![淺談軟基處理真空預(yù)壓工藝及操作要點](https://img.szzygyp.com/y245s22/szzygyp_com/allimg/20211028/1635388400471410.jpeg)
1真空預(yù)壓法
真空預(yù)壓法是一種軟基加固方法,是在需要加固的軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層,然后埋設(shè)垂直排水管道,再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕,薄膜四周埋入土中,通過砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道,用真空裝置進行抽氣,使其形成真空,提高地基的承載能力。近幾年來真空預(yù)壓工藝在軟基處理工程中得到廣泛應(yīng)用。
2工藝流程
工程施工準(zhǔn)備→測量→鋪土→鋪荊笆→鋪素土墊層→鋪中粗砂墊層→打設(shè)排水板→真空預(yù)壓→回填預(yù)壓土→80d檢測合格后卸載。
3施工工藝及操作要點
3.1測量
主要是測量道路路面是否平整,若有局部坑洼,還需用素土填平,以便路面鋪設(shè)土工布平順整齊。
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3.2鋪設(shè)土工布
先在原地面上鋪一層土工布,土工布的幅寬、質(zhì)量、厚度、抗拉強度、頂破強度和滲透系數(shù)要滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
土工布要成卷進入現(xiàn)場,采用縫接法保證土工布的整體性,縫接寬度≮5cm;土工布攤鋪時應(yīng)拉直平順,緊貼下承層,不能出現(xiàn)扭曲、褶皺、重疊;鋪好的土工布要用鉛絲與荊笆錨固在一起,以防回填土?xí)r移動,土工布鋪設(shè)從一側(cè)向另一側(cè)按順序鋪設(shè),鋪設(shè)一定距離后,方可鋪設(shè)荊笆。
3.3鋪設(shè)荊笆
該工程為超軟基工程,施工難度大,所以要在土工布上鋪3層荊笆,荊笆的質(zhì)量要滿足設(shè)計和規(guī)范要求。鋪荊笆時每兩片搭接長度≮20cm,每隔50cm用鉛線綁扎一個結(jié),上下兩層荊笆錯縫鋪設(shè)。鋪荊笆時,從此區(qū)域的一側(cè)向另一側(cè)依次推進,以防大風(fēng)把荊笆掀翻,待鋪設(shè)一定面積后報監(jiān)理工程師檢驗合格后方能開始回填素土。
3.4回填素土
先將外購?fù)吝\至現(xiàn)場,存放在加固區(qū)邊緣,在荊笆鋪設(shè)的范圍內(nèi),用長臂挖掘機將素土挖至中心附近后,用輕型推土機將土推至鋪設(shè)范圍內(nèi),這樣將加快施工進度,確保按工期內(nèi)完成計劃任務(wù)。回填土?xí)r,要控制好厚度,保證打板機所需承載力;回填土完成時,用水準(zhǔn)儀按10m×10m方格網(wǎng)測量土頂面高程并報監(jiān)理工程師驗收,合格后方可進行砂墊層施工。
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3.5砂墊層回填
砂墊層回填采用中粗砂,含泥量≯3%,滲透系數(shù)>5×10-3cm/s。回填時,先將砂子用自卸車運至加固區(qū)邊緣,用人工推小車至回填區(qū)域,一次填夠至40cm厚,誤差在規(guī)范要求內(nèi)。砂墊層可先鋪設(shè)一段,以便拼裝插板機,進行流水施工作業(yè),砂墊層隨著施險,以便后道工序施工測量其頂面高程,達到要求后,開始打設(shè)塑板樁。
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3.6塑料排水板
(1)施工流程。測放板位→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→剪斷塑料排水板→機具移位。
(2)塑料排水板規(guī)格型號和質(zhì)量要滿足設(shè)計規(guī)范要求,插設(shè)前將出廠合格證及復(fù)試報告上報監(jiān)理工程師。
(3)在砂墊層,頂面打設(shè)塑料排水板,按正方形布置,間距為0.7m花板打設(shè)底標(biāo)高,塑料板在砂墊層面外露長度>25cm。
(4)打設(shè)塑料排水板采用輕型門架式插板機,打設(shè)前先按圖紙要求用經(jīng)緯儀放出區(qū)域的位置和尺寸并測放樁位,做好標(biāo)記。
(5)插樁機就位后,要調(diào)整好套管的垂直度并在打設(shè)套器和打樁機架上刻畫出明顯打樁長度標(biāo)記,經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后方可插板。
(6)插板時套管下樁要準(zhǔn)確,板位偏差及板的平面間距偏差不得超過規(guī)范允許值。
(7)嚴(yán)格控制塑料排水板的打設(shè)標(biāo)高,當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況變化,無法打到設(shè)計標(biāo)高時,應(yīng)及時與監(jiān)理工程師聯(lián)系,待征得設(shè)計同意后方可變更打設(shè)標(biāo)高,現(xiàn)場派專人進行檢查并做好施工記錄。(8)嚴(yán)防出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂、撕裂濾膜現(xiàn)象,打塑料排水板時,插板人員要認(rèn)真負(fù)責(zé),必須把板面埋頂,防止板面扭結(jié)進入套管,有風(fēng)天氣施工時要特別注意,防止風(fēng)力將板的濾膜撕破,六級以上風(fēng)力應(yīng)禁止打板。(9)嚴(yán)格控制回帶。打設(shè)塑料排水板時,機組質(zhì)量員要認(rèn)真觀察是否回帶現(xiàn)象,當(dāng)套管提升時,排水板應(yīng)隨套管上升向管內(nèi)移動,如不向管內(nèi)移動說明有回帶現(xiàn)象,回帶長度要控制在30cm以內(nèi),否則要重新補打,回帶根數(shù)不能超過總根數(shù)的5%。(10)本工程設(shè)計要求露出砂面排水板>25cm,剪板人員要認(rèn)真負(fù)責(zé),留足外露砂面長度,打設(shè)的塑料排水板必須為整板,嚴(yán)禁接板。要認(rèn)真做施工記錄,不符合規(guī)范要求的要補打。
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3.7真空預(yù)壓
(1)埋板頭平整砂墊層
一個區(qū)域的塑料排水板驗收合格后,及時用砂墊層的砂填滿,打設(shè)時在板周圍形成孔洞,清理加固區(qū)雜物和打設(shè)板過程中回帶到砂面的淤泥,以便更好地形成排水通道,將板頭埋入墊層中,埋設(shè)方向與砂面平行,以確保排風(fēng)暢通,同時防止刺破封膜。
(2)埋監(jiān)測儀器
塑料板打完后,按照圖紙上給定的位置及指定的監(jiān)測單位埋設(shè)監(jiān)測儀器并做好儀器的保護工作。
(3)鋪設(shè)真空濾器和膜下測
頭真空濾管采用符合設(shè)計或規(guī)范要求的準(zhǔn)60mm塑料軟管,打孔加工后包土工織物濾水層并捆扎結(jié)實,使濾水管只透水不透砂,濾管連接采用膠管,膠管套入濾器約10cm,用鉛絲綁緊鉛絲結(jié)頭嚴(yán)禁朝上,以免扎破濾膜、濾管相交處,采用二通、三通、四通連接。埋設(shè)塑料管前,先由測量人員按設(shè)計圖紙放線定位,將濾管放到埋設(shè)位置附近,然后按濾管布設(shè)位置,在砂墊層上開溝,把濾管放到溝里埋好,埋設(shè)深度應(yīng)為砂墊層中間處理好接頭及出膜口,測頭布置在每區(qū)的角點和加固區(qū)中心,膜下測頭距加固區(qū)邊線約10m。
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3.8開挖膜溝
開挖前用全站儀放線并做好標(biāo)記,本次采用機械挖溝,開挖時保證斷面尺寸,切斷透水層,最淺挖至不透水層頂面以下50cm,邊坡符合設(shè)計要求。壓膜溝處的塑料板不剪斷,要沿溝邊向上插入墊層中插入長度≮20cm。
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3.9鋪密封膜
密封膜采用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜,厚度為0.12~0.14mm,質(zhì)量必須符合設(shè)計要求,要有出廠合格證和技術(shù)指標(biāo)抽檢報告。
(1)密封膜在工廠熱合一次成型,嚴(yán)禁有熱穿熱合不緊現(xiàn)象,不宜有交叉熱合縫,萬一需要在現(xiàn)場熱合,必須嚴(yán)格按規(guī)定要求進行搭接寬度≮2m,加工后的密封膜面積不得小于預(yù)計面積,每邊長度要大于加固區(qū)相應(yīng)邊4m。
(2)鋪密封膜是本工程的關(guān)鍵工序,其質(zhì)量好壞真接影響加固效果,所以要精心操作。
鋪膜前要把出膜彎管與過濾管連接好并培實砂子,將壓制成型的密封膜,按區(qū)分3層鋪設(shè),鋪膜時必須統(tǒng)一指揮,選無風(fēng)天氣一個區(qū)域要一天內(nèi)鋪完,鋪膜時要順風(fēng)向展開,不要繃緊,要有一點余量,展開后每層要進行檢查修補,四周填入壓膜溝內(nèi),深入溝底50cm,然后用粘土填筑壓膜溝,填入壓膜溝的粘土要及時的每隔10m放一段砂袋壓住密封膜。
(3)安裝射流泵及濾管。每個區(qū)域的射流泵數(shù)量符合設(shè)計提出的施工方案要求,使用的真空射流泵必須能形成≮0.096MPa的真空壓力,安裝泵時要按圖紙的位置,準(zhǔn)確布置,連接處要密封,安裝后進行調(diào)試,檢查質(zhì)量,為抽氣準(zhǔn)備。
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3.10真空抽氣
(1)試抽氣
調(diào)整各種儀器的初步讀數(shù),再進行開泵抽氣,同時檢查每臺泵的運轉(zhuǎn)情況及薄膜的密封情況,出現(xiàn)問題及時處理,試抽真空階段,膜下真實壓力應(yīng)達到60~85kPa,若低于此值屬于不正常,應(yīng)立即查找原因及時處理,從試抽氣開始,即應(yīng)進行真空壓力、沉降量等參數(shù)觀測,當(dāng)荷載達到85kPa后,監(jiān)理工程師驗收,試抽氣力爭一周內(nèi)完成。
(2)正式抽氣
正式抽氣過程中,要維持泵的正常運轉(zhuǎn),射流泵水箱內(nèi)的循環(huán)水要不斷補充,同時每天按要求進行真空記錄,對于設(shè)備運轉(zhuǎn)情況,供電情況及真空預(yù)壓有關(guān)的施工情況,均要進行嚴(yán)格詳細(xì)記錄,真空度記錄按監(jiān)理要求及時處理上報,抽真空時保持膜內(nèi)真空度85kPa以上,如發(fā)現(xiàn)密封出現(xiàn)問題,應(yīng)及時查找原因并進行處理。
(3)監(jiān)測
在抽氣過程中要進行監(jiān)測,施工過程中注意保護監(jiān)測設(shè)施和儀器防止被破壞。真空壓力值觀測每2~4h一次,發(fā)現(xiàn)真空壓力有下降現(xiàn)象,立即查找原因及時處理。
(4)沉降觀測
設(shè)專人進行沉降觀測,觀測頻率按設(shè)計和規(guī)定要求進行,觀測數(shù)據(jù)資料要完整、準(zhǔn)確、實事求是;要及時做出沉降量與時間關(guān)系曲線,對于異常值,應(yīng)重新觀測一次,每次閉合誤差要符合規(guī)定要求。真空預(yù)壓連續(xù)10d按實測沉降曲線推算的固結(jié)度>90%,實測沉降速率≯2mm/d即可終止預(yù)壓。如滿足設(shè)計要求后即可停止抽氣(終止預(yù)壓)。經(jīng)檢測單位試驗加固效果達到設(shè)計要求后,報監(jiān)理工程師驗收,合格后即可拆除各種設(shè)備。
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3.11堆載預(yù)壓
(1)堆載前,要測量地面標(biāo)高,做好堆載高度控制初始數(shù)值。堆載時采用機械施工,在真空預(yù)壓達到80kPa后,一次性施工40kPa堆載。
(2)加載過程中,要注意觀察沉降速率和側(cè)向位移,如果超過規(guī)范要求,要停止加載。
(3)加載過程中射流泵的位置。堆載區(qū)外緣的泵在原來位置不變即置于堆載坡角處,區(qū)域中間的射流泵在加載過程中抬高1.6mm左右,使泵箱頂部略低于堆載標(biāo)高,在設(shè)置泵時管路需留出預(yù)留長度。
(4)堆載期的排水。堆載期區(qū)域邊緣設(shè)排水溝,用泵抽法將水排到工作區(qū)以外。
(5)真空堆載聯(lián)合預(yù)壓,經(jīng)監(jiān)測單位觀測,分析達到設(shè)計要求后,上報卸載報告,經(jīng)批準(zhǔn)后,交于下一工序施工隊接收。
總之,真空預(yù)壓對公路軟土的處理效果較好,使用真空預(yù)壓方案可縮短工期,較為經(jīng)濟合理。但需要注意的是在施工過程中必須重視施工監(jiān)測和檢查工作,對出現(xiàn)的情況及時采取可靠的措施予以解決,以保證加固工程的質(zhì)量。