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1、津濱輕軌軟基加固真空預壓方案工程概述天津市區至濱海新區快速軌道交通工程，是天津市改善交通環境的重點工程，線路全長45.409Km，其中路基部分長5.486Km。本工程位于線路終點，地質條件差，工程質量要求高，這給土建工程部分提出較高的要求。路基線路部分的填方通過海相沉積的軟土地帶。本工程施工段位于天津市開發區，全長1.1Km，該段地基為典型海相沉積和早期吹填形成的軟土地基，軟土層厚度為1015m，其含水量大、密度小、壓縮性大、強度低，且地下水對混凝工具有中等硫酸鹽侵蝕性。方案選擇軟土路基處理基本有淺層處理法、復合地基法及固結排水法。淺層處理法有換土、拋石排淤、反壓護道及排水砂墊層等；排水固結法2、有砂井、袋裝砂井、塑料排水板等；復合地基法有水泥攪拌樁、旋噴樁及粉噴樁等。淺層處理一般適用于軟土層埋深淺，厚度薄，上部覆蓋層較薄的情況下；復合地基法施工期短，施工方便，見效快，適用于軟土中等厚，施工期短的工程，但加固深度一般小于10米；固結排水法適用于厚層軟基，為避免工程工后沉降，一般要預壓，預壓期較長，預壓土方大。由于本段軟基厚度均大于10米，為了減少預壓土方，縮短工期，決定該段軟基加固采用真空預壓法施工。真空預壓排水固結法加工作原理真空預壓排水固結法對被加固軟基抽真空形成的大氣壓差作為預壓荷載，通過排水通道傳至設計深度，沿深度基本呈矩形分布，真空預壓排水固結法加固軟基90kPa預壓荷載，不3、需要施加實體荷載，軟基預壓排水是在真空吸、擠壓共同作用下完成。施工工藝本段軟基加固工程特點為：加固面呈細長狀，單寬側面比僅為0.6,加固區以東為以工業垃圾為主填筑起來的綠化堤。（1）鋪設墊層首先清理干凈地基表面的雜物，然后填筑70cm素土及30cm排水砂墊層，并碾壓密實。（2）塑料排水板的施工根據飽和軟粘土特性，設計排水板間距為lm，采取正三角形排列，平均打設深度為18m。現場根據塑料排水板布置范圍及間距，用木片準確定出每個塑料排水板的打設位置，排水板采用門架型插板機打設，插板機基礎要設置穩固，保證其平衡度滿足穩定性要求。塑料排水板穿過空心套管，插打至設計位置，套管靴頭采用鐵質靴頭。（3）板頭4、處理當套管打設至預定位置后，將塑料排水板剪斷，保證塑料排水板深入砂墊層至少25cm，并將其豎直地埋入砂墊層中。真空預壓排水固結法加固軟基施工工藝斷面圖見下圖所示。作例十 0 . W D-3. M P壑料排水板(4) 真空分布管，膜下真空壓力觀測點及真空泵布置工藝：塑料排水板全部打設完成并處理好板頭后，于加固范圍四周開挖密封溝，密封溝開挖完成后，人工整平場地，鋪設2cm厚砂墊層，并于砂墊層內布設真空管路。管路布設完成后，覆蓋三層聚乙烯閉氣薄膜，薄膜邊緣埋入密封溝內，溝內用粘土回填夯實，形成高出薄膜不小于20cm堵水圍堰，薄膜上覆蓋1020cm水。膜上覆水應在真空試抽，膜內真空度達到90kPa，確5、信密封系統不存在問題時方可進行。停止預壓時地基的固結度應大于90%,當連續5天不大于1.5mm/天，即可停止抽氣。(5) 表面綜合沉降觀測點布置工藝：為取得比較完整的綜合沉降數據，及細長加固區對加固區外的影響，打塑料排水板前、打塑料排水板后，真空預壓前及真空預壓后，對加固區進行5mx5m網格高程測量。真空預壓加固過程綜合沉降變化規律，由設在表面的沉降標點來完成。(6) 施工主要設備 塑料板打射機(小門架型20米)3臺 專用射流真空泵(2英寸)30套 潛水泵(2英寸)3臺 四芯電纜(50mm2)10米 四芯電纜(46mm2)30米(7 )現場試驗及監測為了更好的指導施工組織，驗證軟基的加固效果，6、施工前選取兩個斷面進行觀測，在這兩個觀測斷面的中心位置鉆探，進行原狀土的各種物力力學指標及真空試驗，并做十字板剪切強度試驗，真空預壓加固完成后在相近位置進行相同試驗，并對加固前后物力力學指標進行對比分析。塑料排水板打完后，在上述兩個觀測斷面線路中心、坡腳位置埋設孔隙水壓力、分層沉降管，左側密封溝外埋設測斜管及水位管；于斷面線路中心、兩側路肩及坡腳位置膜面布設沉降板進行沉降觀測，線路坡腳位置膜下設真空度儀。軟基加固中需注意的問題(1) 在塑料排水板打設施工中，確保塑料板平面位置，傾斜度及打設深度均達到設計要求，是確保軟基加固效果關鍵環節之一。(2) 按質量標準嚴格選擇塑料排水板，保證濾膜滲水，板7、芯導槽輸水及真空壓力向深度傳遞符合技術質量標準，這是關鍵環節之一。(3) 應采用經過多項軟基加固工程考驗的真空密封系統： 選好排水砂墊層的砂料，符合技術質量標準，以確保排水阻力及真空壓力傳遞近于零； 選擇滿足集水要求的濾管及外包濾膜，不漏砂，致使其具有充分的滲水面積，以保證滲流集水，真空壓力傳遞的要求； 應用密封效果好出膜裝置，出膜裝置是射流真空泵與真空分布管連接的紐帶，為一組帶止水線的祛蘭結構，具有密閉效果好，便于安裝，停泵逆止的功能,保持膜下真空壓力的穩定性； 選用真空效率高，真空壓力損失小的射流真空泵，為真空預壓排水固結法加固軟基動力源。（4）徹底清理真空預壓加固軟基范圍內的雜物，確保周8、邊的密封條件，認真做好密封層，確保真空預壓力的穩定性。（5）該線路軟基加固工程，在真空預壓加固初期，增加真空泵的數量，降低每臺泵承擔的加固面積，以彌補側面真空壓力損失，確保90KPa真空預壓荷載升壓規律，并保持穩定。采用真空預壓法施工加固（1）經濟分析真空預壓法施工與復合地基法比較，可大量節約經費，節約投資達60%。（2）地耐力強度及變形分析真空預壓法加固后，軟基得到整體加固，有害沉降全部消除，地耐力可達到1Kpa以上，完全可滿足設計要求。真空預壓可產生90Kpa等效荷載，土體上30cm砂墊層和表面20cm覆水可產生10Kpa的等效荷載，因此土體相當于經過1Kpa等效荷載預壓。預壓后進行荷載板9、試驗，地基承載力可達120160Kpa。（3）工期分析 真空預壓法不存在有害介質侵蝕問題，無須進行浸泡試驗，節省了工期。 本方案位于全線終點部分，鋪軌工程自線路中心向兩端進行，有足夠的時間提供給真空預壓所需的三個月工期。結束語真空預壓法固法是以消除軟基有害變形，改善軟基自身性能的較理想方法。路基施工中軟基處理占用大部工期，使本來需半年完成的工程縮短至三個多月，大大節省工期。該種施工方法對于天津沿海地區軟土地基的處理十分有效，且施工時間短，加固費用低，加固效果好，特別是深層加固效果更好，值得在該種地質條件施工中多采用。施工工期23年9月15日23年11月5日施工順序及施工安排孔樁的開挖：孔樁開挖10、原則是跳樁開挖。在進入樁身以前檢查孔四周做好孔的清理，引開地表水。進孔前做好孔的支護。把孔的十字線及標高引到護壁上。孔內開挖砂漿層采用鉆爆施工，爆破緊鄰既有線，爆破時要注意既有線的安全，要嚴格控制裝藥量及爆破引起的飛石，沖擊波及震動（爆破圖附后）。1#-8#孔的開挖緊鄰既有線，開挖出的棄土嚴禁落到既有線側溝及道床內，在孔內土方開挖前，用鋼管及竹排架做好支擋，主要防止堆放物品侵限及土和其它落入既有線側溝及道床。孔內的土方提升采用0.51t的卷揚機提升。孔內的土方出孔后，用農用車拖走堆入DK215+950處魚塘堆放，再用大型車輛拖走。孔范圍嚴禁堆土，以減小孔的壓力，防止下雨后形成稀泥橫流。孔樁開挖11、就位后，經檢查，底面高程超欠挖不超過5cm。砼工程：抗滑樁有5米的外露部分，要保證光潔度，為了保證外露部分的美觀，其一要做到該部分護壁砼的垂直度。護壁砼采用每節1m,即開挖1米支護1米。每次灌注砼前核對各方位尺寸。在灌注樁身砼前各護壁砼接頭處打平，在外露部分釘上PVC橡膠板以保證拆除護壁后的光潔度，PVC橡膠板釘在事先預埋在護壁內的木頭上。樁身砼采用集中灌注。灌注砼采用農用拖拉機運輸。灌注樁身砼應連續進行不得中斷，砼澆筑時自由傾落高度大于2m,應采用串筒，串筒下端砼不得沖擊模板。板采用預制加工，預板場地夯實整平后，用0.1m厚砼硬化整平，預制板注意養生，控制好側模拆模時間，秋季在8h以上，才能12、拆除側模，注意保護側板的棱角，在砼強度未達到強度的75%不準起吊堆放。鋼筋工程：樁身鋼筋就地加工。由于地面綁扎鋼筋整體吊裝受空間限制，難度大。樁身鋼筋的綁扎采用孔內綁扎鋼筋籠。具體的做法為每側先立3根鋼筋，豎向間隔2m綁扎一圈箍筋，形成骨架，再逐根按設計綁扎主筋和箍筋。綁扎豎向固定箍筋可用電焊與主筋焊接，但點焊不能燒傷主筋。孔內有水，電源引入孔內，地面應裝漏電保護器，鋼筋籠周圍用短鋼筋支頂于護壁，控制鋼筋籠穩定和保證砼保護層厚度。樁身為11m。豎向主筋或其他鋼材的搭接應避免設在主滑層上，搭接焊以雙面搭接焊連接，搭接長度不小于5d，焊接注意焊接質量，焊縫高度不小于0.3d。焊縫寬度不小于0.7d13、，并使搭接兩根鋼筋的軸線在一條直線上。主筋接頭采用閃光對接焊連接，接頭避開彎矩最最大處。漿片施工：漿砌片石施工砂漿要按擠漿法施工，不得有水平通縫，垂直通縫，不得用沾用塵土的料石，砌體表面要平整、美觀，沉降縫要筆直，并按設計要求制作。勞力組織及安排本段施工要求：跳樁開挖，全段同開挖的孔樁保持10個孔同時開挖，作業人數：機修工；2人；電工：2人；爆破工：5人；木工：5人；砼工及其它：60人；鋼筋工；10人；汽車司機：2人。該段施工勞力保持在：85人安全措施1、加強爆炸物品的管理。做到放炮前有計劃，并及時通知指揮部派出所，爆破器材的領取必須嚴格領取，清退制度。領取數量不得超過當班使用量，有剩余量馬上14、退回押送人員，當天帶回指揮部，工地不準存放爆破器材，爆破器材的管理、使用必須是經培訓合格的安全人員或爆破員。2、制作起炮藥包要在安全地方進行，導火索的長度要保證點火人員安全撤離至安全區。3、在聯接起爆網絡前要檢查好導火索、雷管的質量，以免引起傳爆中斷或盲炮。對于過粗、過細的導火索部分要切除，以免影響傳爆速度或引起早爆傷人。4、對于露天淺孔爆破要切實做好孔的防護，確保無飛石。在炮響幾分鐘爆破人員進入爆區，檢查有無瞎炮，并及時進行處理后，方可拆除警戒。5、樁內作業必須戴好安全帽，施工人員要隨時觀察洞及路面地形變化，一旦有異常馬上通知人員撤離至安全區，嚴禁冒險作業。樁內爆破注意有害氣體的通風工作。615、裝藥所使用的炮棍必須是木質器材，不得使用鐵質器材。7、對于正在作業的路段，在路樹立醒目的施工標志牌，提醒過行行人、車輛，以免行人、車輛在開挖區內行駛。質量措施1、嚴格按照質量手冊、程序文件及經理部下達的質量計劃來開展質量管理工作，嚴格按有關施工規范質量評定及驗收評定標準指導施工。2、各工程項目在施工前必須結合施工實際，制定作業指導書并包含質量創優方案。由現場質檢員實施、落實。3、材料部門把好主材及砂石料的采購，對不符合質量標準的鋼木、水泥、大堆料等流程性材料嚴禁使用。4、技術員在施工測量中要認真負責，確保中線、水平、坡率準確無誤，要嚴把技術交底關。統一實行現場交底制度，施工過程中要勤檢查、勤16、復核。及時發現問題整改。5、加強試驗工作，試驗員在施工過程中及時做好砼試件和鋼筋砂石等材料的抗壓、抗拉、抗彎強度的技術試驗，路基填土密實度在未作試驗之前，不得擅自施工。6、所有拌和砂漿和砼的施工現場要持配合比牌，設置磅秤、灰盤。其用料一定要有過磅，嚴格控制偷工減料。7、漿砌片石施工砂漿要按擠漿法施工，不得有水平通縫，垂直通縫，不得用沾用塵土的料石，砌體表面要平整、美觀，沉降縫要筆直，并按設計要求制作。8、嚴格施工組織管理，在施工過程中要嚴格按工程設計要求，設計標準，操作程序施工。施工員要認真作好過程控制填好施工日記。對施工過程中遇到的技術難題，由隊質量管理領導小組組織開展技術攻關，予以解決。9、抗滑樁的外露部分要采取措施，保證孔樁的美觀，并且要嚴格按斷面開挖，不得偷減尺寸。10、所有的工序轉序檢查，均由經理部質檢工程師及甲方監理檢查合格之后方可轉序。11、管段內的圬工要加強養護，加強防寒工作。12、積極引進新技術、新工藝，以提高工程質量和生產效益。