袋装砂井施工方案

顺德区乐龙路第LL-02施工合同段

K2+160~K5+600路基

袋装砂井专项施工方案

编 制： 审 核： 批 准：

中交第二公路工程局有限公司

顺德区乐龙路第LL-02施工合同段项目经理部

二0一0年十月

袋装砂井处理软基专项施工方案

一、工程概况

1.1 线路位置及范围

顺德乐龙公路02合同段由苏地至迳口河公路工程和大闸至东风公路工程两部份组成，起点桩号K2+160，终点桩号K5+600，全长3.44km。项目位于顺德乐从镇境内。

1.2 自然地貌

本区地形以平原为主，偶有微丘地貌。海拔高度一般在1.6 ～3.8米之间，地势平坦，沿线渠涌纵横，鱼塘密布。公路沿线除河流堤坝、鱼塘塘埂、道路路基及村镇附近表层覆盖有厚度不等的第四系人工杂填土外，其余地段表层多分布有亚粘土、淤泥质亚粘土、淤泥质粉土、淤泥质粘性土、淤泥等软塑、流塑状不良地质，在其上填筑路基或修建桥涵构造物必须进行地基处理。

1.3 地层岩性及分布

根据本次勘察结果，道路沿线地层岩性自上而下分布为第四系覆盖层及下伏基岩：

区内第四系分布广泛，根据堆积物特征及工程地质特征从上而下分为以下几层：

1层填筑土（Q4me）

以粘性土夹砂为主，局部含少量碎砖等建筑垃圾，上部含植物根系。层厚0.50～6.10m，平均厚度2.50m。

2-1层淤泥质亚粘土（Q4mc）

滨海相及海陆交互相沉积,深灰色，软塑～流塑，饱和，含腐殖质，夹薄层粉细砂，局部为淤泥。全线分布。层厚1.50～28.90m，平均厚度9.41m。

2-2层粉细砂（Q4mc）

滨海相及海陆交互相沉积，灰褐、深灰色，松散～稍密，饱和，含云母、贝壳和腐殖质，少量泥质胶结。层厚1.00～30.10m，平均厚度7.70m。

2-3层亚粘土（Q4mc）

滨海相及海陆交互相沉积，灰黄色，潮湿，软塑，含少量高岭土。层厚1.15～2.00m，平均厚度1.58m。

2-4层亚砂土（Q4mc）

滨海相及海陆交互相沉积，灰黄色，松散，饱和，夹有粉细砂薄层，含有机质。层厚6.20m。

3-1层中砂（Q4al+pl）

河流相冲积层，褐、灰白色，稍密～中密，饱和，含有机质，局部夹卵砾石，粒径1～3cm，磨圆度一般。层厚3.80～13.50m，平均厚度8.53m。

3-2层粗砂（Q4al+pl）

河流相冲积层，灰色，中密，饱和，含少量贝壳，局部夹少量中

砂、砾砂。层厚1.00～7.60m，平均厚度3.51m。

3-2层圆砾土（Q4al+pl）

河流相冲积层，褐红、灰色，中密～密实，饱和，上部主要为砾石土，砾石粒径0.2～2.0cm，个别4cm，磨圆度一般，含量约50％，下部主要为砾石夹卵石，卵石粒径1～5cm，石英质，磨圆度较好，含量约25％，粗砂充填。层厚3.00～15.30m，平均厚度6.78m。

区内下伏基岩为白垩系下统白鹤洞组泥岩、砂岩、砾岩。岩石坚硬程度为较软岩。根据岩层的风化程度，可分为以下几个亚层：

4-1层全风化泥岩（K）

黑色，风化成土状，手能折断，原岩结构可辨，取芯率约为90%揭露层厚1.20m。

4-2层强风化泥岩（K）

灰白色，碎块状，夹弱风化泥岩碎块，裂隙发育，取芯率低。岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。揭露层厚1.20～2.40m，平均厚度1.90m。

4-3层弱风化泥岩（K）

灰黄、棕红色，碎块～短柱状，裂隙发育，敲击声脆，取芯率60～75％。岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。揭露层厚1.30～7.50m，平均厚度3.28m。

4-4层微风化泥岩（K）

棕红色，短柱～长柱状，裂隙发育，岩质新鲜，敲击声脆，取芯率70～85％。岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

揭露层厚2.40m。岩石单轴饱和抗压强度14.42～36.79MPa，平均值25.47MPa。

5-1层弱风化砂岩（K）

灰色，块状-短柱状，较坚硬，节理发育，夹少量强风化砂岩碎块，取心率约为60%。岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。揭露层厚0.70～4.00m，平均厚度2.51m。

5-2层微风化砂岩（K）

棕红色-灰黄色，坚硬，长柱状，节理发育，含铁的氧化物，含少量石英，长石等矿物，取心率约为90%。岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。揭露层厚2.70～4.50m，平均厚度3.33m。岩石单轴饱和抗压强度22.22～36.45MPa，平均值27.01MPa。

5-3层弱风化砾岩（K）

灰黄、棕红色，碎块～短柱状，裂隙发育，敲击声脆，取芯率60～75％。岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。揭露层厚2.20m。

5-4层微风化砾岩（K）

棕红色，短柱～长柱状，裂隙发育，岩质新鲜，敲击声脆，取芯率70～85％。岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。岩石单轴饱和抗压强度一般可达20.0 MPa以上。

线路范围内地基上部土层中2-2层粉细砂呈松散状，沿线普遍存在，标贯击数2～18击，平均值为9.0击，根据各孔的标准贯入试验进行各试验点的液化判别，结果为易液化，液化等级为中等～严重。

线路范围分布较厚的软土层，主要为2-1层淤泥质亚粘土，软土的力学性质较差，属高压缩性土，抗剪强度低，具高灵敏性、触变性、流变性。上述两点是本合同段的主要不良地质。

1.4 软基处理设计

本项目一般路段路基宽度设计为58.5m，具体布置为：0.5m（土路肩）+3.0m（人行道）+8.0m（辅路）+4.0m（侧分带）+12.25m（主路）+3.0m（分隔带）+12.25m（主路）+4.0m（侧分隔）+8.0m（辅路）+3.0m（人行道）+0.5m（土路肩）=58.5m。本项目无挖方，均为填方路基，因全线普遍分布软土，所以路基路段均需进行软基处理。

软基处理设计时综合考虑本项目所在场地的地质情况、施工工期、施工工艺、取材、工程造价等因素，并充分吸取珠三角地区软基处理的成功经验，进行多方案的经济技术比较后确定。

根据本项目的工期、具体软土分布情况，采用如下软土路基处理措施：

对于一般软基路段和圆管涵软土路段，采用“袋装砂井+堆载预压”处理深层软土，竖向排水体采用袋装砂井，正三角形布置，砂井间距1.0～1.3m，砂垫层80cm厚，上铺1层双向土工格栅，袋装砂井深入砂垫层30cm。具体结构见“袋装砂井软基处理设计图”。

一般路段的纵向处理范围根据处理深度、填土高度等因素综合确定，具体按设计分区确定。

进行等载或超载预压时，应在预压期内及时追加沉降土方，以平衡沉降土方维持预压高度。预压完成后，卸载土方可用于桥下绿化带填筑、简易人行道填筑或作临时施工便道之用。

软土地段路基填筑速度由施工观测控制：填筑期及等载期填土速率按路基中心沉降小于1.0cm/d，边桩水平位移不大于0.5cm/d控制；超载期填土速率按路基中心沉降小于0.8cm/d、边桩水平位移不大于0.5cm/d控制；综合孔压系数小于0.6。一般加载速度以20～30cm/周控制。对于复合地基处理的路段也可以采用分级填筑预压，分级填土时间间隔也必须满足上述沉降和稳定的要求。

软基处理按照24个月总工期控制。设计预压期最长按9个月（袋装砂井+堆载预压）考虑，但实际预压时间应根据沉降观测及稳定要求确定，并考虑各种影响因素。具体时间分配为：软基处理2～3个月，填筑期控制时间2～3个月，预压期2～9个月(复合地基预压期2～3个月，袋装砂井+堆载预压处理预压期为6～9个月)，卸载1个月，路面施工工期不少于8个月。

1.4 软基处理的主要工程数量

见“软基处理主要工程数量表”。

软基处理主要工程数量表 序号 1 2 3 项目 软基处理中粗砂垫层 袋装砂井（φ7cm） 土工格栅 单位 m3 m m2 数量 156698 3301243 235714

二、施工组织及部署

2.1、施工队伍安排

软基处理施工专业性较强，所以安排一个专业的施工队进场进行袋装砂井的施工，施工队人员配置情况如下表。

施工队人员配置表

序号 1 2 3 4 5 6 工种 管理人员 机长 操作员 记录员 安全员 电工 合计 注：本表按目前施工配置，未按高峰期施工配置。 袋装砂井施工队 2 4 10 2 2 1 21 备注 2.2、工程进度计划

2.2.1 目前征地情况及存在的问题 1）目前已征地的范围如下： （1）K4+800~K5+600段； （2）K3+920~K4+400段； （3）K3+400~K3+800段；

（4）还有零星三段，位于藤湖路跨线桥位置。 2）存在的问题

从前期原地面测量来看，现状原地面线与原设计地面线差别较

大，为此确定进行四方联测，目前仅完成K5+058~K5+600段的原地面四方联测。其他段尚未开始。

3）工程进度计划

综合以上情况和总体进度计划的安排，合同段内软基处理的施工进度安排计划如下：

（1） K5+058~K5+600段袋装砂井：2010-10-1~2010-10-25； （2）K4+859~K5+058段袋装砂井：2010-10-26~2010-11-10； （3）K3+920~ K4+281.5段袋装砂井：2010-10-15~2010-11-10； （4）K3+400~K3+800段袋装砂井：2010-10-15~2010-11-10； 其他未征地路段待征地后再具体确定施工进度计划。

2.3、主要施工机械设备配置

见下表。

主要施工机械设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 设备名称 振动沉管砂井机 振动吊灌（砂）机 汽车吊 装载机 水准仪 全站仪 变压器 发电机组 规格型号 DJL30-30c 25t ZL50D S3 TOPCON301 630kVA 120kW 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 6 6 2 2 4 2 2 1 备注 砂井施工 砂井施工 起重作业 现场转运 高程测量 定位放样 施工用电 备用电源

2.4、主要材料供应

见下表。

主要材料数量表

序号 材料名称 规格 单位 数量 备注 抗拉强度5cm不小于1 聚丙烯砂袋 φ70mm m 3301243 900N，延伸率<25%,渗透系数>5x10mm/s 含泥量<3%,渗透系2 中粗砂 细度模数2.7 m3 15238 数>5x10-2mm/s,大于0.6mm占50%以上 注：材料随施工进度需要及时进场。

-2三、袋装砂井施工方案、方法及工艺

3.1、施工方案

3.1.1 施工顺序

鱼塘抽水干塘→原地面线联测并确认→鱼塘清淤、陆地清表→埋设软基监测设施→填土砂至砂垫层底面标高→摊铺砂垫层30cm→袋装砂井施工（主要工序见下面工艺流程图）→摊铺剩余砂垫层→铺设土工格栅→完成剩余路基填筑（包括预压土方）。

3.1.2 队伍安排

安排一个专业砂井施工队负责全合同段内袋装砂井的施工。受征地拆迁因素的影响，前期按2~3台（套）配置施工设备，每台套设备按6~8人配备施工人员。如工作面全部展开，按照10台（套）设备配置。

3.1.3 主要施工方案

袋装砂井采用振动沉管法进行施工，即以震动锤为动力，将导管沉入到预定深度，导管底端设有活瓣管尖，导管内灌入砂袋后提管形成砂井。袋装砂井施工采用步履臂架式振动打设机，砂袋采用聚丙烯编织布带，要求具有足够的抗拉强度。砂料应使用风干砂，并采用专用灌砂机灌装，并吊振进行密实，以保证灌砂率不小于95%。砂井用砂要严格控制质量，满足规范要求，确保排水效果。

袋装砂井施工结合工作面情况分段施工，可以50~100m长度为一个流水段进行流水施工。打桩机械沿路线方向自外向内施打，桩位应准确，横向成排，纵向成列。袋装砂井分段施工完成后应及时进行交验，合格后马上摊铺剩余的砂垫层。在进行后续工序的施工时，应注意保护好已施工好的砂井。

桥头路段的袋装砂井应优先安排施工，以便为后续的PHC管桩施工创造条件。

已具备工作面的路段袋装砂井的施工工期控制在3个月以内，据此配置足够的施工设备进场施工。

3.2、施工方法及工艺

3.2.1 工艺流程

见“袋装砂井工艺流程图”。

清理场地开挖排水沟铺设砂垫层测量放样灌制砂袋机具定位打设套管成孔检查检查砂袋质量下沉砂袋振动拔套管检查砂袋入土深度机具移位下一根砂井施工桥头路段进行验收PHC管桩施工

3.2.2 操作要点 1）施工前的准备工作

（1）审查和熟悉图纸、设计文件和施工技术规范，根据设计宽度、桩距、深度绘制袋装砂井平面布置，进行测量放样，恢复定线，直线部分10m设一中桩，曲线部分5m设一中桩，并同时放出边桩，井孔定位放样，应经符合无误。施工前应按设计要求及施工规范进行场地清理及平整压实。清除杂草及淤泥，排水晾干表土并对表土进行分层压实。

（2）根据设计要求，选择合适的土工袋及粗、中砂、石等材料

进场，并应通过质量检测。

（3）按照工地土质情况，选择打桩机型号，振动锤型号，并运至施工现场，检查保养。

2）裁制砂袋和灌砂：砂袋长度按“处理深度+60cm”裁制（30cm外路、30cm打结），砂采用风干的中粗砂，用10m高简易门式架，通过砂的自重和人工多次抖动使砂袋密实。15m以内的还需要用卷扬机二次吊振进行密实。

3）铺设砂垫层、机械就位：机械就位以前，先铺30cm厚的砂垫层，砂垫层超出路基宽度1m，以防填土时砂垫层外缘被土覆盖，保持排水通畅。打桩机械沿路线方向自外向内施打，机械就位后，套管应对准桩位，缓慢放下。套管底端应有可开底盖或有预制桩尖。

4）打设套管：井孔定位后，沉入或施打到土基内，直至设计深度。施打时，开动振动锤后，应缓慢进行，防止套管突然偏斜，并随时检查套管的垂直度。入土深距设计深约2m时，要控制锤击频率，以防超深。

5）下沉砂袋：为保证排水顺畅，下沉砂袋时应防止砂袋扭曲、撕破和污染，可在管内穿一根与桩管等长德钢丝绳，将砂袋一头拴在钢丝绳上，慢慢下沉。桩管内壁附着淤泥应定时用清水冲洗，这样既能使管底阀门顺利打开，不回带，也可以减少对砂袋的涂抹。为防止下袋时，管口损伤砂袋，在套管口设滚轮。

6）振动拔管：拔管时应防止砂袋回带，桩管要垂直起吊防止砂袋带出或被损害。拔管后立即对桩头空袋用人工补灌，并扎好袋口，

将砂井周围孔穴用砂填实，防止砂袋掉入孔中，整理好桩头。砂袋应深入砂垫层不小于30cm，并将其竖直埋入砂垫层中。若有高出则将其弯折埋置于砂垫层。本段砂井施工完毕后进行交验，合格后即摊铺剩余的砂垫层。

3.3、材料与设备

3.3.1 材料性能

砂井袋采用聚丙烯编制布，装砂后砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数；砂井袋抗拉强度应能保证承受砂袋自重。

砂井砂料采用洁净的干中粗砂，含泥量不应大于3%，大于0.6mm颗粒的含量宜占总重的50%以上，细度模数大于2.7，渗透系数不小于5x10-2mm/s。砂井灌砂率应大于95%；砂井深入砂垫层至少30cm，施工时袋口应扎牢，不得卧倒。

砂垫层采用洁净的中粗砂，细度模数大于2.7，渗透系数不小于5x10-2mm/s，含泥量不大于5%。

3.3.2 主要设备

振动沉管砂井机（DJL30-30C）、振动吊灌（砂）机，运输汽车，装载机等。

3.4、质量控制

3.4.1 质量控制要点

1）砂袋灌入砂后，露天堆放应有遮盖，切忌长时间爆晒，以免

砂袋老化。

2）为控制砂井的设计入土深度，在钢套管上应划出标尺，以确保井底标高符合设计要求；砂袋入井，应用桩架吊起垂直下井，防止砂袋发生扭结、缩颈、断裂和砂袋磨损；拔钢套管时应注意垂直起吊，以防止带出或损坏砂袋。施工中若发现上述现象，应在原孔边缘重打，连续两次将砂袋带出时，应停止施工，待查明原因后再施工。

3）砂袋头应伸入砂垫层至少0.3m，且不得高出砂垫层顶面。砂袋口应扎牢，并不得卧倒。

4）定位要准确，砂井垂直度要好，确保实际排水距离与理论值一致。

5）袋中砂要用风干砂，不能用潮湿砂，以免袋内砂干燥后，体积减少，造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接等质量事故。

6）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。

7）确定袋装砂井的长度时，需考虑袋内砂体积减小、袋装砂井在孔内的弯曲、超伸以及伸入水平排水垫层内的长度等因素，避免砂井全部伸入孔内，造成与砂垫层不连接。

8）在振动拨管中，每拔高0.5米停拔振动20～30s，或将桩管压下再拨。

9）施工前，必须进行成桩试验，桩数根据施工地点不同，在四个边上各取2～3根，共计8～12根，根据实际情况确定填砂量、提升高度和速度和时间、电机工作与电流等。

3.4.2 质量验收

袋装砂井质量标准见下表。

袋装砂井施工质量标准

序号 1 2 3 4 5 项目 井距 井长 井径 竖直度 灌砂率 单位 cm cm mm % % 标准 符合设计规定 符合设计规定 符合设计规定 符合设计规定 符合设计规定 允许偏差 15 不小于设计 0，10 1.5 5 检查方法 抽查2% 挖验2% 尺量周长 经纬仪或水准尺 查施工记录

四、质量保证措施

（1）、定位要准确，砂井垂直度要好。要求垂直度偏差不大于1%，确保排水距离和理论计算一致。

（2）、砂料含泥量要小，控制在3%以下。

（3）、袋中砂要使用风干砂，不得采用潮湿砂，以免袋内砂干燥后，体积减小，严重者断层，造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接或缩颈、断颈等质量事故。

（4）、聚丙烯编织袋，在施工时应避免太阳长时间直接照射。 （5）、砂袋入口处的导管口应装设滚轮，避免砂袋被挂破漏砂。 （6）、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，将袋装砂井上带，影响加固深度。

（7）、确定袋装砂井施工长度时，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垫层内的长度等因素，避

免砂井全部深入孔内，造成与砂垫层不连接。

五、安全保证措施

（1）建立以项目经理为主的安全保证体系和以项目经理为组长、包括项目技术负责、安全负责人、专职安全员及各施工班组安全员为主的项目部安全领导小组组织机构。

（2）开工前，必须做好安全技术交底工作，把安全责任落实到人；施工必须按照安全操作规程做好安全工作，特殊工种必须持证上岗。

（3）施工现场采用封闭施工，禁止非施工人员进入施工现场，并在显眼位置设置安全、文明施工标牌、条幅。施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽，特种作业人员在施工作业时，应正确佩戴和使用劳动防护用品。

（4）施工机械的使用必须严格遵守《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）的有关规定，并按各种机械的使用要求和有关规定进行保养及维修。所有机电设备实行专人负责操作。拆卸机械须在白天进行。由于桩机比较高，现场必须时时检查机组的垂直度，发现偏斜，及时调整。

（5）所有用电设备必须安装漏电保护装置，保证一机一闸一漏电开关，漏电开关采用两级以上设置，实行三相五线制。电箱和机具采用黄绿双色线进行接零保护。禁止随意接电缆或电线，电缆必须埋设，电线架空。

（6）起重作业时要有专人统一指挥密切配合，操作前对各种工具、设备、钢丝绳等进行仔细检查，并进行试运转。起吊驾驶员应根据指挥人员的指挥作业，严禁在起重作业半径内站人，并应注意保持与周围建筑物、管线等有足够的安全距离。

（7）桩机进场组装时，必须按照说明书中进行，操作必须按规范操作。桩机工作时，非工作人员禁止进入桩机工作半径范围之内。

六、环保措施

（1）成立环境保护组织管理机构，并制定相应的措施，做到切实优化施工作业工艺及程序，达到保护环境的目的。

（2）严格执行《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-1990）规定，最大化地控制和降低施工机械和运输车辆造成的噪声污染。

（3）施工前，应尽可能的获知相关的地下管线及附近建筑物的地下基础布置图及其他资料，在施工中尽量避开这些管线等设施；如无法避开时，应经由有关单位将管线等设施迁移后再进行施工作业。

（4）施工中产生的废弃油料、固体垃圾等，应按照有关的规定采取相应的处理措施。对于项目部日常生活产生的生活垃圾，则应采取交由环卫工人处理或焚烧后掩埋等处理措施。

（5）对出入施工场地的运输车辆采取冲洗或清理等措施，防止车辆夹带的泥、尘等污染环境。施工便道经常洒水，防止车辆通过时尘土飞扬。

（6）施工中应做好地表的排水工作，通过设置排水沟及积水坑

等，防止雨水冲刷施工场地。

（7）必须工完场清。设专人洒水、打扫，不能让水泥灰尘飞扬污染环境。

（8）施工机械不得有滴漏油现象，禁止油污直接滴漏地表，污染土壤。

（9）材料堆放整齐，废弃物及时清运，注重施工现场的卫生。

中交第二公路工程局有限公司 顺德区乐龙路第LL-02施工合同段

2010年10月13日