袋装砂井专项施工方案

袋装砂井专项施工方案

袋装砂井专项施工方案

一、工程概况

新建邯郸至黄骅港铁路工程设计为Ⅰ级电气化铁路单线，预留双线条件，行车速度120km/h。本段起讫里程DK350+357.86～DK386+650全长36.292km，其中路基长度为24.2km，本段路基地基处理采用袋装砂井处理，个别过渡段采用水泥搅拌桩处理。线路基本位于黄骅市羊二庄镇和黄骅市渤海新区，DK350+357.86～DK355+500段基本为农田局部有养虾塘，水坑，自朔黄铁路北侧DK355+500～DK386+650段线路位于盐田、虾塘中，个别地段存在取土坑且水位较深。

二、工程地质情况

DK350+357.86～DK386+400段广泛分布流塑状的淤泥质土，埋深一般2.0～20.0m，厚2.0～8.0m。土质疏松不均、天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、透水性差和承载能力低，工程性质差。

本段地表广泛分布有盐渍土，一般为弱盐渍土，局部为中盐渍土，其类型为氯盐及亚氯盐渍土，部分为亚硫酸盐盐渍土，毛细水强烈上升高度为2.5～3.0m，具有吸湿和松胀性。

其中DK350+359.70～DK350+620.00 段路基为典型软(盐渍)土路基，该段路基长260.30m，位于六十六号干沟大桥桥尾。线路以填方通过，路堤中心最大填高7.60m。

地层主要为：粉质黏土，褐黄色，厚度为0～3.4m，σ0=120Kpa；淤泥质粉质黏土，黄褐色厚3.7～4.8m，σ0=80Kpa；粉质黏土，褐灰色，软塑厚0～2.1m，σ0=130Kpa；粉土，褐灰色，中密，厚1.5～3.9m，σ0=140Kpa。

水文地质：表层潜水埋深较浅，主要靠大气降水补给，地下水对混凝土结构具侵蚀性。

三、技术执行标准

铁路工程土工试验规程TBJ102-2004

铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-2004

铁路路基土工合成材料应用技术规范TB10118-99

铁路路基施工技术安全规则TBJ402-87

客货共线铁路路基工程施工技术指南TZ202-2008

四、施工方案

本段路堤基底处理采用袋装砂井加固，桩径7cm，正方形布置，间距1.0m，桩长10.0m-20.0m；砂井顶设0.3m厚中粗砂垫层，中间夹铺一层单向高密度聚乙烯土工格栅（170KN∕m），再铺0.2m厚中粗砂垫层，按照设计图说明，部分地段垫层顶全断面铺设一层复合土工膜。

袋装砂井是利用砂井垂直排水加固地基的方法，先清除0.3m地表土，回填C组土至原地面，自线路中心向两侧做2%排水横坡，其上填铺0.3m中粗砂垫层，再将加工好的砂袋垂直置入软土地基中，然后对路基逐步填筑加载，使地基中的水份从袋装砂井中析出，从而达到加速地基均匀沉降固结的目的。

采用履带式打桩机，利用振动沉管法施工，套管插桩。套管拔出后，砂袋应露出井口30cm以上，然后将其埋入砂垫层，在满足设计孔深的前提下，割除高出砂垫层部分，扎牢袋口。

采用袋装砂井处理地基地段，利用路基本体填土作为预压荷载。预压完成后再铺设基床表层。预压时间一般为3-6个月。

五、施工工艺及方法

1、施工工艺流程（详见袋装砂井施工工艺流程图）

2、施工方法

⑴地面处理

清除杂物和淤泥，清除表土30cm ，平整场地，再回填C 组土至

原地面并夯实，压实度85%即可，整平面作成三角形的土拱，即由线路中心向两侧做2%的排水横坡，两侧与地面平，其宽度不小于路堤底宽；水塘地段，设围堰抽水挖淤，填筑渗水土至整平高程，整平高程以上由线路中心向两侧做2%的排水横坡，宽度不小于地基处理底宽加两侧不小于1m 的施工作业平台。

⑵砂垫层 a.在施工前，土拱上铺设0.3m 砂垫层，砂垫层压实厚度不小于

袋装砂井施工工艺流程图

拔袋长度清理场

填筑排铺设砂测量放机具定打设套灌制砂孔口检

检查砂袋起吊下

拔 套

检查砂袋入

机具移

埋设砂

填写施工

0.3m（压实度85%，采取灌水密实法），作为排水系统的重要组成部分，其质量的好坏直接影响到软土地基的排水固结，最终影响路基的沉降稳定，为保证路基在设计预压时间内沉降稳定，选用透水性好、洁净、级配良好的中、粗砂作砂垫层的填料，并将其中的有机质和垃圾等杂物除尽，其质量控制指标如下：

含泥量不大于5%

不均匀系数＜4

渗透系数不小于1×10﹣2㎝/s

b.砂垫层施工前要在工作垫层上用事先编排好的圆木修筑一条4～6 m宽的运砂便道，填铺砂的方向与工作垫层填铺方向相反，这样施工不仅保证袋装砂井施工有序，而且也大大减少了对砂垫层的污染，施工时采用人工配合推土机整平，并做出2～4%的横向排水坡，砂垫层伸出路基坡脚外1.5 m，确保排水畅通。

⑶施工放样

先用全站仪定出中线，然后根据设计图的处理宽度准确放出边线，在放边线前，先核对实测横断面图的宽度与该处砂井设计宽度是否相符，如出入较大，应按实测横断面图宽度予以调整。中线、边线定出后，用皮尺或钢卷尺在施工段路基全宽范围内按照设计间距放出桩的具体位置（用细钢钎或竹片将15㎝长、5mm宽的黑塑料带插入砂垫层中，外露3～5㎝），这样放出的桩位不仅能保证砂井设计数量和间距，又能避免施工的破坏，并编上各井井号，绘制出砂井平面布

置图，现场挂牌施工。

⑷机具定位

a. 为提高功效，减少因机械转弯对砂垫层的破坏，施工段较长，采用顺线路方向分段逐排打设，分段长度一般不大于100m。

b. 根据在砂垫层上布设的桩位及施工顺序，将袋装砂井机就位，并检查套管的垂直度、底部活瓣开启及淤泥清除情况。

c.机具定位要保证锤中心与地面定位在同一点上，施工前用经纬仪检验导向架的垂直度，移动插桩时，用吊线垂方法检测和控制导向架及桩管的垂直度。

⑸钻孔

a.套管采用内径为Ф12㎝、壁厚5mm的无缝钢管，内壁光洁，桩尖设一活瓣封门，封门具有良好的密封性（防止打入时套管内进入泥浆等杂物）。

b.在套管上部用油漆画出控制标高的刻画线，孔深测量方法用钢尺丈量，从标志处往下一直量到钻头得出总长并记录好数据。

c.机械就位检查水平和垂直度符合要求后，即可开机施打，施打时先将套管压入砂垫层中10～20㎝，使桩尖活瓣与套管密封良好，然后启动振动锤套管下沉，直至桩的深度。开始时落锤要轻缓，防止套管突然倾斜。套管入土深度距打设深度2m左右，要控制锤击频率，防止超深。

d.钻孔完成后，再测量标志处到地面距离，用总长减去该距离即

为孔深。砂井尽量垂直，个别最大偏差<1.5%，用吊垂球进行测定。测量方法是：垂球自机顶吊下，待垂球稳定后，量得垂线线上下两处距钻杆距离，求得两点的距离差a，再量垂线两点间长度S，a/s即为垂直度偏差值（以%表示）。施工时垂线长S值固定，垂线上部点距钻杆距离也定出固定值，只需量取垂线下部点距钻杆距离即可。深度应用钢尺丈量，孔深按实记录，任何情况下不得出现记录孔深尺寸>实际孔深尺寸。

⑹砂袋灌砂、安装

a.灌袋用砂必须是经检验合格、过筛、晾干了的中粗砂。采用人工进行灌砂,砂袋口安装漏斗，灌砂时人工抖动使砂袋中的砂密实饱满，然后将装满的砂袋卸下，砂袋两头人工抓住用力甩动密实饱满后打结（砂袋的下料长度要较桩长长50㎝，确保打结时砂井的长度），如果空袋过长，用装砂筒人工装满。试验室应随时进行检查，灌砂量应严格控制在设计要求的允许偏差范围之内。（设计允许偏差<5%）。

b.砂袋运输时严禁在砂垫层上拖拉、扭结，防止划破或破损。

c.砂袋入井前要用吊绳绑住砂袋头，套管插入设计标高即可放置砂袋，套管上端砂袋入口处应设滚轮，避免磨破砂袋，下砂袋时需将砂袋吊起，从端部放入套管口，徐徐下放，注意扶持和操作，防止砂袋扭结、断裂和砂袋损伤。如沉入砂袋过程中砂袋断裂，应在距原桩位30㎝处重新补打。

⑺拔管

a.拔管时先启动激振器，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，若套管起拔时砂袋跟着上吊，可将套管下放至原位，在套管内加少量水，帮助打开桩尖活辨。加水有三个方面的作用：一是增加套管内的压力帮助打开桩尖活瓣，二是减少袋管间的摩擦力，三是冲洗套管内壁上附带的淤泥，减小淤泥对砂袋的“涂抹效应”，确保砂袋的透水性。套管拔出后，砂袋头应露出井口30cm，施工完一根砂井后，将机械移至下一桩位，按上述工序进行施工。当砂袋带出长度大于0.5m时，要重新补打。

b.拔套管时套管壁外附带的淤泥堆积在砂井袋头的周围，派专人及时清理到路基以外，以免影响砂井及砂垫层的排水效果。

⑻补砂

套管拔出后，砂袋应露出孔口30cm，并将其埋入砂垫层中，已打完的砂袋井，若砂袋不满，应及时向袋内灌砂，填补到足够为止，袋桩周围出现空穴时及时用砂塞满并整好形。

⑼检查验收

袋装砂井属隐蔽工程，施工完毕后要及时按隐蔽工程验收标准进行检查验收，并拍照。

⑽袋头处理

经监理验收合格后，将伸出砂垫层的砂袋头埋入砂垫层，同时向井口周围填砂，并注意人工夯实，保证井口处砂垫层的密实，以利排水。

⑾填铺上层砂垫层及复合土工膜

整段袋装砂井施工完毕后，砂垫层压实厚度0.2m，上铺复合土工膜。在设计有沉降观测装置的断面处线路中心位置埋设沉降板。

3、袋装砂井施工技术要求

⑴材料要满足设计要求

a.砂袋必须选透水性、耐久性好和韧性强的聚丙烯织布组成，每平方米砂袋不小于95g，经纬密度40×40，抗拉强度能够承受砂袋自重且大于15KN/m，渗透系数＞5×103cm／s，等效孔径Q＞0.05-0.2mm。

b.灌砂所用砂料为透水性好的、风干中粗砂，含泥量小于3％，渗透系数＞5×103cm／S，有效直径d10＞0.1-0.35mm，不均系数为3－5，灌砂率均达到95％以上。保持砂袋顺直畅通，每一砂袋充填密实，袋口扎紧。

c.砂垫层：采用透水性好、洁净、级配良好的中、粗砂，含泥量不大于5%，并将其中植物、杂物除尽。

d.土工格栅：采用单向高密度聚乙烯土工格栅（170KN∕m）。

⑵土工格栅铺设时，长孔方向和线路横断面方向一致，幅与幅间沿线路方向密贴排放，横向采用搭接法连接，搭接长度50cm，搭接处采用铅丝绑扎，双向拉伸土工格栅技术参数为抗拉强度经纬向170KN/m，两边上土工格栅应弯折，弯折宽度不小于2.0m，弯折处土工格栅上下间距为10cm。

⑶袋装砂井施工质量控制及检验要满足以下要求。

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 间距(cm) ±10 抽查

2%

按中心线长度

丈量

2 井长（cm）不小于

设计值

抽查

2%

以套管上划线

为准，查记录

3 井的垂直度

(mm)

1.5%

抽查

1%

用经纬仪观测

桩锤导向架

4 灌砂率±5% 抽查

10%

查砂袋的体积

和外观

5 砂袋埋入砂垫

层的长度(mm)

+100，0

抽查

2%

自排水坡面

起，用尺量小

值

4、堆载预压土方施工技术要求

采用袋装砂井处理地基地段，利用路基本体填土作为预压荷载。

预压完成后再铺设基床表层。预压时间一般为3-6个月。

提前14天，将监测原始记录、沉降记录汇总表、沉降曲线图等相关资料以及完成预压期的分析报告，报监理工程师批准。预压期可根据沉降观测结果在监理工程师的指示下确定是否应予以延长。

沉降观测：软土路基从开始填筑起直至路堤基床填筑施工前，必

须对路基沉降与变形进行连续观测，保证预压期内沉降量达到设计要求。

沉降观测点按设计要求布设，路基填筑施工期每填筑一层观测一次，因故停止施工，每三天观测一次，若两次填筑时间间隔较长，每三天观测一次。路堤填筑完成后前6个月，15天观测一次，半年后一个月观测一次，以后可根据观测情况调整观测周期，并及时整理绘制“填土-时间-沉降”曲线图，观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。

观测控制标准：路堤中心沉降每昼夜不得大于1.0cm，边桩水平位移每昼夜不得大于0.5cm。如果超出此限应立即停止填筑，待观测值恢复到限界值以下再进行填筑，填筑速率应以水平位移控制为主。

高程测量按Ⅱ等水准要求测量，观测精度应小于1mm。

5、施工注意事项

⑴加强材料的管理与检验，按规定做好砂子质量和含泥量的控制，对砂袋物理力学性质和缝制尺寸要按5％抽样检查，不合格的坚决不用。

⑵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。

⑶灌制的砂袋要饱满，袋口扎紧。检查外观有无裂缝，缩颈或鼓包现象。砂袋放至设计高程后，留在井外的长度不小于30cm，并贯入砂垫层中不得卧倒。

⑷施工中随时检查套管成孔位置，垂直度是否满足设计要求。施打时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。

⑸砂袋入井，用桩架吊起垂直下井，防止砂袋发生扭转、缩颈、断裂和砂袋磨损。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。

⑹拔管时注意垂直起吊，以防止带出或损坏砂袋。套管拔出后要检查砂袋的外露长度，砂袋入土深度是否满足设计要求，是否有跟套管上拔现象。一旦发现砂袋被带出或损坏，当带出长度大于50cm时，应在原孔边缘重打。砂袋施打一周内应经常检查袋中砂的沉缩情况，及时进行补砂。

⑺砂袋灌入砂后，露天堆放应有遮盖，切忌长时间暴晒，以免砂袋老化。

⑻沉降观测按相关规范执行。

6、袋装砂井施工中常见事故处理

⑴砂井施工过程中，如连续出现两根桩打入深度超过试打确定的桩深时，说明桩锤过重，要更换较轻的锤。

⑵沉入砂袋时，必须保证砂袋到达套管底部，如出现砂袋下不去的现象，则可能是管内进入淤泥和杂物，重点处理桩尖活瓣风门和接头。

⑶当套管拔出后，砂袋露出砂垫层长度大于50㎝，可判定有回

带现象，必须在距原桩位30㎝处重新补打同一深度的桩，对出现这种情况要从两方面查找原因及处理：

①地质原因

桩尖活瓣封门位于高压缩性流体土中，作用于活门外的流态土体压力大于套管内砂袋作用与活门的压力，活门便不能打开，砂袋即可随套管拔起，当拔到一定高度时砂袋开始下沉，处理方法是：通过计算砂袋拔出长度的重量，换算出向套管内加水的重量，加水重量稍大于回带长度的重量即可解决。

②如果管内加压后砂袋仍然回带，则可能是活门的开启失灵，须拔出套管排除故障。

六、质量保证体系

1、质量技术措施

⑴施工过程中的质量管理严格按质量体系程序文件进行，并根据本工程的施工技术要求，补充完善内部质量保证体系，确保工程达到质量优良。

⑵实行各单项工程由施工负责人和技术负责人负责的质量负责制，使创优落实到个人和施工具体工作中。

⑶推行全面质量管理，提高职工的质量意识，用全员工作质量来保证工程质量。

⑷认真执行质量管理制度，把施工图纸审签制、技术交底制、质量“三检制”、隐蔽工程检查签证制、安全质量检查评比奖惩制、验

工计价质量签证制、分项工程质量评比制、质量事故（隐患）报告处理制等行之有效的管理制度，贯穿于施工全过程，使工程质量始终处于受控状态。

⑸严格按施工技术规范和设计文件要求精心组织施工。

⑹工程施工中的每道工序，每个部位、分项、分部工程及单位工程的标识用质量检查证和质量记录来证明。

⑺开展技术攻关，解决质量管理中的难点，确保施工一次成优。

⑻原材料采购之前要对供方进行评价，从中选择生产管理好、质量可靠的厂家作为采购对象，建立供货关系，并作好记录。以确保所采购的材料具有稳定可靠的质量。对于业主指定的材料品牌，必须无条件予以接受执行，并把好质量关。其它主要材料也应得到业主及监理公司认可后方可按认定的样板进行定购。所有材料须有建材质检部门的产品合格证。

⑼加强原材料、中间产品的质量检验，杜绝不合格产品在工程中使用，达到结构工程内实外美。

2、建立技术责任制

根据本标段的实际情况，建立技术管理工作系统，制定分级技术责任制。上级技术负责人向下级技术负责人进行技术交底和技术指导，监督下级按施工图纸、施工规范和操作规程进行施工，处理下级请示的技术问题等。下级技术负责人受上级技术负责人技术指导和监督，执行自己在技术岗位上的任务。明确各级技术负责人应负的具体

责任。各职能部门在技术业务上亦明确责任，并受上级负责人的领导。

3、建立施工图纸学习与会审制度

实行施工图纸学习与会审制度，使全体技术人员及有关职能部门充分了解和掌握施工图纸的内容和要求，以便正确无误地施工，确保施工顺利和工程质量优良。图纸会审着重研究施工方法、施工程序、质量标准和安全措施，提出进一步改进设计、加快施工进度等合理化的建议。

4、建立技术交底制度

所有工程开工之前，做好技术交底制度，使参与施工的技术人员及工人了解所担负的工程任务的技术特点、施工方法、施工程序、质量标准、安全措施等。

技术交底按技术责任制的分工，分级进行。各级技术负责人对本队承担的工程项目，将工程项目的构造、工程数量、技术特点、施工方法、施工程序、质量标准、安全措施、进度要求，各分部工程施工组织的分工和配合，主要施工机具的安排和调配等及工程的施工计划，向所属的班组及全体技术人员进行交底；班组技术负责人按上述同样要求，并进一步将具体操作方法、劳动组合、机具配备等，对全体工人进行交底。各级人员接受交底后，进行讨论，充分了解自己在施工中应负的责任，并对改进施工劳动组织和操作方法、提高工程质量和保证施工安全等方面提出合理化建议。

分级交底时，作好记录，作为检查施工技术执行情况和检查技术

责任制的一项依据。

5、建立材料检验制度

凡用于施工的原材料、成品、半成品，都要有合格证明文件。所有原材料按规范和设计要求进行检验。新材料、新产品，要对其作出技术鉴定，制定出质量标准和操作规程后，才能在工程上使用。

6、建立工程质量检查和验收制度

本工程在接受监理单位对工程质量的监督、检查和验收外，将建立自己的检查验收制度。在技术责任制中明确各级技术负责人应负的质量检查责任，同时设置专职的质量检查员，进行具体的检查工作，对质量进行监督、量测、试验及作出原始记录，检查结果交付技术负责人审查签字。实行质量否决制度，严格按设计要求施工，对质量不合格的工程做到及时处理，必要时进行返工重修处理。建立班组检查、班组互检及交接检查制度。

七、施工组织管理

1、施工组织机构框图

2、拟进场人员、机械设备情况。

⑴拟进场人员情况：袋装砂井工程施工安排现场管理人员10人，施工人员每台机械5人，共计40人，共计50人。

⑵拟进场机械设备情况：用于袋装砂井施工的各种原材料已全部经过检验，确认合格后运至施工现场，详见《现场主要施工机械设备一览表》

现场主要施工机械设备一览表

设备名称型号数量备注

发电机组250Kw 1组

挖掘机PC200 3台

全站仪拓普康2台

水准仪S3 4台

履带式打桩机LZ-30型4台根据现场实际情况增加数量装载机ZL50 2台

推土机D60 2台

自卸汽车东140 8台

八、工期计划

1、主要工程量：

DK350+357.86-DK386+650段袋装砂井共计630万延米。

2、工期：

计划开工日期：2010 年10月20日

计划完工日期：2011 年2月28日。

九、安全生产和文明施工

1、安全生产措施

⑴施工人员上岗前进行安全培训，施工人员进场时或进行具体操作前，须经过施工工长及安全监督员的安全交底。

⑵施工人员必须遵守现场纪律和国家法令、法规、规定的要求，必须服从项目经理部的统一合管理。

⑶施工人员进入施工现场必须戴符合标准的安全帽，其配带方法要符合要求；进入2m以上架体或施工层作业必须佩挂安全带。

⑷施工人员禁止打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋和打赤膊施工。

⑸施工人员不得任意拆除现场一切安全防护设施，如机械护壳、安全网、安全围栏、外架拉接点、警示信号等。如因工作需要，必须经项目负责人同意方可。

⑹施工人员工作前不许饮酒，进入施工现场不准嬉笑打闹。

⑺施工人员应立足本职工作，不得动用不属本职工作范围内的机电设备。

⑻施工现场夏天给工人备足清凉解毒凉茶或盐开水。

⑼钢筋机械、木工机械或其它机械，除机械本身护罩完善，电机无病的前提下，还要对机械作接零和重复接地的装置。接地电阻值不大于4欧姆。

⑽对机械操作人员进行安全教育，并进行安全培训。各种机械要定机、定人维修保养，做到自检、自修、自维有记录。

⑾施工现场各种机械要挂安全技术操作规程牌。挖机和垂直运输机械在吊运物料时，现场安排专人值班和指挥。

2、文明施工措施

⑴施工管理中由项目经理负责，由项目工长、材料部门、机械管理部门、后勤组织部门实施，按平面分片包干管理措施进行管理。

⑵施工现场进行场地整容管理，做到整齐、干净、节约、安全，力求均衡生产。

⑶施工现场切实做到工完场清，施工垃圾要集中堆放，及时清运，以保持场容的整洁。

⑸材料堆放场地进行硬化，砂、碎石、排水管等材料堆放整齐，需要防雨处理的材料，进行防雨处理。

⑹每周进行一次安全教育和安全学习，以提高文明施工和安全意识。