大面积软基处理真空预压施工关键技术

真空预压是加固软土地基的一种有效处理方法,其施工工艺包括排水系统、抽真空系统、密封系统3方面。真空预压施工工艺经过几十年的发展,目前已较成熟,但尚有待于进一步改进。目前已有许多案例对真空预压的施工技术进行了研究,研究内容和对施工工艺的改进点却不尽相同。
现有真空预压方法在大面积软基处理应用中存在的问题,例如: 抽真空设备能耗高、使用寿命短、安全系数低;抽真空设备数量多,设备线路在场区内布置错综复杂;用电危险系数高、设备投入和维护人员投入大;压膜沟较多造成后期换填量大,影响软基处理整体效果等。
现有真空预压法在大面积软基处理应用中存在的问题,对真空预压方法加固淤泥质软基施工工艺中的关键技术进行了研究,提出了改进的大面积软基处理真空预压施工工艺。
大面积软基处理真空预压施工工艺
新型水气分离变频真空预压装置
该装置由动力装置、水气分离器装置、区内管道连接部分组成。该装置将场区内抽取的水气混合体通过装置的水气分离器进行水气分离,分离后的水达到一定的水位后,水位自动控制器自动开启其内置的抽水泵,将罐内的水抽出,而水气分离器与动力装置里的变频真空泵组相连接,并根据动力装置的变频控制系统进行抽真空作业,此水气分离变频真空预压装置不但能达到施工工艺要求,而且相比规范推荐的真空预压射流泵节约用电50% 。

1) 动力装置
动力装置部分的核心构件是新型水气分离变频真空泵组( 简称“新型泵组”) ,主要作用是通过真空预压专用泵进行连续抽真空作业,产生负压并通过管道和水气分离器传递到场区内 。动力装置采用了1台SQFL55kW-2000 型真空预压专用泵,并安装了电动机变频控制装置,变频控制装置可以有效地控制区内压力升降情况。新型泵组的技术参数相比传统射流泵而言,无论在功率还是在抽气量等方面均有极大改进。

2) 水气分离装置
水气分离器装置是由罐体、抽水泵、水位自动控制器、压力表组成。水气分离器装置将抽至罐体内的水气混合体进行分离,水在重力作用下沉至罐体底部,当罐体内水位达到一定的高度后,水位自动控制器将自动开启水气分离器内置的抽水泵,将罐内的水抽出,从而达到水气分离排出的效果。水气分离器的加设是新型抽真空设备的亮点,传统射流泵是将水气混合排出,相比传统射流泵新型抽真空设备更加节能。

3) 管道连接部分
新型泵组通过管道连接至区内的出膜装置。其中新型泵组的出口与区内水气分离器上端接头相连接,区内水气分离器的4个接口与出膜装置相连接,出膜装置与膜下主管道、滤管连接,滤管与排水板绑扎连接,最终,将新型泵组产生的负压通过一系列的管道传递至土体中,进而达到真空预压土体的效果。
由于每台新型水气分离变频真空泵装置控制面积约为5万㎡ ,从而相比传统泵场区内相应的线路减少、用电危险降低、设备维护人员投入减少。
与传统施工工艺进行现场试验方案对比发现: 改进的施工工艺能够有效地克服传统施工工艺存在的问题,不仅能够达到预期设计标准,而且相比传统工艺较大地节省了施工成本,带来了较大的经济效益。

1) 研发了水气分离变频真空预压装置。此水气分离变频真空预压装置不但能达到施工工艺要求,而且相比规范推荐的真空预压射流泵节约用电50% 。
2) 新工艺采用研发的新型水气分离变频真空预压装置,解决了传统工艺在大面积软基处理中存在的问题。
3) 新工艺提高了淤泥质软基处理效果。新工艺中施工现场压膜沟数量相比传统的施工工艺减少50% ,因此减少了后期对压膜沟部位的处理量,大大提高了整体软基处理工程的效果。
此施工工艺不但能够满足软基处理要求,而且能够给企业带来较大的经济效益,可为港口淤泥吹填软基处理相似工程提供有益的参考,改进的真空预压施工工艺在大面积真空预压软基处理中的应用值得推广。
来源:广州市盛洲地基基础工程有限公司
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