袋桩砂井施工技术

袋装砂井施工技术摘要本文介绍袋装砂井对软土路基的加固机理，袋装砂井的施工方法及工艺要求和质量控制要点。关键词袋装砂井施工技术1概述秦沈客专线A—12标段，位于辽宁省凌海市境内，全长5500m，线路里程DK218+500~DK224+000。本段为第四系冲积平原，海滨地区，地质情况主要为海、河相互沉积，冲积层较厚。地表层为砂粘土，黄褐色，呈软塑状态，下部为硬塑，软土层厚度在0～6.0米，基下卧层为圆砾土，以砂砾为主。本地区地下水为第四系孔隙潜水，主要受大气降水补给，地下水埋深0.0m~2.7m全段路基地基包括软弱地基和软土地基，为了改善地基的承载力，设计采用袋装砂井排水固结，以满足结构对其强度、整体性、沉降变形的要求。2袋装砂井原理与制作2.1袋装砂井的作用原理在软土地基中打设许多按一定规格排列的袋装砂井。在荷重作用下，地基中的孔隙水沿着袋装砂井排至砂垫层，再从砂垫层中排向路基两侧，从而加速地基的排水固结，提高地基强度，增大地基承载力，保证路基稳定。2.2砂井的设计布置管段范围内袋装砂井桩长6.0m~20.0m不等，桩径0.07m，等边三角形布置，间距1.3m。袋装砂井顶铺设砂垫层，厚0.5m，砂垫层内铺设一层单向土工格栅或其他土工材料,见附图。2.3砂袋制作及质量控制2.3.1砂袋布（聚丙烯编织布）的技术指标及质量控制技术指标A、质量≥95g/m2B、条带拉伸强度＞750N/5cmC、条带拉伸率25％、渗透系数＞5×10-3cmD、有效孔径O95＜0.05②质量控制砂袋布运到工地时，查验出厂合格证，确认无质量问题后，准许进入仓库，并进行取样作原材料试验，合格后方可在施工中使用。2.3.2袋装砂井用砂技术指标及质量控制①技术指标为干净中粗砂，含泥量小于3%，有效直径d10＞0.1～0.35mm，不均匀系数为3～5。质量控制对砂源点取样检验，达到设计技术指标后，方可作为袋装砂井用砂进入施工场地使用。大堆砂料进入施工现场后，由于自然原因，河砂中含有大量石子，为确保袋装砂井用砂的质量，所有河砂均需过筛。2.3.3砂袋质量要求及制作质量要求袋装砂井灌砂率须达到95%以上，且砂袋保持顺直畅通，每一砂袋充填密实，袋口扎牢。为保证砂袋伸入砂垫层30cm，实际砂袋长度应大于设计长度30制作一般采用搭工作平台制作砂袋，平台宽为3~5m，长为7~10m，斜板的斜度以扰动砂袋后砂粒能自动往下流动为宜（具体操作步骤：A、将洁净的砂用装载机装到平台上，同时将一端封口的砂袋放于斜板上；B、一人将漏斗底放入砂袋中，另一人不停地将平台上的砂铲入漏斗内，通过漏斗将砂灌入编织袋中。执漏斗者不停地扰动砂袋，使砂紧密地装入袋中，另一人不停敲打斜板确保砂的灌砂率一次达到95%以上。C、砂袋充填密实后，扎紧袋口。2.4袋装砂井施工2.4.1场地清理袋装砂井施工前，应排除地表积水，按每边比设计宽度大于1m清除地表淤泥、树根、草皮、腐质土等，一般清除深度为30cm。当清除2.4.2填筑土路拱为便于以后渗透的孔隙水排放，须填筑土路拱。土路拱在设计路基内，用土回填至路基中心高出原地面20cm2.4.3砂垫层砂垫层用砂技术指标级配良好的中、粗砂，含泥量不大于5%，且不含有机物、垃圾等杂物，砂垫层厚度为50cm第一次填筑：铺设压实后厚度为30cm的砂垫层，砂垫层厚度误差±5cm,第二次填筑：袋装砂井打设完毕经验收合格后，经大致整平，在此层砂上铺设单向土工格栅，然后再坡20cm②铺设单向土工格栅的目的，是防此砂垫层内砂的滑动。单向土工格栅须符合如下技术指标，其质量控制程序同砂袋布一样。③单向土工格栅技术指标单位面积重量200g/m2,纵向最大抗拉力≥20KN/m,横向最大抗拉力≥20KN/m，抗拉力为20KN/m时伸长率≤10%，2%伸长率时，纵、横向抗拉力≥7.0KN/m，5%伸长率时，纵、横向抗拉力≥14.0KN/m，幅宽2.0m或砂垫层施工完后，为保证砂不流失，路基两侧的边坡用干砌片石进行护坡。3施工工艺及质量控制3.1施工工艺流程不合格不合格孔口检查起吊下砂袋扒套管检查砂袋入土深度机具位移埋设砂袋头打设套管机具定位测量放样铺设砂垫层填筑排水坡结束清理场地孔口检查起吊下砂袋扒套管检查砂袋入土深度机具位移埋设砂袋头打设套管机具定位测量放样铺设砂垫层填筑排水坡结束清理场地合格合格检查砂袋质量检查砂袋质量灌制砂袋灌制砂袋3.2施工机具根据工程规模、施工进度和袋装砂井打设深度，正确地选择机型和机械数量。打设机械型号行进方式打设动力整机重(KN)接地面积(m2)接地压力(KN/m2)打设深度(m)打设效率(m/台班)SSD20型宽履带振动锤34535.010201500IJB-16步履振动锤1503.05010-151000门架轨道振动锤1808.02310-151000履带吊车振动锤>100121000EH.Z-8振动锤941266~68(根/台班)人员配备一台砂井机所需基本作业人员：发电机司机1名，砂井机操作司机1名，修理工兼导管对位人员2名，放砂袋人员2~4名（根据砂袋长度决定），记录1名，其他人员2名。3.4砂井施工3.4.1在已成型验收合格的30cm3.4.2开动机械，使打设套管中心对准桩位，保证导管的垂直度≤1.5%。3.4套管打入前将活瓣桩尖与套管口封闭，用振动法将套管打入到设计深度。3.4.4将验收合格的砂袋用砂井机将整个砂袋吊起，从端部放入套管口慢慢下放，下放时要防此砂袋扭结、断裂和砂袋磨损。3.4.5拔管结口拔管时应先启动激振器，后提升套管，要连续缓慢地进行，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，在套管内加放少量水，帮助打开桩尖活瓣。当带出长度大于0.5m时应重新补打，砂袋应露出孔口不小于30cm3.5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用经伟仪观测桩锤导向架4砂袋灌砂量±5%100/100查砂袋体积和外观5