一級(jí)建筑--大面積袋裝砂井軟基加固施工

1、 概述

　　碼頭主體結(jié)構(gòu)為5000t級(jí)，泊位二個(gè)，長(zhǎng)度260m，陸域縱深450m，占地面積約120000m2。港區(qū)地質(zhì)勘探表明，地基土質(zhì)分布比較均勻，除表層1。0m左右耕植土外，接著為8.6m厚的高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度，高含粘性的超軟弱淤泥。第三層為厚約1.0m的貝殼粉砂土；第四層又為 7.6m厚的淤泥質(zhì)粘土；以下分別是0.5m厚粘土和3.0m厚粉細(xì)砂。往下為擊數(shù)（SPT）大于19擊的含礫粗砂層，再往下土質(zhì)更好。港區(qū)地基土質(zhì)為 20m左右深厚的淤泥，含水量高達(dá)85.7%，十字板剪切強(qiáng)度僅4Kpa，且港區(qū)淤泥分布深度大致由前方碼頭向后方陸域傾斜，前淺后深，前方相對(duì)有利。在這樣大面積超軟弱的淤泥地基上建造碼頭、堆場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)等需作軟基深層處理，以防止施工期軟基沉降緩慢，引起工程完工后仍有較大剩余沉降量，同時(shí)不致因加載引起地基失穩(wěn)破壞。這一帶因軟基不當(dāng)而出現(xiàn)工程質(zhì)量或安全事故是較常見(jiàn)的，就在本工程施工期，河對(duì)岸雙水鎮(zhèn)某工程就發(fā)生了一起滑坍事故。因此，設(shè)計(jì)采用 Ф7cm袋裝砂井加砂墊層堆載預(yù)壓排水固結(jié)進(jìn)行軟基加固，目的是通過(guò)打設(shè)砂井使第二、四層淤泥土排水固結(jié)后，土質(zhì)強(qiáng)度獲得提高、減少工程投產(chǎn)后的沉降，保證工程的正常使用，滿足工程設(shè)計(jì)要求。

2、 砂井設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)的袋裝砂井分前、后兩部分，前方碼頭區(qū)位于河堤外，需吹填砂使地面達(dá)到 0.5m―1.0m高程后變水上施工為陸上施工。河堤內(nèi)大面積陸域則已通過(guò)水羅吹填（砂）使地面平整到了 0.5m標(biāo)高。設(shè)計(jì)砂井頂標(biāo)高亦為 0.5m，砂井打設(shè)后可分層分區(qū)填至標(biāo)高6.0m左右堆載預(yù)壓。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)布置，碼頭后方的堆場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、道路等均需作軟基處理，碼頭位置40m范圍需吹填出水面后再加固。港區(qū)倉(cāng)庫(kù)和拆裝箱庫(kù)的外墻及防火中心線兩側(cè)各預(yù)留2。5m并暫不處理，以利今后樁基礎(chǔ)施工。

　　采用Ф7cm袋裝砂井加固軟基，砂井中心距為1.30m，呈正方形布置，堆場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、道路等不同區(qū)域處理深度不同，從前方大堤內(nèi)側(cè)向后方陸域410m范圍共劃分為18.5m、21.5m及23.7m三種工度砂井區(qū)，設(shè)計(jì)數(shù)量分別為19萬(wàn)，35.2萬(wàn)，39.2萬(wàn)延米，累計(jì)需打設(shè)砂進(jìn)約4.3萬(wàn)根，94萬(wàn)延米。

　　按設(shè)計(jì)要求，軟基加固后即堆載預(yù)壓，要求在6.0m標(biāo)高預(yù)壓，原地面的均衡沉降量第一年達(dá)到2.5―3.0m，第二年為 0.25―0.35m，第三年后即工后沉降控制在0.08―0.10m，承載能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。建設(shè)單位要求盡量趕在3個(gè)月內(nèi)完成砂井打設(shè)，早些堆載預(yù)壓；后提出邊打設(shè)砂井邊填砂覆蓋，分塊分層填土加載，充分利用預(yù)壓荷重，延長(zhǎng)預(yù)壓排水固結(jié)時(shí)間，使沉降盡早完成一些，以時(shí)換取金錢，滿足工程投產(chǎn)后使用要求。

3、 施工組織

　　根據(jù)工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容單一、數(shù)量集中、工期緊迫等特點(diǎn)與要求，選擇專業(yè)軟基施工隊(duì)伍承擔(dān)任務(wù)，工程實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理兼技術(shù)主管負(fù)責(zé)制，現(xiàn)場(chǎng)由技術(shù)人員與管理人員組成精干高效的施工管理機(jī)構(gòu)，按項(xiàng)目法進(jìn)行管理，使工程能保質(zhì)保量按期完成，為后續(xù)工程創(chuàng)造有利條件。

　　首先進(jìn)行測(cè)量放樣，將大面積施工區(qū)域按設(shè)計(jì)要求劃分不同長(zhǎng)度砂井區(qū)，并將暫不處理的區(qū)域劃隔出來(lái)。檢查吹填砂層厚度，不符合要求的補(bǔ)砂，盡量使砂層平整密實(shí)。施工前現(xiàn)場(chǎng)做好臨時(shí)設(shè)施和施工組織方案，分派任務(wù)，要求各機(jī)組負(fù)責(zé)人，施工員明確各自施工區(qū)域與要求。為使施工現(xiàn)場(chǎng)組織工作有條不紊，開工初先組織 2臺(tái)砂井機(jī)進(jìn)場(chǎng)，打設(shè)18.5m深砂井，機(jī)上共配操作工作18―20人，自備2臺(tái)75KW發(fā)電機(jī)組。待施打砂井較正常后，隨即分批陸續(xù)組織機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，指定各機(jī)組分區(qū)作業(yè)。由于過(guò)去廣東地區(qū)軟基處理深度一般在15―18m左右，均很少超過(guò)20m，此次需臨時(shí)對(duì)砂井機(jī)調(diào)整井架高度和樁管長(zhǎng)度，以促進(jìn)證機(jī)架行走安全平穩(wěn)和具有足夠長(zhǎng)的打設(shè)能力。由于港區(qū)土質(zhì)松軟、均勻，地層中堅(jiān)硬夾層較薄，機(jī)械上配備的激震器無(wú)需更換，在樁管及激震器自重作用下即可插到 2/3砂井設(shè)計(jì)深度，稍有振動(dòng)即可達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。由于砂井機(jī)重新改裝，23.7m深砂井最遲開工。為趕工期，高峰期菜有8臺(tái)砂井機(jī)同時(shí)施插（其中2臺(tái)雙管機(jī)）。鑒于短管的機(jī)械受聘用制訂設(shè)不了超過(guò)其樁管長(zhǎng)度的砂井，反之，長(zhǎng)砂井機(jī)打設(shè)短砂井時(shí)安裝袋裝砂井困難，施工效率低且浪費(fèi)材料，因而不同規(guī)格的砂井機(jī)插完各自的施工區(qū)域后即退場(chǎng)。原考慮每臺(tái)單管機(jī)一天需完成1500―2000延米，月工作量達(dá)5―6萬(wàn)延米，只需安排4臺(tái)砂井機(jī)3月內(nèi)即能完成任務(wù)的計(jì)劃作了適當(dāng)調(diào)整。

　　在施工中一直將重點(diǎn)放在數(shù)量最大的23.7m深的砂井上。整個(gè)工程在施工期內(nèi)自始至終安排專人跟機(jī)跟班作業(yè)，解決施工中碰到的各種問(wèn)題，協(xié)調(diào)各機(jī)組間矛盾，掌握質(zhì)量和進(jìn)度，保證計(jì)劃順利實(shí)施。但在施工之初，由于要求各機(jī)組按區(qū)域施工，按完成的砂井延米數(shù)計(jì)酬引起機(jī)組間競(jìng)爭(zhēng)而趕進(jìn)度，竟致夜間偷工減料行為發(fā)生。該事件發(fā)現(xiàn)前，跟班施工員對(duì)夜間進(jìn)度超過(guò)白天的現(xiàn)象引注意，根據(jù)施工記錄和對(duì)當(dāng)天夜間12點(diǎn)前跟班觀察，認(rèn)為必有異常。于是第二天夜間跟班至12點(diǎn)后再突然返回工地巡查，發(fā)現(xiàn)了有打短井的偷工減料行為，趕緊作出嚴(yán)肅處理，將前四天內(nèi)施工砂井補(bǔ)打，防止了一起可能引起嚴(yán)重質(zhì)量事故的發(fā)生。為抓好質(zhì)量，教育工人，對(duì)機(jī)組負(fù)責(zé)人進(jìn)行罰款1000元，并要求寫出深刻檢查。同時(shí)決定各機(jī)組只準(zhǔn)在白天至夜間9點(diǎn)前施工，否則不予計(jì)理驗(yàn)收。為準(zhǔn)確掌握進(jìn)度與質(zhì)量，對(duì)當(dāng)天完成的砂井?dāng)?shù)量現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)，并加大抽查頻率；當(dāng)天施工記錄必須經(jīng)跟班施工員簽字；現(xiàn)場(chǎng)采用人工撥拉砂井檢驗(yàn)是否短砂井或灌砂是否飽滿。決不能片面追求進(jìn)度不求質(zhì)量。

　　按劃定的區(qū)域施工打完砂井，現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)檢查和質(zhì)量驗(yàn)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(jìn)入預(yù)壓期，縮短了工序銜接引起的停歇時(shí)間。

　　由于現(xiàn)場(chǎng)施工組織得當(dāng)，有充足的施工設(shè)備，嚴(yán)格管理，控制作業(yè)時(shí)間與進(jìn)度計(jì)劃，同時(shí)采取措施調(diào)動(dòng)各機(jī)組積極性，保證了砂井施工較順利進(jìn)行，在三個(gè)月內(nèi)除按設(shè)計(jì)圖紙要求完成任務(wù)外，在陸域后方又吹填擴(kuò)大了面積，一并作了砂井加固，累計(jì)打設(shè)砂井約114萬(wàn)延米。