經(jīng)檢查后將其割除，重新扎牢袋口。4.質(zhì)量控制及檢驗(yàn)4.1加強(qiáng)對材料的管理與檢驗(yàn)，按規(guī)定做好對砂子篩分和含泥量控制，對砂袋的物理力學(xué)性能和縫制尺寸按5%進(jìn)行抽樣檢查，對于不合格者堅決不用。4.2打設(shè)套管前要認(rèn)真檢查套管長度，直徑是否與設(shè)計相符，管內(nèi)有無雜物，樁尖活門開啟是否靈活，封閉是否良好。4.3檢查灌制的砂袋是否飽滿，灌砂量是否符合理論計算值，外觀有無裂縫、縮頸或鼓包現(xiàn)象，若砂袋不滿，應(yīng)及時向砂袋內(nèi)灌砂，灌砂的質(zhì)量好壞可通過檢測其重量來控制。灌砂率r=msd/0.78d2Lρd；msd----實(shí)際灌入砂質(zhì)量Kg；ρd----中粗砂的干密度Kg/m3；d-------砂袋直徑m；L------砂袋長度m。根據(jù)設(shè)計要求，灌砂率必須達(dá)到95%以上。4.4施工中隨時檢查套管成孔的位置、垂直度是否滿足設(shè)計要求。施打過程中設(shè)專人觀測套管的入土深度，樁機(jī)是否出現(xiàn)傾斜或位移，出現(xiàn)問題要及時更正。4.5檢查砂袋入井過程是否順利，露出井外砂袋長度是否與理論值相符。4.6套管拔出后要檢查砂袋外露長度，以此來推斷砂袋入土深度是否滿足設(shè)計要求，是否有拔起的現(xiàn)象。4.7袋裝砂井質(zhì)量控制及檢驗(yàn)見下表袋裝砂井質(zhì)量控制及檢驗(yàn)要求序號檢查項(xiàng)目允許偏差檢查頻率檢查方法1井位（縱橫向）±150mm1/10按中心線長度丈量2井深＋300mm－100mm100/100以套管上劃線為準(zhǔn)查記錄3井的垂直度1.5%1/10用經(jīng)緯儀觀測樁錘導(dǎo)向架4砂袋灌砂量±5％100/100查砂袋體積和外觀5砂袋埋入砂墊層長度＋100mm－01/10自排水坡面起用尺量小值5.施工中故障的處理5.1在打設(shè)過程中，如連續(xù)出現(xiàn)兩根打入深度超過設(shè)計深度的砂樁，說明樁錘過重，應(yīng)更換較輕的錘。5.2下砂袋時，必須保證砂袋到達(dá)套筒底部，如出現(xiàn)砂袋下不去的現(xiàn)象，則可能是管內(nèi)進(jìn)入雜物，需拔出套管，檢查樁尖活門和接頭，排除雜物。5.3當(dāng)套管拔出后，砂袋露出地面長度大于理論值，說明砂袋有隨套管拔起的現(xiàn)象，對此需查明原因進(jìn)行處理：（1）可以采取加大管內(nèi)向下壓力，向套管內(nèi)注水，使砂袋作用于活門的壓力大于樁尖活門周圍土體作用于活門外的土體壓力；（2）如采取上述辦法仍排除不了故障，則需拔出套管檢查樁尖活門的開啟是否失靈。6.勞動組織根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況并結(jié)合機(jī)具的臺班生產(chǎn)能力，每個施工班組通常由8人（如人工裝砂，則不包括裝砂工）組成，班組人員以圍繞打設(shè)機(jī)為中心建立崗位責(zé)任，明確職責(zé)，在班組長的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行施工。1.班（組長）1人，負(fù)責(zé)組織安排生產(chǎn)，并對施工質(zhì)量進(jìn)行控制。2.技術(shù)員1人，負(fù)責(zé)測量定位、技術(shù)指導(dǎo)、質(zhì)量檢查及故障分析處理、現(xiàn)場記錄。3.機(jī)械操作工人1人，負(fù)責(zé)機(jī)械操作及保養(yǎng)。4.電工1人，負(fù)責(zé)現(xiàn)場供電及用電安全檢查。5.砂袋工4人，負(fù)責(zé)裝下砂袋及其它配合工作。7.幾點(diǎn)體會：7.1袋裝砂適用于軟粘土和超軟粘土地區(qū)的地基加固工程，經(jīng)沉降觀測，秦沈線加