袋装砂井专项施工方案

新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-1-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～DK363+100全长12.74km，其中路基长度为6.84km，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～DK363+100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～DK363+100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、技术执行标准新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-2-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铁路路基工程施工安全技术规程TB10302-2009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，回填普通土至原地面，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（走轨式）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地面处理新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-3-清除杂物和淤泥，清除表土30cm，平整场地，再回填普通土至原地面并夯实，达到设计要求，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0.3m，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袋装砂井施工工艺流程图拔袋长度大于50cm清理场地填筑排水坡铺设砂垫层测量放样机具定位打设套管灌制砂袋孔口检查检查砂袋质量起吊下砂袋拔套管检查砂袋入土深度机具移位埋设砂袋头填写施工记录新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-4-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㎝/sb.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4～6m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1.0m，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机具定位新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-5-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即新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-6-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，新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-7-二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，碾压至相对密度Dr≥0.67。盐渍土地段，全断面铺设一层复合土工膜后再填土，填土厚度达到0.5m后再用重型机械碾压密实。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。新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-8-3、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（根/10cm），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%按中心线长度丈量新建铁路邯郸（邢台）至黄骅港工程袋装砂井专项施工方案-9-2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