软基处理施工工艺.doc

广州至肇庆高速公路第一期工程三水（上官员）至高要（马安）段

软基处理施工工艺

一、 概述
广州—肇庆高速公路第一期工程的第十标段，起止桩号为K46+300～K50+200m，全段长3.9km，该高速公路路基宽度为24.5m，预留六车道路基32m的用地，计算行车速度为120km/h。
本工程路基有一部分修筑在软土地基上，在路基填筑前，需先对地基进行袋装砂井排水固结处理。
袋装砂井直径为7cm，砂井间距为1m～1.５m，砂井长度8.9m～16.9m不等，全部砂井共计总根数为100052根，砂井总长为1184390m，按桩里程计算，在正线上共需处理1847m，在分离式立交上，共需处理150m。
软基处理方法除进行袋装砂井施工外，还在有的区间铺设土工布及土工格栅，局部区间还设置反压护道等，在软基处理段，在路基顶需进行超载预压。
软基处理的具体的处理区间、处理形式、砂井、砂垫层、反压护道、土工织物层数、超载预压值等各种数据详见软基处理数据一览表。
二、 施工准备
1、 应详细了解软基区段中的地质情况，如有疑问，应补钻地质孔将其弄清楚。
2、 设置永久性平面和高程控制基点，在施工范围内全面恢复，增补中线，测定边界范围，开挖二侧排水沟。
3、 在有常年地表积水或池塘地段，能直接排干水的则将水排干。不能排干的需先修围堰然后在围堰中抽水，围堰顶应高出水位至少0.3m，并不得有渗漏水现象，并安全可靠。
排干积水层后，挖除表层淤泥， 植土、树根等然后回填土至原地面高出20cm左右，形成4%的横坡填成路拱形，并碾压密实，以利于排水、固结。
4、 组织施工人员学习和掌握所承担工程的地基处理目的、加固原理、施工程序、技术要求、质量标准及检验方法等，做到施工人员心中有数。
5、 接通施工用电，不便于通电之处，可用发电机发电
6、 材料选定
在正式使用前，必需对砂袋、土工布及土工格栅进行取样实验，对取样日期、标准组号和批号作出标识，进行抗拉强度、伸长率、渗透系数等试验。土工布及土工格栅的确取样实验，每种至少取3m2，并附以出厂说明。土工合成材料在存放时，应遮盖，以防阳光暴晒至老化。
⑴、砂袋可采用聚丙烯、聚乙烯、聚脂等长链聚合物编织，常用为聚丙烯编织。其技术指标要求如下：条节拉伸强度>750N/5cm、条节拉伸率25%、渗透系数>5×10-3cm/s，有效孔径O95<0.08mm。所用砂料为干净中粗砂，含泥量小于3%，有机质含量≯1%，渗透系数>5×10-3cm/s，最大粒径≯10mm。
⑵、土工布应选用延伸率>10%，纵向抗拉强度≮20KN/m，渗透系数不小于0.01cm/s，且应有耐腐蚀、抗老化性能的宽幅有纺土工布。
⑶、土工格栅应选用延伸率>10%，纵向抗拉强度≮20KN/m，且应有耐腐蚀、抗老化性能。
7、机具设备
根据砂桩的长度，拟采用履带式双管砂井机及门架式袋装砂井机两种，履带式双管砂井机振动锤打深度可达20m，每台班可施工1500m砂井，井架式袋装砂井机施工砂井深度可达15m，每台班可施工1000m砂井。
在进场前，应将机械进行检修，并将套管、灌砂袋架及活动桩帽等设备配套齐全，并需配备一台小型吊机进行辅助施工。
三、 袋装砂井施工
1、 袋装砂井施工程序
袋装砂井施工程序如下图所示：

灌 制 砂 袋
填 写 施 工 记 录
埋 设 砂 袋 头
机 具 移 位
检查砂袋入土深度
拔 套 管
起 吊 下 砂 袋

孔 口 检 查
打 设 套 管
机 具 定 位
测 量 放 样
铺 设 砂 垫 层
填 筑 排 水 层
清 理 场 地

检 查 砂 袋 质 量

2、 袋装砂井施工要点
在袋装砂井施工准备工作做好后，即可进行砂井的施工。
⑴、 填筑砂垫层，在路拱成横坡上均匀等厚地铺设砂垫层，砂垫层厚度，A、B两种横断面形式为60cm，C、F两种横断面形式为50cm，砂垫层砂的质量应良好，具有良好的透水性、渗透系数应大于0.005cm/s，有机质含量≯1%，含泥量≯3%。砂垫层分2层铺设，每层需设置4%的横坡，并用轻型宽带，最大压应力为18KN/m2的推土机摊铺成形，用轻型滚式压路机压实，使得在最大限度内避免隆起或波浪。在施工中，砂垫层不能被污染，否则应换料重填。
⑵、 机具定位，根据设计布置的行列间距用小木桩或竹板桩正确定位，机具定位时要保证锤中心与地面定位在同一点上，并用经纬仪或悬吊铅垂的办法观测控制导向架的垂直度。
⑶、 套管直径不可太小，也不宜太大。成孔直径以Ф12.5cm为宜。在套管上划出控制标高的刻划线。用活瓣式桩尖固定在套管下端部，在套管口设置滚轮。
⑷、 套管打入前将活瓣尖与套管口封闭，用振动法将套管打入设计深度。要确保定位正确、套管垂直、深度符合设计要求。
下砂袋前，先将整根砂袋用砂灌好封口，并测量其长度，砂袋不能出现空、散、破的现象，下砂袋时必须将整个砂袋吊起，从端部放入套管口，徐徐下放，要防止砂袋扭结，断裂和砂袋磨损。
⑸、 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，若套管起拔时砂袋跟着上升，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。
⑹、 套管拔出后，砂袋应露出孔口不小于30cm，并将其埋入砂垫层中。
⑺、 已施打的袋装砂井，若砂袋不满，应及时向袋内灌砂，填补到足够为止。
3、 袋装砂井质量控制及检验
⑴、 要加强对材料的管理与检验，按规定做好砂子质量和含泥量的控制，对砂袋的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、 检查灌制的砂袋是否饱满，灌砂量是否符合理论计算值，外观有无裂缝，缩颈或鼓包现象。
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、 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、 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。
⑺、 袋装砂井质量控制及检验应符合如下表：

袋装砂井质量控制及检验要求表

序号
检查项目
允许偏差
检查频率
检查方法
1
井位（纵横向）
±150
2%
按中心线长度丈量
2
井深
+300mm
-100mm
100/100
以套管上划线为准，
查记录
3
井的垂直度
1.5%
1/10
用经纬仪观测桩锤导向架，查记录
4
砂井直径
+10，-0mm
2%
开挖检验
5
灌砂量
±5%
100/100
查砂袋的体积和外观
6

砂袋埋入砂垫
层的长度
+100mm
—0
1/10
自排水坡面起，用尺量小值
7
砂垫层厚度
≮设计要求
4处/200m
开挖尺量
在施工过程中及施工完后，应填写、记录如下资料：现场施工原始记录，施工日志、放桩和抄平记录、竣工平面图和断面断、隐蔽工程验收记录表、分项工程质量检验评定表、砂料土工试验报告、袋料试验报告、工程竣工总结。
四、土工布及土工格栅铺设
当袋装砂井施工一段后，即可在砂井上铺设土工布（B式）或土工格栅（C式）或加高铺填一层砂垫层（F式）。
无论上层怎么施工，当砂井施工完后，应将砂井顶端外露部分埋入砂垫层中，并将砂垫层顶整平。
1、 土工布铺设
在铺设土工布时，应检查砂垫层上有无尖石，树根等杂物，以免刺破土工布。
土工布每幅宽度不宜小于3m，沿路堤横向铺设，铺设时，可先在两端挖沟，并用砂将一端回折迭头埋住锚固，另一端施加≮5KN/m的预拉力，使其绷紧，拉挺并不起褶皱，然后在该端回折迭头，用砂埋住。
土工布幅与幅之间采用搭接法相连，搭接长度不小于20cm。
2、 土工格栅铺设
土工格栅铺设时，应顺横断面铺设，其纵向连接采用铅丝捆扎，需每个孔眼对齐并在每个孔眼处捆扎。横向可采用搭接，搭接宽度不小于0 .1m。
当土工布或土工格栅铺设完后，均应及时在其顶面铺设砂垫层或填料，防止阳光照射而老化，当在其上铺设砂垫层时，应采用人工或轻型机械运砂进场，散铺整平，且不宜直接压实，待上填土后再行压实。并且应先铺路基两侧，后铺中间，从而减少中间铺砂时引起的侧向位移量。第一层填料压实亦应从两边开始循序向中间进行，只有当土工布或土工格栅上的填料和垫层厚度大于0.6m以后，才能采用重型压实机械进行压实。
当在土工格栅上铺设砂垫层后，还需铺设一层土工布时，其砂垫层及土工布的铺设方法与前述相同。
当在砂井施工完后，无需进行土工材料铺设而直接进行路基填筑时，亦需先填筑路基两侧，然后逐渐向中间进行。
路堤填筑（包括反压护道及超高预压等）均需按设计要求的填筑速度进行，需控制其沉降速率、侧移量，进行沉降与稳定监控，并应保证路堤的预压时间等，在此不作详细说明。
3、 土工布或土工格栅铺设质量控制标准；
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
下承层平整度拱度
符合设计要求
每200m测4处
2
土工织物搭接宽度
土工布>20cm
土工格栅>10cm
抽查2%
五、施工注意事项
1、 砂袋中的砂应用干砂，不宜用潮湿砂。
2、 砂袋及土工布、土工格栅均应避免阳光长时间直接照射。
3、 施工中，要经常检查桩尖与导管口的密封情况，避免导管内进泥过多，影响加固深度。
4、 确定砂袋砂井施工长度时，应考虑袋内砂体积减小，袋装砂井在孔内的弯曲，超深以及伸入水平排水砂垫层内的长度因素，根据具体情况作适当调整。
5、 在沉管过程中，应注意尽量减小其对周围土体的扰动，以免其对工程造成不利影响。
6、 在施工时，应在白天进行，避免在晚上施工，以确保工程质量。
六、安全注意事项：
1、 应注意电器的安全，电机上应有防雨罩将其盖住，在砂井机移动时，应注意不能压住电缆，以免将其表皮磨损而触电。
2、 砂袋封口应牢固，起吊应均匀，避免起吊过程中坠落伤人，或将砂袋磨损，刺破而漏砂。
3、 进入施工现场一定要戴安全帽。
4、 人员爬高进行高空作业时，应系安全带。
5、 应经常检查砂井机及打桩锤的零部件的磨损情况，并勤检查连接螺栓的松紧情况，确保机械正常施工。
七、安全、质量保证措施
1、 建立建全的质量管理体系
本工程的质量管理体系如下：

总工程师

测量室
试验室
技术室
安质室

2、 建立质量检查监督制度
⑴、 实行总工程师负责制和甲方监理监督制。
⑵、 实行定岗制，各工种责任落实到人。
⑶、 实行项目自检、质检人员专检、监理工程师复检的三级检查制度。
⑷、 制定严格的奖惩制度，以提高职工的质量管理意识。
⑸、 实行工程技术交底制度。在各项工程开工前及时进行技术交底，按时召开技术交底会议，并作详细的记录。各大工种施工员要求持证上岗。
⑹、 在各工点设立安全监督岗。制定严格的奖惩制度，违反操作规程的要严肃处理，安全意识薄弱的及时进行再教育。
⑺、 大力宣传安全的重要性，加强职工安全意识，杜绝事故发生。
⑻、 安质员享有一票否决权。