摘要：碼頭主體結構為5000t級，泊位二個(gè)，長(cháng)度260m，陸域縱深450m，占地面積約120000m².港區地質(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(zhù)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……

　　關(guān)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(gè)，長(cháng)度260m，陸域縱深450m，占地面積約120000m².港區地質(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(zhù)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(zhì)粘土；以下分別是0.5m厚粘土和3.0m厚粉細砂。往下為擊數（SPT）大于19擊的含礫粗砂層，再往下土質(zhì)更好。港區地基土質(zhì)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(chǎng)、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(shí)不致因加載引起地基失穩破壞。這一帶因軟基不當而出現工程質(zhì)量或安全事故是較常見(jiàn)的，就在本工程施工期，河對岸雙水鎮某工程就發(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(jìn)行軟基加固，目的是通過(guò)打設砂井使第二、四層淤泥土排水固結后，土質(zhì)強度獲得提高、減少工程投產(chǎn)后的沉降，保證工程的正常使用，滿(mǎn)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(guò)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填至標高6.0m左右堆載預壓。

　　根據設計布置，碼頭后方的堆場(chǎng)、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。港區倉庫和拆裝箱庫的外墻及防火中心線(xiàn)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(chǎng)、倉庫、道路等不同區域處理深度不同，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，設計數量分別為19萬(wàn)，35.2萬(wàn)，39.2萬(wàn)延米，累計需打設砂進(jìn)約4.3萬(wàn)根，94萬(wàn)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(gè)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(cháng)預壓排水固結時(shí)間，使沉降盡早完成一些，以時(shí)換取金錢(qián)，滿(mǎn)足工程投產(chǎn)后使用要求。

　　3、施工組織

　　根據工程項目?jì)热輪我�、數量集中、工期緊迫等特點(diǎn)與要求，選擇專(zhuān)業(yè)軟基施工隊伍承擔任務(wù)，工程實(shí)行項目經(jīng)理兼技術(shù)主管負責制，現場(chǎng)由技術(shù)人員與管理人員組成精干高效的施工管理機構，按項目法進(jìn)行管理，使工程能保質(zhì)保量按期完成，為后續工程創(chuàng )造有利條件。

　　首先進(jìn)行測量放樣，將大面積施工區域按設計要求劃分不同長(cháng)度砂井區，并將暫不處理的區域劃隔出來(lái)。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(shí)。施工前現場(chǎng)做好臨時(shí)設施和施工組織方案，分派任務(wù)，要求各機組負責人，施工員明確各自施工區域與要求。為使施工現場(chǎng)組織工作有條不紊，開(kāi)工初先組織2臺砂井機進(jìn)場(chǎng)，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，隨即分批陸續組織機械設備進(jìn)場(chǎng)，指定各機組分區作業(yè)。由于過(guò)去廣東地區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)對砂井機調整井架高度和樁管長(cháng)度，以促進(jìn)證機架行走安全平穩和具有足夠長(cháng)的打設能力。由于港區土質(zhì)松軟、均勻，地層中堅硬夾層較薄，機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砂井設計深度，稍有振動(dòng)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(kāi)工。為趕工期，高峰期菜有8臺砂井機同時(shí)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(guò)其樁管長(cháng)度的砂井，反之，長(cháng)砂井機打設短砂井時(shí)安裝袋裝砂井困難，施工效率低且浪費材料，因而不同規格的砂井機插完各自的施工區域后即退場(chǎng)。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(wàn)延米，只需安排4臺砂井機3月內即能完成任務(wù)的計劃作了適當調整。

　　在施工中一直將重點(diǎn)放在數量最大的23.7m深的砂井上。整個(gè)工程在施工期內自始至終安排專(zhuān)人跟機跟班作業(yè)，解決施工中碰到的各種問(wèn)題，協(xié)調各機組間矛盾，掌握質(zhì)量和進(jìn)度，保證計劃順利實(shí)施。但在施工之初，由于要求各機組按區域施工，按完成的砂井延米數計酬引起機組間競爭而趕進(jìn)度，竟致夜間偷工減料行為發(fā)生。該事件發(fā)現前，跟班施工員對夜間進(jìn)度超過(guò)白天的現象引注意，根據施工記錄和對當天夜間12點(diǎn)前跟班觀(guān)察，認為必有異常。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(zhì)量事故的發(fā)生。為抓好質(zhì)量，教育工人，對機組負責人進(jìn)行罰款1000元，并要求寫(xiě)出深刻檢查。同時(shí)決定各機組只準在白天至夜間9點(diǎn)前施工，否則不予計理驗收。為準確掌握進(jìn)度與質(zhì)量，對當天完成的砂井數量現場(chǎng)清點(diǎn)，并加大抽查頻率；當天施工記錄必須經(jīng)跟班施工員簽字；現場(chǎng)采用人工撥拉砂井檢驗是否短砂井或灌砂是否飽滿(mǎn)。決不能片面追求進(jìn)度不求質(zhì)量。

　　按劃定的區域施工打完砂井，現場(chǎng)清點(diǎn)檢查和質(zhì)量驗收。監理工程師簽證后，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(jìn)入預壓期，縮短了工序銜接引起的停歇時(shí)間。

　　由于現場(chǎng)施工組織得當，有充足的施工設備，嚴格管理，控制作業(yè)時(shí)間與進(jìn)度計劃，同時(shí)采取措施調動(dòng)各機組積極性，保證了砂井施工較順利進(jìn)行，在三個(gè)月內除按設計圖紙要求完成任務(wù)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(wàn)延米。

　　4、施工質(zhì)量控制

　　港區土質(zhì)軟弱，為保證砂井打設質(zhì)量，使之起到良好排水作用，施工中一定要嚴格遵守有關(guān)施工技術(shù)規范和設計圖紙要求。首先是要保證砂袋質(zhì)量。過(guò)去由于塑料排水板生產(chǎn)一哄而上，一些廠(chǎng)家采用廢塑料再生做成，脆性大，易拉（折）斷，或破裂，往往樣品質(zhì)量不錯，而大量產(chǎn)品運送工地時(shí)質(zhì)量較差，難以保證塑料排水板性能要求。因此，采用袋裝井以避免此問(wèn)題。施工前一定要對砂袋提出質(zhì)量要求并進(jìn)行性能檢測，工地按進(jìn)貨數量分批抽檢。為了保證軟基處理質(zhì)量，除必須做好“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、有中、粗砂級配，含泥量應小于5%；場(chǎng)地要求無(wú)明顯起伏，控制一定橫向坡度，施工前測出施工插砂井的區域位置并作好標志，按設計要求定出砂井行列距離，以利于樁管定位，提高工作效率。

　　目前常用的滾筒式砂井機，結構簡(jiǎn)單，行走方便，激震力一般為30-50t，靜加壓力10t，最深插孔深度通常不超過(guò)20m，整機電氣設備容量60KW，視場(chǎng)地電力供應情況，可配備發(fā)電機。每柚班勞動(dòng)力約9人。如土質(zhì)較差，地下無(wú)障礙物或硬土層，只用靜力壓打設砂井可防止對淤泥擾動(dòng)。

　　為保證施工質(zhì)量與進(jìn)度，工作中應注意幾個(gè)問(wèn)題：

　�。�1）考慮砂井兩端頭灌砂打結需要，砂袋事先要下足材料長(cháng)度；灌砂要逐段灌滿(mǎn)并用力抖落密實(shí)。這種預裝的袋裝砂井便于質(zhì)理檢驗，可防止偷工減料行為。過(guò)去一些砂井質(zhì)量問(wèn)題常發(fā)生在砂袋下料短，灌砂率不夠，達不到要求打設的深度造成排水功能不理想，使軟基加固效果差。

　�。�2）樁管斷面尺寸應盡量小并有足夠剛度，壁厚一般不少于8mm，圓形或菱形，以減少施插時(shí)對土層擾動(dòng)。為提高效率，軟土導層或超軟土層施工時(shí)可使用雙管機。本次施工感到雙管機使用效率并不高，主要是機組人員配備較少，灌砂與裝砂袋入樁管中速度緩慢所致。雙管機最大毛病是，如土層中有硬層或石塊等，一根管難以施插則影響了打設速度。

　�。�3）比較和總結過(guò)去批設塑料排水板所使用過(guò)的許多樁靴，認為薄鐵皮樁靴和鋼筋樁靴加工方便，簡(jiǎn)單適用，回帶現象少，淤泥堵管少。但砂井施工較之亦有所區別。為防止泥漿擠入管仙以至砂井在管上撥時(shí)上牽問(wèn)題，需采用定裝置或生尖活頁(yè)瓣式防泥裝置。但究竟使用何種樁靴，應視土質(zhì)，具體各種及試驗情況而定。為使樁靴牽引砂井順利插入土層，必要時(shí)還需配合適當的樁頭，根據樁靴采用不同樁頭，達到防止地下泥漿注入管內現象。如出現“回帶”現象，應先找出原因，確定對策，現場(chǎng)一般采用清管秘灌注清水等方法較多。如樁管理經(jīng)常進(jìn)砂，進(jìn)淤泥嚴重，則應反復實(shí)驗和摸索，從中選用合適樁頭或改進(jìn)管尖開(kāi)口。

　�。�4）施插砂井是地下隱蔽工程，砂井打設是符合設計要求，一般只有堆載預壓后從砂墊導排水量大小才能真實(shí)地了解到，排水效果好能加速軟基固結，土強度提高。如果在砂井打設后鉆控埋設監測儀器，如地表沉九權，孔隙水壓力計或深層沉降儀等就可準確、形象觀(guān)測到軟基應力應變狀態(tài)。由于受條件所限，監測難以實(shí)施時(shí)，砂井的質(zhì)量控制關(guān)鍵應是加強施工前材料檢查，施工過(guò)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，每班都應派施工員，質(zhì)檢員進(jìn)行仔細檢查、指導和監督，掌握每個(gè)工序質(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計長(cháng)度與灌砂飽滿(mǎn)率要求，是否有漏砂現象；施工中要進(jìn)一步核定設計要求的施工區域及樁體位置，防止間距拉大或布置不均勻，同時(shí)應檢查樁機垂直度，以免砂井打設傾斜度過(guò)大。施工員要認真記錄每天施工情況，如每根樁的位置與進(jìn)尺，注意控制好施插和撥管速度，防止對土層擾坳太大，撥管速度一般以8m/min為宜。如遇深層石塊樁管插不下去，應適當改變位置施插；如遇“回帶”現象，要研究決定是否需補打；如出現樁機滑輪鋼絲繩損耗及電氣安全事故。引起停工。施工記錄對軟基地下隱蔽工程尤為重要，否則質(zhì)量把關(guān)不嚴，出現質(zhì)量問(wèn)題難以查找原因，造成失穩事故或排水不暢，固結緩慢，帶來(lái)工后沉降偏大，延誤工期影響后續工程順利進(jìn)行，甚至造成工程投產(chǎn)使用不正常。

　�。�4）在過(guò)去一段時(shí)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(jìn)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)，如某國道設計要求批設共8-12m深砂井，但實(shí)際大面積只打設了3-5m，多處滑坍后造成重大經(jīng)濟損失。又某工程設計要求打設塑料排水板，由于放松了現場(chǎng)質(zhì)量管理，分包單位又將任務(wù)承包給機組，機組工頭只顧自身利益，虛報工程量，反將成捆的塑料板掩埋在砂墊層下。還有某個(gè)工程要求打設砂井，施工員在現場(chǎng)時(shí)進(jìn)度緩慢，待施工員離開(kāi)后或到了夜間施工時(shí)，工程進(jìn)度卻反而十分的快，原來(lái)機組蓄意打短砂井，弄虛作假，將砂袋下料為設計要求的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(mǎn)砂的砂袋）丟入孔洞，留露樁頭。有時(shí)下斜符合長(cháng)度要求或灌好的砂井也符合長(cháng)度要求，待施工員檢查離開(kāi)后，施插時(shí)將砂井再用刀斷，重新扎口打入地下。針對這些情況，現場(chǎng)可用手頭葫蘆現場(chǎng)撥拉砂井，防止偷工減料的打短樁行為，給工程質(zhì)量安全留下嚴重隱患。

　　在這方面，教訓十分深刻，因此要求施工員與質(zhì)檢員一定要富有軟基施工經(jīng)驗，要樹(shù)立強烈的工作責任心，認真記錄，仔細觀(guān)察，一絲不茍，每一根砂井都應盡量做到旁站檢查監督。盡量做到定機定人定崗時(shí)定職責，將每一根砂井的施工質(zhì)量都納入監控中，只有做到這樣，才能?chē)栏窨刂坪檬┕べ|(zhì)量，尤其是要針對有劣跡的承包單位或分包單位或包工頭加強質(zhì)量檢查。當然，素質(zhì)好的大、中型國有施工企業(yè)有良好的質(zhì)量管理制度和職業(yè)道德教育，在這里是可以信賴(lài)的，但當前軟基施工隊伍大多分散，規模小，管理跟不上，制定嚴格的質(zhì)量管理措施是有必要的。施工中要具體隊伍具體對待，既人信任又嚴格監督，加強質(zhì)量管理，調動(dòng)機組與施工人員積極性，采取有效的措施，使質(zhì)量控制與管理更規范更落實(shí)。