袋裝砂井

袋裝砂井是將散體砂裝入用化纖紡織物做成的 細長袋子內置於軟土中作為豎向排水體的一種方法。近年來，該方法在公路、機場、堤防、鐵路和碼頭等工程中得到了廣泛的應用。

袋裝砂井是指在抗拉強度高、具有一定伸縮性的聚丙烯或聚乙烯編織袋中灌滿砂子的長條形砂袋，是一種軟基處理技術，它與普通砂井相比，具有直徑小（一般為70～120ram）、用砂量少、連續性好，而且可減輕施工設備重量、簡化施工工藝、提高打設砂井效率等優點；與塑料排水板、粉噴樁、管樁、水泥攪拌樁等加固方式比較，具有施工簡易、造價低等明顯優勢，因而受到學術界和工程界的普遍關注。

袋裝砂井樁處理軟基施工技術具有施工設備較輕、固結效果明顯的特點。砂柱受袋子約束，可保持較小的變化，砂粒不易擠入孔壁，減少用砂量。可以加快施工速度，降低工程造價。袋裝砂井適用於各種軟土地基的排水固結加固，適用於厚度較大的飽和軟土和充填土地基處理 , 尤其適用於深層軟土地基的排水固結加固。

利用袋裝砂井排出軟土地基土體中的孔隙水，以及利用一定間距的袋裝砂井來縮短軟土地基中孔隙水的排水距離，減少固結時間，提高軟土地基的承載力。

測量放線→機具就位→整理樁尖→沉入導管→下砂袋→灌水、拔導管→處理井口、砂袋口→移機進入下一孔位。

袋裝砂井施工一般採用導管式振動打設機械，行進方式通常有軌道門架式、履帶臂架式、步履臂架式、吊機導架式等。袋裝砂井施工包括設備就位、整理樁尖、振動沉管、將砂袋放入導管、往管內灌水、振動拔管等工序。

袋裝砂井施工要求：

1）砂袋宜用干砂密實灌制；

2）砂井應定位準確，平面井距偏差不應大於井徑，垂直度不應大於1.5%；

3）砂井深度不得小於設計要求，且埋入砂墊層的長度不應小於0.5 m；

4）導管內徑宜略大於砂井直徑，且應在砂袋入口處的導管口裝設滾輪，避免砂袋被刮破；

5）灌砂用聚丙烯編織袋應避免太陽光長時間直接照射；

6）拔管上帶砂袋的長度不宜超過0.50m。

1、測量定位：按線路中線進行控制，準確定出每個砂井位置，釘設木樁（竹片樁）或點白灰標示。

2、打樁機就位：打樁機底支墊要平衡牢固，定位時要保證樁錘中心與地面定位在同一點上，以確保沉管的垂直度。

3、整理樁尖：檢查導管與樁尖是否密合，清除導管內泥土。樁尖包含與導管相連的活瓣樁尖和分離式的混凝土預製樁尖，應在導管沉入前仔細檢查，尤其是活瓣樁尖是否能正常開合，管內加壓后，砂袋仍然能拔起，則可能是活門的開啟失靈，需要拔出來排除故障。

4、沉入導管：一般採用振動法或靜壓法沉入導管，本文以振動法為例。開始沉入時落錘要輕緩，防止導管突然傾斜，導管時應先松后振，過程中不得起管。導管入土深度距設計深度約 2m 時，控制錘擊頻率，防止超深。砂井深度可用導管壓入長度直接控制，為了檢查砂井深度，可在導管上部做出進尺標識。

5、灌制砂袋：使用風乾砂將砂袋灌填飽滿、密實，紮緊袋口。已灌制好的砂袋，不得有中斷、擰結現象，在搬運過程中不得有破損，凡受損的砂袋應進行修補，否則不得使用。

6、下砂袋：吊起整根砂袋，將端部放入套管口，拉住袋尾，經導管入口滾輪，平穩迅速將砂袋送入導管內，使砂袋徐徐下放至導管底部。

7、灌水、拔導管：為了順利拔管而不帶出砂袋，拔管前向管內灌水，拔管時，先啟動微振器，后提升導管，連續緩慢地起拔直至導管全部拔出。

8、處理井口和砂袋頭：清除井口泥土，將高出井口部分的砂袋予以割除，重新紮牢袋口，砂量不足應予補充。將露出地面的砂袋埋入砂墊層，埋入長度應大於 0.3m 或符合設計要求。

一、從源頭抓質量控制

1、控制原材料：

（1）控制砂墊層及砂袋用砂的質量：砂袋是淤泥中遊離水分滲透上升到地表的豎直通道，砂墊層則是上升到地表的自由水橫向排出路基的通道。這兩項是軟基加固處理的根基，若這兩個通道不暢，則後續施工全部失敗。設計文件與施工規範對砂墊層材料的要求是：潔凈中、粗砂，含泥量不大於5%。對砂袋用砂的要求是：滲水率較高的中、粗砂，大於0.5 mm的砂含量宜佔總量的50%以上，含泥量不大於3%，滲透係數不小於5×10～cm/s。由於設計意圖不同，這兩種砂在某 些參數上的要求是不同的。砂墊層側重於空隙率，以利於排水，砂要盡量粗；砂袋則側重於滲透率，以利於水通過毛細作用上升，細砂要佔一定比例。

（2）控制砂井用袋的質量：砂袋是淤泥豎向排水通道的載體，一是要有一定的滲透性；二是要能夠承受在灌砂架上抖動砂袋產生的拉力；三是砂袋接頭要少。

2、對施工設備的要求：

袋裝砂井的施工設備可分為履帶式和滾筒式。履帶式砂井機的行走或就位與常規的運輸設備一樣；滾筒式砂井機則要人為地反覆調整砂井機下滾筒的角度來完成就位。滾筒式設備在施工過程一是行走緩慢，直接導致施工進度慢；二是設備為了自穩，滾筒長度通常超過10 m。設備在調頭時，滾筒要反覆挪動，在已經施工的位置，滾筒很容易碾破袋頭，在袋頭位置造成斷袋。因此項目不推薦使用滾筒式施工設備。若設備緊張，必須使用時，則要把施工完成的砂袋預先埋入砂墊層，防止行走時碾破袋頭。

二、施工過程抓好細節控制

1、控制砂袋長度和灌砂率：

（1）砂袋長度的控制：為了在最短時間內完成固結，要求袋裝砂井打穿淤泥層，儘可能把淤泥中的水引到地表。由於地質變化的不確定，設計提供的砂袋長度與實際情況往往有出入。在施工時，本項目以設計為參考，正式施工先試打的做法：每25m選擇1個斷面，試打2個點，按照相鄰兩個斷面試打砂井的平均長度作為這段的施工長度，儘可能使每根砂井打穿淤泥，發揮最大作用。

（2）灌砂率的控制：灌砂率是為了保證砂袋在施工各個階段都處於飽滿狀態。為了保證沙袋飽滿，項目採用過程式控制制來確保砂袋飽滿。一是採用灌砂架灌砂，杜絕人工灌砂。要求灌砂架的高度大於砂袋的一半，確保灌砂過程中砂袋處於懸空狀態；灌好的砂袋要避免長時間曝晒。二是採用“二次抖動”的方式。除了在灌砂架上抖動一次外，在砂袋入井前掛到機架上隨打樁過程再次抖動，抖空部分及時補充，保證砂袋密實。三是加強對袋頭空虛部分的補灌。砂袋入井過程 中的晃動，會使砂袋袋頭部分出現50～100cm的空洞。如果不及時補砂或補充不完整，缺砂位置剛好在淤泥以下，很容易在砂墊層或土層以下“斷頸”，使砂井和砂墊層不能連通，形成“斷樁”。

2、樁頭淤泥的及時處理：

砂井機移位施工下一個樁位時，導管上附著的淤泥會隨打樁機的震動下滑，聚積在樁頭位置，在砂袋周圍形成一個泥堆，把砂袋包裹，使砂袋和砂墊層隔離，導致排水系統堵塞。因此在施工中要派專人清運落在導管周圍的淤泥。

3、雨季施工的注意事項：

雨季尤其是雷雨天氣，最好不要進行砂井施工。但砂井用砂要及時覆蓋，保證不淋雨，這樣在雨停后可以馬上進行灌袋。否則會造成濕砂很難入袋，或人袋風乾后，體積縮小，灌砂率難以保證。

成功控制袋裝砂井、砂墊層的施工質量，並不等於軟基加固已經進入正常的堆載預壓期。確保砂井、砂墊層排水通暢，是貫穿整個預壓期的大事，預壓期保證砂墊層出水口的暢通，與控制砂井質量同等重要。在路基載入過程中對砂墊層被完全覆蓋的位置，要及時清理覆蓋物；若覆蓋物難以清理，則要用滲溝、盲溝或 PVC管連通砂墊層，保證內部水分可以排出。由於砂墊層被堵塞，使軟基深層孔隙水壓持續高值，造成路基安全隱患並不鮮見。

（1）砂墊層橫向排水暢通：

為了防止砂墊層在施工過程被路基填土覆蓋，設計要求砂墊層寬度要寬出路基坡腳1m，兩側於砌片石防護，並設15cm厚砂礫墊石或碎石反濾層。

（2）及時防護裸露砂墊層：

項目砂墊層的施工有兩種設計，砂墊層分別是兩次或三次（有一層或兩層土工格柵）施工。在第一次砂墊層施工后，就要把整個的干砌防護做好，防止砂墊層流失，如果幹砌不能及時施工，則要用砂袋臨時碼砌。