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1、真空排水預壓法施工工藝 真空排水預壓法是一項比較新的加固軟土技術,是屬于排水固結法的一種，它通過鋪設水平排水砂墊層和設置在軟基中的豎向排水體，再在砂墊層上鋪設不透氣的薄膜封閉裝置，借助于埋設在砂墊層內的管道，通過抽真空裝置，使土體中形成負壓，將土體孔隙中的孔隙水抽出，從而降低孔隙水壓力，增加有效應力，使土體產生固結，減少后期沉降，提高地基承載能力。其施工內容主要由四部分組成：（1）施工一個垂直的和水平的排水通道，即施工塑料排水板和砂墊層；（2）要施工一個使被加固地基與大氣隔絕的保證不透氣的密封層；（3）要設置一套高效率的抽真空裝置。即在砂墊層內鋪設主管和濾管管網和在密封系統外安裝真空泵等設備；2、（4）要設置一套保證能按設計要求進行施工的檢測系統。下圖一為真空排水預壓法施工工藝流程圖清除表層耕植土、排放魚塘水、清除浮淤測量放線主管和支濾管的加工打設塑料排水板開挖真空管路溝槽及主、支濾管的鋪設和抽真空設備的安裝與真空度測頭的埋設鋪設第二層20cm厚砂墊層，挖密封溝鋪設第一層20cm厚砂墊層按設計要求整平場地 開挖密封溝鋪設二層密封膜鋪設第一層土工布出膜連接真空泵系統、回填密封溝不良補漏試抽真空、檢查密封系統性能鋪設第二層土工布接下圖接上圖鋪設第三層40cm砂墊層（設計要求真空預壓完成后才進行此道工序）設置沉降觀測標、側向位移樁并測量預壓前的標高進行真空預壓，維持真空度80Kpa以上達903、120天繼續觀測邊樁位移和地面沉降根據沉降觀測推算土體固結度達到90%即可停機卸泵結束（圖1）真空預壓施工工藝流程圖一、施工前的準備工作1、要做好充分的技術準備，包括收集并熟悉與本工程項目有關的技術規程、規范及地質情況，了解設計意圖，掌握設計圖紙的技術要求和各項技術參數，對施工現場的現狀要調查清楚等，正式開工前組織技術交底。2、按施工合同要求組織施工機械設備進場，并認真進行檢查和調試，對計量設備儀器按現定要求送檢標定，保證機械設備完好率。3、按設計要求選購有關材料，對購置的各種材料按施工進度要求分批分期到位，除具有“三證”外，尚需會同監理工程師抽樣送檢，合格后方能使用（如塑料排水板每10萬米為4、一批次送樣檢驗）。4、根據設計要求，有計劃的提前對管襯的加工，如支濾管打孔，制作濾膜套等。5、根據場地的地層情況和設計要求選用塑料排水板施工機械。因本標段地層承載力較低，故選用靜壓式插板機。導架高度必須在 m，打插能力滿足打設深度要求。6、修建生產、生活用臨時設施，規劃施工便道和生產用電，根據現場具體情況，修建必要的臨時工棚、倉庫、料場、加工車間等臨時建筑。7、根據設計單位提供的控制樁、復測線路中線、水準基點及放出路堤坡腳邊樁。8、疏導、抽排施工場地內的地表水和清除地面浮淤、種植土以及地表的雜草樹根。9、按照設計要求平整場地。二、排水系統的施工1、場地平整。1-1根據設計圖紙測設地基處理邊線樁5、；1-2對地基處理范圍內的耕植土、樹根、浮泥、磚石及障礙物等進行清除；1-3場地內如有積水要分區分塊挖溝排干、晾、曬；1-4場地原則上做成中間略高、兩邊稍低約1%的橫坡。1-5場地平整后要進行高程測量，每隔3040m測一個斷面，邊、中、邊不小于3點站場內不少于5點，要做好記錄。2、砂墊層施工。根據設計要求，本工程的砂墊層總厚度為80cm，其中密封膜以下為砂墊層為40cm主要起水平排水和傳遞真空度的雙重作用。密封膜上的40cm厚的砂墊層為保護密封膜設置的。2-1砂墊層用砂質量要求：一般采用干凈的中、粗砂，其技術指標須滿足設計和規范要求砂層的滲透系數不小于1x10-2cm/s，含泥質不大于5%。 6、2-2作為水平排水通道的砂墊層，厚度為40cm，本次施工分兩層填筑，第一層先鋪填20cm，整平，適當壓，經監理驗收合格后。按設計要求再鋪設第二層20cm厚砂墊層。2-3砂墊層檢測要求及質量標準如下表（見鐵路驗收標準）。砂墊層檢測項目及質量標準序號項 目允許偏差檢驗數量檢測儀器1厚 度設計值2cm每100m檢查5點尺 量2寬 度設計值5cm每100m檢查3點尺 量3、塑料排水板施工。3-1塑料排水板施工工藝流程：塑料排水板施工工藝是真空預壓中的關鍵工序，直接關系到真空預壓的效果，須嚴格控制，按設計的間距、深度進行施工。其施工工藝流程如下圖一層砂墊層驗收合格后插板機進場調試排水板進場、驗收下插樁管7、至設計標高（設計圖中只有深度）斷割排水板（外露30cm）板位放樣裝排水板樁靴回填排水板樁孔、裝樁靴插板機移機定位上拔樁管至其下端離地面約50cm移機至下一排水板樁位(圖2)塑料排水板施工工藝流程3-2塑料排水板施工工序及要求塑料排水板施工應在鋪設好第一層20cm厚砂墊層后按下列步驟進行：根據樁位平面布置圖用經緯儀結合皮尺放出排水板板位并作出明顯標記，然后插板機定位，管頭對準板位，其偏差應控制在30mm范圍內。開機打插導管至設計標高。如果土層硬可采用振動插板機；如果還打插不下，則需先打引孔，然扣再打插導管。提升導管至砂層面以上0.5m。剪斷塑料排水板，并按設計要求露出砂層面以上的長度一般不少于38、0cm。旁站人員檢查合格后（記錄板位施工情況），移動插板機至下一板位。3-4塑料排水板施工質量控制打插塑料排水板之前，先在插板機上按設計要求的板長作好刻度標記，有的塑料排水板上標有每米長度。打插過程中應注意控制導管的垂直度，偏差不大于1.5%按設計要求嚴格控制塑料排水板打插長度，當發現地質土層變硬，難以按設計要求打插時，首先與現場監理人員一起研究分析，硬層（或透鏡體）如出現在軟土層上，而且是成片的，應更換馬力更大的插板機如振動式插板機，必須穿過此硬層至下部軟土層底部下的地層0.30.5m或到設計要求的標高；如果硬層是在軟土層底部，但未達到設計要求的標高，可報告業主及設計人員來現場確定是否變更打9、插標高。本段下都有漁塘埂或道路，有可能難施插下去。打插塑料排水板時，防止出現扭結、斷裂和撕破濾膜的現象。打插排水板時回帶長度不得超過50cm，且回帶的根數不宜超過打插總根數的5%。驗收標準規定，回帶超過0.5m要在旁邊重插打一板。打入地基的塑料排水板應為整板，當長度不足需要接長時，應先將兩根板頭濾膜剝開，使板芯直接相連，然后包濾膜扎緊，一般用騎馬釘上、中、下三個釘牢，搭接扎孔眼不要在同一排水槽中，搭接長度不小于20cm（鐵路驗收標準規定，塑料排水板不得接長使用）。及時清除導管帶上來的泥土，并運出場外。當一個塊段排水板施工完成，且驗收合格后，應及時用砂料填滿打插時在板周圍形成的孔洞，以免抽真空時10、密封膜在孔洞處懸空因吸力而被拉破。打插塑料排水板時要做好記錄，尤其是插打的長度及板位編號要及時記錄，并派專業質監員實行全過程旁站。詳細記錄塑料排水板打設深度、板位偏差、垂直度、外露長度等情況以備抽查，確保插入的板長符合設計要求。塑料排水板施工記錄工程名稱地面標高m設計井徑cm砂墊層厚度施工單位分包單位井（板）深mcm序號施工日期井板編號井（板）深（m）井徑（板厚）（mm）井（板）位偏差（mm）垂直度（%）頂端預留長度（cm）灌砂量（m3）灌砂率（%）備注施工員： 質檢員： 記錄： 項目技術負責人：塑料排水板由板芯和濾膜組成，應具備單孔過水斷面大，排水暢通、質量輕、強度高、耐久性好。本工程擬采用11、的塑料排水板為SPB-B型塑料排水板，其性能指標應符合下表一要求。（見附件）三、抽真空系統1、鋪設與安裝主、濾管。根據真空管網設計圖的尺寸，用經緯儀測定的里程及斷面樁，在砂墊層上面再用皮尺測放主、濾管位置，拉線撤白灰作標記，然后采用人工挖溝槽，溝槽寬0.25m，深度應至第一層砂層面（即0.2m深），即主、濾管一般設置在水平排水墊層中部，保證管上有1015cm厚的砂覆蓋為宜。主、濾管管材：目前多用PVC塑料管。要求濾水管在抽真空預壓過程中能適應地基的變形差，能承受足夠的徑向壓力，而不出現變形。一般情況下，主管直徑為76mm，濾管為50mm。1-1濾管上設濾水孔，孔徑68mm，孔間距810cm左右12、，（間距不宜太小，濾水孔孔徑亦不能過大，否則會影響整個濾管強度）呈三角形排列。濾管外設反濾布套，濾布套一般采用無紡土工布縫制而成，反濾布的滲透系數要達到設計要求即k5x10-4cm/s。縫制的濾布套長度應大于管長約0.3m。一定要把濾管上的孔洞蓋住，再用細繩把濾布套兩端捆扎牢靠。當把濾管裝入布套之前，要清除管內、外泥砂，避免砂、泥等雜物留在管內，被吸入泵體會損壞泵葉。1-2現場鋪設1-2-1主、濾管未端應用堵頭堵死，可用木塞或PVC園板封死；1-2-2管與管間的連接，單根管長度不夠需要連接時，可采用透明塑料軟管（即螺紋綱絲橡膠軟管）連接。軟管長度約3040cm。注意不能有空隙，然后包上土工布并13、用鉛絲扎牢，以適應地面不均勻沉降變形。主管和濾管的聯接，可用三通或四通來完成，并用專用膠水粘結牢固。1-2-3管路在砂溝內安裝完畢，用砂填平溝槽、覆蓋管網。2、主管的出膜裝置。主管出膜裝置是指膜下主管與膜外的抽真空裝置相聯接的一種裝置，該裝置使整個膜內外抽真空系統形成一個有機整體，要做到管路系統連續、通暢，同時又不使薄膜漏氣。3、真空設備真空設備效率直接影響預壓效果，所以要求真空設備具備真空效率高，能適應連續運轉，重量輕、結構簡單，便于維修。真空泵的臺數，應根據設計要求而定，按照以往的經驗加固淤泥質土和淤泥地層，要在膜下達到80KPa的真空度，用5.5KW 7.5KW的離心泵，每臺可抽100014、1500m2面積。約57天（有的只要24小時）可達到預定真空度80kpa以上，當真空度穩定在80KPa以上后，可酌情減少泵的臺數，節省用電。但必須保證穩定在設計要求的真空度上。真空泵的安裝時間，可以與挖溝鋪膜同時進行，在主管出膜裝置安裝完畢后，用鋼絲橡膠軟管與真空泵連接，連接的地方用10號鐵絲扎緊捆牢，不能有漏氣，并在軟管的中段安裝兩個閥門，一個是止回閥，一個是截止閥。當要維修抽真空設備時，應關閉截止閥，以避免膜下真空度迅速下降。四、密封系統密封是真空排水預壓法成功與否的關鍵，因此，若采用真空排水預壓法，密封問題要高度的重視。1、密封膜的技術要求密封膜材料要選擇密封性能好，抗老化能力強，韌性好15、，強度大以及抗穿透能力強的薄膜，一般采用聚氯乙烯薄膜即可，密封膜技術指標應符合下表規定：厚度拉伸強度Mpa縱、橫向斷裂直角撕裂強度mm縱向橫向伸長率%N/mm0.1418.516.5220402、密封膜的制作和鋪設根據加固區面積的大小和幾何尺寸在工廠預先進行加工，將條狀的薄膜用熱粘法拼成一張，由人工鋪設，鋪膜要在無風的天氣下進行，將成捆的薄膜送入加固區，然后在現場用人工拉開，不要拉得太緊，將薄膜慢慢拉開，放在密封溝邊，待開挖密封溝時，再將膜放入四周密封溝中。3、鋪設密封膜的質量要求：3-1、加工密封膜的大小要考慮埋入密封溝的尺寸，一般每邊各加寬34m，本區因表層填有碎塊石土，一定要埋在填土層以16、下的軟土層中。3-2、將砂墊層表面的石頭，硬泥、鐵絲等雜物清除干凈。3-3、在砂墊層上先鋪一層90g/m2無紡土工布。保護薄膜在抽真空時，被殘留在砂墊層的硬物刺破。3-4、鋪膜時不要拉得太緊，為地基下沉時留有伸展余地。3-5、在膜上放置沉降板時，應在板下墊一層土工布。3-6、抽真空前應詳細檢查，遇到有孔洞漏氣和粘接不好的地方必須及時補好。7、試抽時，應派有經驗的人穿軟底鞋在膜上進行地毯式的檢查，以便發現漏氣膜破的地方及時進行修補。4、密封溝密封溝是指在加固區四周挖一定深度用于埋設密封膜的溝槽。溝深視表層土層情況而定，本工程設計為 12m，但不能埋在填土層中，挖溝時要注意清除土層中的植物根系。溝17、壁要平整、薄膜埋入溝底、溝內用粘土回填密實，土中不得夾有石子、瓦磚。回填粘土要濕潤，并用人工踩實。確保密封系統不漏氣，經驗查確認沒有漏氣后，方能向溝內復水。五、施工期間的檢測軟土地基路堤的施工應注意觀測填筑過程和以后的地基變形動態，根據公路軟土地基路堤設計與施工技術規范有關規定以及結合真空排水預壓法的特點，其觀測項目：1、膜下真空度的觀測并定時記錄。為了掌握加固區真空度變化，膜下砂墊層中設置真空度測頭，每1000m21500m2面積設置一個測頭，均勻分布可觀測膜下真空度是否達到設計要求。2、地表沉降量的觀測，為了解加固區沉降情況，在膜上設置一定數量的沉降板，設計要求線路縱向每隔50m一個并要均18、勻分布。觀測各區域的沉降情況并做好記錄。3、地表水平側向位移邊樁：當采用堆載聯合預壓法且堆載土很高時，為了解地表的形變情況，決定填土速率。六、加固過程中的管理1、保證可靠的供電電力供應的連續不斷是保證抽真空裝置連續工作的必要條件，因此，要弄清電源的供應能力，必要時適當配置一定數量的發電機，以備停電時用，保證一塊加固場地上有幾臺泵在工作，可以維持必要的真空度。2、建立嚴格的值班制度隨著抽真空或堆載的進行，地基將發生不斷的變形可能出現各種想不到的情況，需要一天24小時有人進行觀察檢查，對真空度表、沉降、真空泵的變化也要做好記錄，當發現漏氣，泵損壞等問題要及時處理維修，保證真空泵、密封系統正常工作。