增压式真空联合堆载预压施工工艺流程
增压式真空联合堆载预压施工工艺流程

1、施工准备
(1)真空预压设备、材料进场后,及时进行检查验收,进行现场工艺试验并会同监理进行验收审批;
(2)查验进场材料每批产品出厂合格证、性能报告单,抽样检验土工布、密封膜和排水管的各项指标性能。
(3)施工前按施工图要求设置观测断面,每一断面上的观测点布置数量、观测频次和观测精度符合要求。观测基桩置于不受影响的稳定地基内,定期复核校正。
(4)真空预压施工前,应先连接各系统进行真空试验,检查射流泵运转情况。
2、施工场地平整
正式施工开始前应整平场地,清除表层种植土、植物根系等尖锐物,做好地表排水系统。鱼塘沟渠地段应回填整平至塘埂标高,分层回填并压实,应满足真空预压施工机械的基本要求。
3、放线定位
按照施工组织设计,确定场区施工范围,按照前期设计,确定排水板、搅拌桩的位置,各种管线的走位。

4、塑料排水板插打施工
(1)点位布设:塑料排水板间距根据设计文件要求确定,对不同的区块进行相应的布置,黄圃车站中均采用正方形布置,其间距根据区块不同,由 1.1m~1.6m 不等。
(2)插板机的定位:打设前根据板位标记进行插板机定位并进行机座整平,打板机定位时,管靴与板位标记偏差应控制在±70mm 范围内,机座整平后要用仪器进行检测。
(3)安装管靴:打设塑料排水板采用套管式打设法,套管形状为扁形。将塑料排水板穿过插板机的套管,从套管下端穿出,与专用管靴连接。
(4)垂直度与深度控制:调整插板机套管的垂直度,保证打设过程中偏差不大于1.5cm/m;施工前按照设计深度在套管上做出打设深度标记,标记应明显、牢固。
(5)打设、拔管:将插板机套管、管靴、塑料排水板插入地层,当排水板插入到设计深度后,拔出插板机套管,利用管靴将排水板固定于孔底;施工时严格控制回带长度及回带率,回带长度不大于50cm,回带率不大于5%;在施工过程中应经常抽查,尽可能减少回带长度;打入地基的塑料排水板宜为整板,长度不足需要加长时应先将两根塑料排水板滤膜剥开,将板芯对插搭接,并将滤膜包好、裹紧后,用铁丝穿扎牢固,接长时在塑料排水板上扎穿的孔眼不在板芯的同一条水槽中,两根排水板的搭接长度不小于20cm;当遇漂石或块石难以在原位插打时,应移位补打,移位距离不得大于塑料排水板间距的30%。
(6)剪断排水板:排水板完成后,拔出插板机套管,剪断排水板,塑料排水板超过地面的长度不小于50cm。
(7)检查排水板板位、垂直度、打设深度、外露长度等,并做好施工记录,符合设计要求后方可移机,否则须在邻近板位处重打。

5、真空排水系统连接
(1)真空排水系统由手型接头、三通、真空管组成。先将打设好的排水板板头插入手型接头,用枪钉固定,再将手形接头与钢丝软管支管相连,支管再与钢丝软管主管相连。
(2)真空管主管采用直径Φ50mm 的PVC 钢丝软管,支管采用Φ25mm 的钢丝软管。在管网靠近加固边线的两端,每一横行的支管路接入真空排水主管路,主管路通过出膜装置与真空泵连接。

6、密封墙施工
密封墙施工采用搅拌机械以泥浆为材料,按照搅拌桩的施工工艺进行。密封墙采用双排搅拌桩,单桩设计直径700mm,纵横两桩彼此搭接200mm,间距500mm。泥浆搅拌墙的深度以穿透透气(水)层,进入其下不透水层1000mm 为准,长度不小于5m。形成连续墙状结构,达到止水、止气、密封效果。
泥浆掺入比要求不小于35%,并参入5%的膨润土;泥浆比重要求≥1.35。搅拌桩施工时,采用“四喷四搅”及以上的工艺进行,下搅速度不得大于1.2m/min,上搅速度不得大于 0.8m/min。
7、密封沟施工
密封沟又称压膜沟,在场地周围挖设,开挖深度1.5m,两侧放坡坡比1:1~1.5,沟底宽 0.8m。
密封沟必须符合盖膜闭气要求,采用人工配合挖掘机开挖,随挖随铺随填,一般以沟长20m 左右为一个工作区段依次推进,开挖时应防止边坡塌方。铺膜时挖出的土应堆在外侧便道上,不得堆在砂垫层上,沟中回填的黏土要密实且不夹杂砂石。

8、铺设密封膜
根据设计要求,密封膜采用“两布两膜”的结构。铺膜前应先将压膜沟挖好,铺膜应选择无风的好天气,铺膜工作要在白天一次完成,并要准备足够数量的密封材料和机械, 及部分备用的整卷密封膜。施工人员必须穿无钉软底鞋,在统一组织指挥下进行铺膜作业。铺膜沿着长边的一侧开始,每铺设一层土工布或者密封膜,均应组织所有人员一字摆开认真检查膜、布有无开焊、破孔,并及时修补。
第一张土工布采用无妨土工布(200g/㎡),再是两层聚乙烯薄膜(膜厚0.12~0.14mm),最后是有纺土工布(150g/㎡)。相邻两层膜的合缝必须错开 500mm 以上,严禁焊缝重叠。修补孔洞可用小块薄膜,要求用湿布将破孔周围和小薄膜擦洗干净,再分别涂刷氯丁胶,待胶干燥(以手指摸着不粘为好)后将小块膜粘帖在破孔处,以两层膜间没有气泡即可。大片撕裂处要用热合机缝合。铺膜后应立即填压膜沟,以防遇大风将膜掀坏。

9、安装真空泵及增压泵
在铺膜前先把集水井下节罐体与真空主管连接好,出膜完毕后沿出膜位置剪开,然后放好橡胶垫圈及上节罐体,并用螺母上紧,橡胶垫圈与膜间严禁有砂料、粘土、草根、树枝等其他杂物存在。
集水井上节罐体露出软土表层并设置有管道连接真空泵,罐体中部筒壁上开设有八个集水口,集水口连接真空管,每个集水口抽真空1000 平方米,罐体内部设置潜水泵连接出水管,出水管伸出罐体,十个罐体并联至真空泵集中抽真空组成真空大泵技术。
10、增压式抽真空
首先空载调试真空泵,当真空泵上真空度达到98kPa以上,试抽真空。在膜面上,压膜沟处仔细检查有无漏气处,发现后及时补好。一般在抽气时,漏气孔眼会发出鸣叫声,循声彻底检查。一旦漏气孔眼得不到及时补救,蓄水后真空度很难达到80kPa,而且需放水检查,难度很大。
开始阶段,为防止真空预压对加固区周围土体造成瞬间破坏,必须严格控制抽真空速率,可先调低真空泵转速,然后逐渐调高,当真空度达到60kPa,经检查无漏气现象后,将膜下真空度提高到 80kPa。此时,通知监理工程师确认开始抽真空并开始恒载计时。
为保证抽真空的正常进行,需要24小时不间断地观察检查,对真空度表、真空泵的变化要做好记录,当发现漏气、泵损坏等问题要及时维修,保证真空系统、密封系统正常工作。电力供应的连续不断是保证抽真空装置连续工作的必要条件,施工前确定电源的供应能力,必要时适当配置一定数量的发电机,以备停电所需。提高真空至 80kPa 连续抽真空至水量明显减少时开始增压,根据出水量大小调整压力采用间歇式增压方式。每天增压 2h~5h,控制真空度,真空压力变化 0~10 kPa之间,连续进行15天。
11、堆载预压
(1)堆载预压材料应符合设计要求,不应使用淤泥土或含垃圾杂物的填料;
(2)预压土的容重和堆载宽度、高度、坡度应符合设计要求,预压荷载不应小于设计荷载。
(3)堆载预压施压时,应控制好如下几点:
① 控制加载速率,分层荷载应符合设计要求,保证在各级荷载下路基的稳定性。
② 堆载时应边推土边摊平,顶面应平整。
③ 堆载过程中应采取有效措施防止破坏抽真空设备及沉降观测设备。
(4)堆载预压前应制定变形观测设施的防护措施,堆载时应派专人指挥卸料,观测设施如有损坏时,应及时恢复。
(5)堆载过程中应按规定进行变形观测并做好观测记录。
(6)堆载预压卸载时间,应根据观测资料和工后沉降推算结果,由建设单位组织设计、施工、监理单位参加,评估单位进行卸载评估,评估通过后方可卸载。
(7)卸载后路基堆载面应进行清理并达到验收标准,卸载后的预压材料应运至指定地点堆放。
12、 沉降收敛
在膜下真空度稳定的维持在80KPa以上的条件下,连续抽气10天至20天后即开始填土加载,施工时按照原设计铺设好砂垫层、土工布及土工格栅,然后分层填土至设计路肩标高,并保持填土标高维持在设计的路肩标高,填土过程中继续抽真空保持负压。
真空预压路基沉降收敛评判标准为:维持 80kPa 负压作业90 天以上,按照连续10~15 天,观测频次不小于6 次,连续两次观测最大沉降量差不大于2mm,日平均沉降量不大于 1mm/d,方可停止抽增压式真空。
来源:广州市盛洲地基基础工程有限公司
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