袋裝砂井軟基處理工藝控制要點淺析

陳建國

(徐州市公路工程總公司，江蘇 徐州221003)

1、工程技術(shù)原理及基本要求

⑴原理:袋裝砂井是把砂裝入長條形、透水性好的紡織袋內(nèi)，然后用專門的機具設(shè)備打入軟土地基內(nèi)代替普通大直徑砂井。袋裝砂井既有大直徑砂井的作用，又可以保證砂井的連續(xù)性，避免縮徑現(xiàn)象。由于袋裝砂井的直徑小，材料消耗小，造價低，施工速度快，設(shè)備輕型，更適應(yīng)在軟弱的地基上施工。袋裝砂井適用于軟土層厚度>5m，且路堤高度的自重靜壓超過天然地基承載力很多時，常采用袋裝砂井法。

⑵材料要求:采用聚丙烯或其他抗拉強度能保證承受砂袋自重的紡織料，裝砂后砂袋的滲透系數(shù)不小于砂的滲透系數(shù)。砂采用滲水率較高的中、粗砂，粒徑>0.5mm的砂的含量宜占總量的50%以上，含泥量≤3%，滲透系數(shù)≥5×103 cm/s。采用風干砂，以免袋內(nèi)砂干燥后體積減小，造成袋裝砂樁縮短與排水墊層不搭接等質(zhì)量事故。

⑶砂井的布置:袋裝砂井可呈矩形，梅花形布置，井徑采用7～12cm的直徑，井距1～2m，砂墊層厚40～50cm。

⑷工藝流程:整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→機具移位→埋砂袋頭→攤鋪上層砂墊層

2、前期準備工作

⑴首先進行測量放樣，將大面積施工區(qū)域按設(shè)計要求劃分不同長度砂井區(qū)，并將暫不處理的區(qū)域劃隔出來。檢查鋪填砂墊層的工作厚度，不符合設(shè)計要求的應(yīng)進行補砂，盡量使砂層表面平整密實。

⑵施工前現(xiàn)場做好臨時設(shè)施和施工組織方案，分派任務(wù)，要求各機組負責人，施工員明確各自施工區(qū)域與要求。由于廣東地區(qū)軟基處理深度一般在15-18m左右，均很少超過20m，為使施工現(xiàn)場組織工作有條不紊地進行，因此，需在大面積開工前進行試打，以臨時對砂井機調(diào)整井架高度和樁管長度，以保證機架行走安全平穩(wěn)和具有足夠長的打設(shè)能力。

⑶為準確掌握進度與質(zhì)量，對當天完成的砂井數(shù)量現(xiàn)場清點，并加大抽查頻率；當天施工記錄必須經(jīng)跟班施工員簽字；現(xiàn)場采用人工撥拉砂井檢驗是否短砂井或灌砂是否飽滿。決不能片面追求進度不求質(zhì)量。按劃定的區(qū)域施工打完砂井，現(xiàn)場清點檢查和質(zhì)量驗收。監(jiān)理工程師簽證后，即可填砂覆蓋，交由建設(shè)單位安排堆土預(yù)壓。采用平行流水作業(yè)使軟基提前進入預(yù)壓期，縮短了工序銜接引起的停歇時間。

⑷施工前一定要對砂袋提出質(zhì)量要求并進行性能檢測，一般情況下工地上按進貨數(shù)量分批抽檢。為了保證軟基處理質(zhì)量，除了必須做好"三通一平"外，還要詳細了解地質(zhì)鉆探或軟基試驗資料，了解地下軟弱層、砂層、亞粘土層或亞砂土層的分布情況，以及溝、道路走向。對砂墊層要求有足夠厚度，均勻、連續(xù)、有中、粗砂級配，含泥量應(yīng)小于5%；場地要求無明顯起伏，控制一定橫向坡度，施工前測出施工插砂井的區(qū)域位置并作好標志，按設(shè)計要求定出砂井行列距離，以利于樁管定位，提高工作效率。

3、質(zhì)量控制措施及施工注意事項

為保證施工質(zhì)量與工程進度，在袋裝砂井施打中應(yīng)重點做好以下環(huán)節(jié)的控制：

（1）考慮到袋裝砂井上下兩端灌砂打結(jié)的需要，砂袋必須事先下足材料長度，并且灌砂要逐段灌滿，并用力抖落至密實狀態(tài)，采用這種方式預(yù)裝的袋裝砂井便于施工過程的質(zhì)量檢驗，從一定程度上可防止偷工減料行為的發(fā)生。過去一些砂井質(zhì)量問題常發(fā)生砂袋下料長度不足、灌砂率不飽滿、達不到施打深度等不規(guī)范操作，從而造成了排水不理想，效果不明顯等降低預(yù)期效果的情況。

（2）樁管斷面尺寸應(yīng)盡量小并應(yīng)有足夠的剛度，管壁壁厚一般不少于8mm，可為圓形或菱形，以減少施插時對土層的擾動。為提高工作效率，軟土層路段施工時可采用雙管機進行作業(yè)。但有一點應(yīng)注意，有時采用雙管機進行施打的工作效率并不高，主要是因為機組人員配備較少，灌砂速度跟不上及砂袋沉入樁管的速度緩慢所致。另外,雙管機最大的毛病是，如土層中遇有硬殼層或石塊等特殊地質(zhì)的影響時，一根管難以施插則影響了打設(shè)速度。

（3）總結(jié)和比較過去采用"塑料排水板"進行軟基處理時所使用過的許多樁靴，本人認為,薄鐵皮樁靴和鋼筋樁靴有加工方便、簡單適用、回帶現(xiàn)象少、淤泥堵管少等優(yōu)點。但袋裝砂井的施工與之比較亦有所區(qū)別。為了防止泥漿擠入管內(nèi)以致砂井在導(dǎo)管上撥時出現(xiàn)上牽現(xiàn)象，因此，需要采用設(shè)計合理的樁靴來改善這一問題。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗，目前工地上采用較多的是活頁瓣式防泥裝置。但具體采用何種樁靴，應(yīng)視土質(zhì)及試驗情況而定。為使樁靴牽引砂井順利插入土層，必要時還需配置適當?shù)臉额^來達到預(yù)防地下泥漿注入管內(nèi)的現(xiàn)象。如施工過程中出現(xiàn)"回帶"現(xiàn)象，應(yīng)先暫停施工，待找出原因定出對策再復(fù)工試打，現(xiàn)場一般采用清管、灌注清水等方法較多。如樁管經(jīng)常進砂、進淤泥嚴重，則應(yīng)反復(fù)實驗和摸索，從中選用合適的樁頭或改進管尖開口。

（4）由于施打砂井屬于地下隱蔽工程，砂井的打設(shè)是否符合設(shè)計要求，一般只有等到堆載預(yù)壓后從砂墊層排水量的大小才能準確地了解到其實際的處理效果。倘若排水效果好，則能加速軟基固結(jié)，將土強度提高。如果在砂井打設(shè)后鉆孔埋設(shè)監(jiān)測儀器，如地表沉降觀測桿，孔隙水壓力計等配套設(shè)施，就可準確、形象地觀測到軟基應(yīng)力的應(yīng)變狀態(tài)。由于受條件所限，監(jiān)測難以實施時，砂井的質(zhì)量控制關(guān)鍵應(yīng)是加強施工前材料檢查，施工過程的中間控制和最后驗收，防止漏打，短樁或打高不到位等情況發(fā)生。因此，每個工作班都應(yīng)派駐施工員，質(zhì)檢員進行仔細檢查、指導(dǎo)和監(jiān)督，掌握每個工序的控制質(zhì)量，包括檢查砂袋質(zhì)量，是否有損壞、老化、污染；檢查灌裝的砂袋是否符合設(shè)計長度與灌砂率是否滿足要求，是否有漏砂現(xiàn)象；施工中要進一步核定設(shè)計要求的施工區(qū)域及樁體位置，防止間距拉大或布置不均勻，同時應(yīng)檢查樁機垂直度，以免砂井打設(shè)傾斜度過大。施工員要認真、真實地記錄每天的實際施工情況，如每根樁的確切位置與進尺，注意控制好施插和撥管速度，防止對土層擾動太大，撥管速度一般以8m/min為宜。如遇地下孤石出現(xiàn)樁管難以下插的情況，則應(yīng)適當改變位置重新施打；如遇"回帶"現(xiàn)象，應(yīng)研究決定是否需要補打；如出現(xiàn)樁機滑輪鋼絲繩損耗及電氣安全事故，則應(yīng)暫停施工。在眾多的工序控制環(huán)節(jié)中，施工記錄對軟基地下隱蔽工程尤為重要，否則如果質(zhì)量把關(guān)不嚴，出現(xiàn)質(zhì)量問題就難以查找原因，造成失穩(wěn)事故或排水不暢，帶來工后沉降偏大從而延誤下一工序的順利實施。

（5）在過去一段時期，軟基工程加固中經(jīng)常發(fā)生一些嚴重的質(zhì)量事故，這與軟基施工管理不嚴，片面追求進度，夜間施工及施工隊伍技術(shù)素質(zhì)差，分包管理不好等有關(guān)，如某個工程要求打設(shè)砂井，施工員在現(xiàn)場時進度緩慢，待施工員離開后或到了夜間施工時，工程進度卻反而十分的快，原來機組蓄意打短砂井，弄虛作假，將砂袋下料為設(shè)計要求的1/3，灌砂快，砂井機只需輕輕在樁位處施插幾米深，就人工將砂井（裝滿砂的砂袋）丟入孔洞，留露樁頭。針對這些情況，現(xiàn)場可用手頭葫蘆將砂井拉拔，驗證實際施打長度，以防止打短樁行為的出現(xiàn)。

結(jié)語

綜上所述，袋裝砂井質(zhì)量的好與壞，不在于這項工藝技術(shù)的難與易，而關(guān)鍵在人，只有依靠工作責任心強的施工員與質(zhì)檢員，在施工過程中進行認真記錄，仔細觀察，一絲不茍，每一根砂井都盡量做到旁站檢查和監(jiān)督，這樣才能將每一根砂井的施工質(zhì)量都納入到監(jiān)控中。只有做到這樣，才能嚴格控制好施工質(zhì)量。

[1]沈媛媛.高速公路軟土地基處理方法的現(xiàn)狀及進展[J].安徽建筑，2001年06期.

[2]周愛國.高速公路軟基處理中袋裝砂井參數(shù)優(yōu)化探討.第六屆全國工程地質(zhì)大會工程地質(zhì)學報，2000年.