巖土工程師輔導資料：軟基加固施工(1)

　　摘要：碼頭主體結構為5000t級，泊位二個，長度260m，陸域縱深450m，占地面積約120000m2.港區(qū)地質勘探表明，地基土質分布比較均勻，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、低強度，高含粘性的超軟弱淤泥…… $lesson$

　　關鍵字：大面積袋裝砂井軟基加固施工

　　1、概述

　　碼頭主體結構為5000t級，泊位二個，長度260m，陸域縱深450m，占地面積約120000m2.港區(qū)地質勘探表明，地基土質分布比較均勻，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厚的淤泥質粘土;以下分別是0.5m厚粘土和3.0m厚粉細砂。往下為擊數(shù)(SPT)大于19擊的含礫粗砂層，再往下土質更好。港區(qū)地基土質為20m左右深厚的淤泥，含水量高達85.7%，十字板剪切強度僅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，前方相對有利。在這樣大面積超軟弱的淤泥地基上建造碼頭、堆場、倉庫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，同時不致因加載引起地基失穩(wěn)破壞。這一帶因軟基不當而出現(xiàn)工程質量或安全事故是較常見的，就在本工程施工期，河對岸雙水鎮(zhèn)某工程就發(fā)生了一起滑坍事故。因此，設計采用Ф7cm袋裝砂井加砂墊層堆載預壓排水固結進行軟基加固，目的是通過打設砂井使第二、四層淤泥土排水固結后，土質強度獲得提高、減少工程投產后的沉降，保證工程的正常使用，滿足工程設計要求。

　　2、砂井設計

　　設計的袋裝砂井分前、后兩部分，前方碼頭區(qū)位于河堤外，需吹填砂使地面達到+0.5m-1.0m高程后變水上施工為陸上施工。河堤內大面積陸域則已通過水羅吹填(砂)使地面平整到了+0.5m標高。設計砂井頂標高亦為+0.5m，砂井打設后可分層分區(qū)填至標高6.0m左右堆載預壓。

　　根據(jù)設計布置，碼頭后方的堆場、倉庫、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)倉庫和拆裝箱庫的外墻及防火中心線兩側各預留2.5m并暫不處理，以利今后樁基礎施工。

　　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、倉庫、道路等不同區(qū)域處理深度不同，從前方大堤內側向后方陸域410m范圍共劃分為18.5m、21.5m及23.7m三種工度砂井區(qū)，設計數(shù)量分別為19萬，35.2萬，39.2萬延米，累計需打設砂進約4.3萬根，94萬延米。

　　按設計要求，軟基加固后即堆載預壓，要求在6.0m標高預壓，原地面的均衡沉降量第一年達到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，承載能力達到設計要求。建設單位要求盡量趕在3個月內完成砂井打設，早些堆載預壓;后提出邊打設砂井邊填砂覆蓋，分塊分層填土加載，充分利用預壓荷重，延長預壓排水固結時間，使沉降盡早完成一些，以時換取金錢，滿足工程投產后使用要求。

　　3、施工組織

　　根據(jù)工程項目內容單一、數(shù)量集中、工期緊迫等特點與要求，選擇專業(yè)軟基施工隊伍承擔任務，工程實行項目經(jīng)理兼技術主管負責制，現(xiàn)場由技術人員與管理人員組成精干高效的施工管理機構，按項目法進行管理，使工程能保質保量按期完成，為后續(xù)工程創(chuàng)造有利條件。

　　首先進行測量放樣，將大面積施工區(qū)域按設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。檢查吹填砂層厚度，不符合要求的補砂，盡量使砂層平整密實。施工前現(xiàn)場做好臨時設施和施工組織方案，分派任務，要求各機組負責人，施工員明確各自施工區(qū)域與要求。為使施工現(xiàn)場組織工作有條不紊，開工初先組織2臺砂井機進場，打設18.5m深砂井，機上共配操作工作18-20人，自備2臺75KW發(fā)電機組。待施打砂井較正常后，隨即分批陸續(xù)組織機械設備進場，指定各機組分區(qū)作業(yè)。由于過去廣東地區(qū)軟基處理深度一般在15-18m左右，均很少超過20m，此次需臨時對砂井機調整井架高度和樁管長度，以促進證機架行走安全平穩(wěn)和具有足夠長的打設能力。由于港區(qū)土質松軟、均勻，地層中堅硬夾層較薄，機械上配備的激震器無需更換，在樁管及激震器自重作用下即可插到2/3砂井設計深度，稍有振動即可達到設計標高。由于砂井機重新改裝，23.7m深砂井最遲開工。為趕工期，高峰期菜有8臺砂井機同時施插(其中2臺雙管機)。鑒于短管的機械受聘用制訂設不了超過其樁管長度的砂井，反之，長砂井機打設短砂井時安裝袋裝砂井困難，施工效率低且浪費材料，因而不同規(guī)格的砂井機插完各自的施工區(qū)域后即退場。原考慮每臺單管機一天需完成1500-2000延米，月工作量達5-6萬延米，只需安排4臺砂井機3月內即能完成任務的計劃作了適當調整。

　　在施工中一直將重點放在數(shù)量最大的23.7m深的砂井上。整個工程在施工期內自始至終安排專人跟機跟班作業(yè)，解決施工中碰到的各種問題，協(xié)調各機組間矛盾，掌握質量和進度，保證計劃順利實施。但在施工之初，由于要求各機組按區(qū)域施工，按完成的砂井延米數(shù)計酬引起機組間競爭而趕進度，竟致夜間偷工減料行為發(fā)生。該事件發(fā)現(xiàn)前，跟班施工員對夜間進度超過白天的現(xiàn)象引注意，根據(jù)施工記錄和對當天夜間12點前跟班觀察，認為必有異常。于是第二天夜間跟班至12點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，趕緊作出嚴肅處理，將前四天內施工砂井補打，防止了一起可能引起嚴重質量事故的發(fā)生。為抓好質量，教育工人，對機組負責人進行罰款1000元，并要求寫出深刻檢查。同時決定各機組只準在白天至夜間9點前施工，否則不予計理驗收。為準確掌握進度與質量，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量。

　　按劃定的區(qū)域施工打完砂井，現(xiàn)場清點檢查和質量驗收。監(jiān)理工程師簽證后，即可填砂覆蓋，交由建設單位安排堆土預壓。采用平行流水作業(yè)使軟基提前進入預壓期，縮短了工序銜接引起的停歇時間。

　　由于現(xiàn)場施工組織得當，有充足的施工設備，嚴格管理，控制作業(yè)時間與進度計劃，同時采取措施調動各機組積極性，保證了砂井施工較順利進行，在三個月內除按設計圖紙要求完成任務外，在陸域后方又吹填擴大了面積，一并作了砂井加固，累計打設砂井約114萬延米。

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