攻克袋装砂井堆载预压地基施工技术难题

攻克袋装砂井堆载预压地基施工技术难题组长：XXX发表人：XXXX中铁XX铁路工程处黄万工程部一、QC小组情况小组名称袋装砂井堆载预压地基小组类型攻关型课题名称攻克袋装砂井堆载预压地基施工难题注册号铁路处-05-01成立日期2005年2月20日活动日期2.25—7.15活动次数6小组成员平均接受TQC教育48小时序号

姓名年龄性别

职称组内职务接受QC教育时间活动分工1陈海军35男工程师组长50小时以上组织实施2许庆君45男助理工程师副组长50小时以上质量监督检查3肖进49男工程师组员50小时以上负责具体组织实施4刘贵申45男助理工程师组员50小时以上监督布置测量复核5蒋明海40男工程师组员50小时以上技术指导6董瑜英55男工程师组员50小时以上数据收集整理7徐彬25男技术员组员50小时以上数据收集整理二、工程概况黄万铁路位于河北省沧州市东部至天津市南部。线路全长67.8km，为新建Ⅰ级地方铁路，我工程部承担施工的A-11标段全长为4.3km。

该标段路基多为软土、湿地等不良地质，因此设计采用袋装砂井排水固结法施工，袋装砂井长平均12m，袋装砂井约10万根。按照工期要求，2005年4月30日前完成全部软基处理工程，为路基预压沉降创造条件。

该线的建成将开辟神华集团煤炭运输的新通道，改善环渤海地区铁路网的布局。对缓解华东及沿海地区能源紧张状况具有重要意义。袋装砂井示意图选题理由三、选题理由技术难点质量要求效益要求社会影响展示我公司的施工能力和较高的人员技术素质。为今后承接朔黄公司的工程，拓宽市场，实现滚动式开展，打下坚实根底。我们是首次湿地软土地基施工，没有成熟经验，如何保证4.3Km路基沉降控制在300mm以内，有一定难度。

砂井灌砂率要控制在±5%以内，砂井垂直度要控制在1.5%以内，间距控制在100mm以内。

我公司第一次进入黄万铁路施工，要保证合同工期，人工费和各种机械费要严格控制，力争提前工期。攻克袋装砂井堆载预压地基施工技术难题确定课题

四、现状调查

为了确保10万根袋装砂井施工质量，使每根砂井的灌砂率、垂直度、井间距、井长度等技术指标控制在允许范围内，小组的成员到沟海线类似工程工地考察，并利用科技网络查询等方式，进行调查、分析，为黄万线A-11标段软土地基袋装砂井施工积累经验。影响软土地基袋装砂井施工质量情况调查表序号

调查项目

问题

1袋装砂井间距误差大2袋装砂井长度小于设计深度3袋装砂井直径超标4袋装砂井垂直度大于1.5%5袋装砂井灌砂率大于±5%可以看出表中的5个工程的技术指标决定着袋装砂井的施工质量五、小组活动目标路基沉落量控制在300mm以内目标值小组活动总目标

10万根袋装砂井合格率95%六、可行性研究1、小组成员有较强的技术攻关能力，曾在2001年、2002年、2004年、2005年4次荣获全国优秀质量管理小组称号。2、小组成员通过对类似工程的考察和科技网络上的获得取得了相关的施工技术资料，为软土地基施工打下了坚实根底。我们实现目标是可行的。

七、小组活动步骤参加教育明确任务借鉴材料调查研究研究经济效益确定攻关课题现场实际考察制定计划具体实施分析原因控制关键检查效果总结经验整理内业形成技术档案推广应用核算效益成果交流八、小组活动

袋装砂井堆载预压地基的特点是：可加速饱和软粘土的排水固结，使沉降及早完成和稳定，同时可大大提高地基的抗剪强度和承载力。而且施工中可就地取材，可缩短施工期限，降低施工造价。工艺原理：充满水的软粘土，在受到重力作用时，孔隙水排出非常缓慢，仅采用堆载预压而不改变粘土层的排水条件是不行的。由于砂子的透水性好，当软土地基内设置袋装砂井这一竖向排水系统时，那么可缩短排水距离，有效地加速软土的固结。从而保证地基的稳定和缩短预压的时间。现状调查PDCA循环开始袋装砂井质量检查表序号调查项目调查点数合格点数合格率%平均值%1灌砂率20015477922袋装砂井长度200182913袋装砂井直径200194974袋装砂井垂直度20019597.55袋装砂井间距20019597.5检查：许庆君制表人：蒋明海2005年3月12日我们对局部已完的砂井进行抽查袋装砂井统计表序号调查项目频数累计频数频率（%）累计频率（%）1袋装砂井灌砂率464658.258.22袋装砂井长度186425.383.53袋装砂井直径6706.389.84袋装砂井垂直度5755.194.65袋装砂井间距5805.1100检查：许庆君制表人：蒋明海2005年3月15日

我们对检查表中的数据进行统计分析B83.5%040801002030405060708090100频数N=80频率%345A58.2%C89.9%

602070503010⊙⊙⊙12D94.9%结论：从排列图可以看出影响袋装砂井施工质量的主要问题是灌砂率和井长。灌砂率袋装砂井长度袋装砂井直径袋装砂井垂直度袋装砂井间距制表：刘贵申复核：许庆君2005年3月15日

⊙依据统计分析的数据我们绘制了排列图局部人员未经培训机具打井深度不准班前教育，班后总结会坚持不好砂袋扭结缩颈砂袋入井方法不好设备、材料运输不便湿地道路泥泞

水文、地质条件差含泥超标大于3%砂质量不符合要求粒径不好小于0.5mm法料环我们用鱼刺图从人、机、料、法、环五方面查找影响灌砂率和井长的末稍原因共9个未严格按施工方案执行机人经验缺乏责任心不强奖惩制度不完善机具维修、保养不好打拔套管垂直度不好导向架在锤打过程中受振动影响灌砂率和井长主要原因根据因果分析图进行要因确认序号末端原因验证方式验证内容负责人验证时间结果部分人员经验不足现场调查培训时间短陈海军2005年3月10日要因2奖惩制度不完善现场调查分析客观存在许庆君2005年3月10日非要因3未严格按施工方案执行现场调查属个别现象刘贵申2005年3月12日非要因4机具打井深度不准现场调查测试观察蒋明海2005年3月12日非要因5打拔套管垂直度不好现场验证测试观察董瑜英2005年3月13日非要因6湿地道路泥泞现场验证客观存在杨洪钰2005年2月20日非要因7水文、地质条件差现场验证客观存在陈海军2005年2月20日非要因8砂袋扭结、缩颈现场验证属个别现象许庆君2005年3月10日要因9砂砾含泥超标粒径不好现场验证实验测试刘贵申2005年3月01日要因110制表：蒋明海

复核：许庆君

2005年03月15日针对要因，小组成员制定切实可行的措施，详见对策表序号要因现状目标实施对策负责人完成时间1部分人员经验不足责任心不强分工不明确明确责、权、利关系，熟练掌握各工序内容，积极地完成相应的工作。组织培训，由有经验的工程师和施工员讲课，达到人人清楚施工方案内容，清楚施工工艺流程。建立健全的质量保证体系和质量责任制度，质量、工期与效益挂勾。许庆君2005.03.1~2005.03.52砂砾含泥超标粒径不好认识不够含泥量不大于3%粒径大于0.5mm砂子要严格筛分晾晒，将风干后的中、粗砂灌入砂袋。粒径大于0.5mm的砂的含量占总重的50%以上，含泥量不大于3%，陈海军2005.3.10~2005.4.303砂袋扭结、缩颈追求进度砂袋吊起下沉过快砂袋入井时要用桩架吊起稳定后垂直下井砂袋入井前要吊起礅实，装好的砂袋不得长时间暴晒，砂袋运输要用专门的运输工具，严禁在地上拖拉。刘贵申2005.3.10~2005.4.30制表：徐彬

复核：许庆君

2005年3月15日

铺0.3m厚砂砾垫层并平整碾压实施阶段我们根据对策表中的具体内容，逐步进行了实施。施工工艺流程如下：袋装砂井软土路基施工工艺流程图地表处理测设井位桩机就位将砂袋放入导管拔管袋装砂井形成移动桩机装砂袋沉入导管桩机安装并调整实施一针对局部人员经验缺乏：我们对人员加强了路基专业技能的培训，人员经考核合格前方可上岗工作。并建立质量责任制度，将质量与效益挂勾。实施二

1、砂袋不得有破损，砂子装袋要密实：加强砂袋和砂子的质量检查，装好的砂袋不得长时间暴晒，砂袋运输要用专门的运输工具，严禁在地上拖拉。砂袋吊起、下沉时派专人负责。防止砂袋扭结、缩颈的措施

3、加强桩机的稳定性，桩机进场安装调试并试运转后就位，就位时保证桩管中心与地面桩位定在同一点上，用经纬仪控制桩管导向架的垂直度。用卷扬机固定打桩机的位置，桩机底部支垫物要平稳牢固。

4、加强套管的垂直度，管的顶端设起吊的吊钩或吊环，并在套管上画出控制标高的控制线。套管定位利用桩机上的起吊设备将其吊起，下端用人扶住，准确安插在定位点上。当套管吊起后开锤振打，开始时落锤轻缓，套管入土深度距设计深度2m时控制振击频率，以防超深。

2、

用专门的工具运送砂袋，在管口设置滚轮或滑槽将砂袋缓慢顺直地放入套管中，防止砂袋扭结，缩颈和断裂。砂袋到位后，连续缓慢的垂直起拔套管，中途不得放松吊绳。套管拔出时，砂袋应露出基底井口30cm，并将其竖直埋入砂垫层中。实施三

1、砂袋选用透水性、耐久性和韧性好的聚丙烯材料编制而成，每平方米砂袋不小于95克，经纬密度40×40根/10cm，抗拉强度应能保证承受砂袋自重，且不小于15KN/m袋装砂井袋料的渗透系数应大于5×10-3cm/s。怎样保证袋装砂井顺利排水

2、采用渗透性好的中、粗砂、粒径为1～0.5mm。每隔三天补完一次，一般补砂2-3次。含泥量不应大于3%，渗透系数不应小于5×10-3cm/s。已打完的袋装砂井应及时补砂。3、为保证软土中的水能顺利排出路基，在砂砾垫层中每隔5米横向铺设软式透水管一道〔Ф50mm〕，铺设透水管时，将砂层挖一小沟，横向纵坡与砂垫层坡度一致，管口至砂垫层边缘。

检查阶段

我们QC小组对路基进行观测，每200米设一个观测桩，设计最大沉降量为300mm。实际观测最大沉降量215mm，最小沉降量为145mm。我们重新对袋装砂井的质量进行检查。具体的情况见下表：袋装砂井质量检查表序号调查项目调查点数合格点数合格率%平均值%1砂井灌砂率2001989999.52砂井长度20019999.53砂井直径200198994砂井垂直度2002001005砂井间距200200100

检查：许庆君制表人：蒋明海2005年4月22日总结阶段通过袋装砂井堆载预压地基的施工，在一次次的施工难题考验中，我们成熟了，在软土路基的施工方面我们积累了珍贵的经验，为今后类似工程的施工，打下了坚实的根底。

设计与实测对照表我们QC小组通过一系列的活动到达了预期目的50100150200250300350路基沉降量设计值300mm实测最大215mm实测最小145mm九、活动效果

设计要求最大沉降量300mm。实际观测最大沉降量215mm，最小沉降量为145mm，为今后类似工程施工提供可供借鉴的技术资料。质量效果社会效果这次袋装砂井堆载预