真空預(yù)壓加固地基施工方案

1、1.3 真空預(yù)壓加固地基工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 總 則1.3.1.1適用范圍真空預(yù)壓法適用于處理飽和勻質(zhì)黏性土及含薄層砂夾層的黏性土，特別適用于新淤填土、超軟土地基的加固。1.3.1.2編制參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50300-2001)；2.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50202-2002)；3.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002)。1.3.2 術(shù) 語1.預(yù)壓地基：在原狀土上加載，使土中水排出，以實(shí)現(xiàn)土的排水固結(jié)，減少建筑物地基后期沉降和提高地基承載力。按加載方法不同，分為堆載預(yù)

2、壓、真空預(yù)壓、降水預(yù)壓三種不同方法的預(yù)壓地基。2.真空預(yù)壓：是以大氣壓力作為預(yù)壓載荷，通過先在需加固的軟土地基表面鋪設(shè)一層透水砂墊層或砂礫層，再在其上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密封與大氣隔絕，在砂墊層內(nèi)埋設(shè)滲水管道，然后與真空泵連通進(jìn)行抽氣，使透水材料保持較高的真空度，在土的孔隙水中產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力，將土中孔隙水和空氣逐漸吸出，從而使土體固結(jié)的一種軟土地基加固方法。1.3.3 基本規(guī)定1.真空預(yù)壓加固地基施工前，必須詳細(xì)分析地質(zhì)勘察資料，了解土層在水平和豎直方向的分布和層理變化，透水層的位置、地下水類型及水源補(bǔ)給條件等。通過土工試驗(yàn)確定土層的先期固結(jié)壓力、孔隙比和固結(jié)壓力關(guān)系、滲

3、透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、三軸試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以及原位十字板抗剪強(qiáng)度等。同時(shí)踏勘工程附近管線、建筑物、構(gòu)筑物和其他公共設(shè)施的構(gòu)造情況。2.對(duì)重要工程，應(yīng)預(yù)先在現(xiàn)場選擇試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，在預(yù)壓過程中應(yīng)進(jìn)行豎向變形、側(cè)向位移、孔隙水壓力、地下水位等項(xiàng)目的監(jiān)測并進(jìn)行原位十字板剪切試驗(yàn)和室內(nèi)土工試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)獲得的監(jiān)測資料確定加載速率控制指標(biāo)、推算土的固結(jié)系數(shù)、固結(jié)度及最終豎向變形等，分析地基處理效果，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，并指導(dǎo)全場的設(shè)計(jì)和施工。3.對(duì)主要以變形控制的建筑，當(dāng)塑料排水帶或砂井等排水豎井處理深度范圍內(nèi)和豎井底面以下受壓土層經(jīng)預(yù)壓所完成的變形量和平均固結(jié)度符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可卸載。對(duì)主要以地基承

4、載力或抗滑穩(wěn)定性控制的建筑，當(dāng)?shù)鼗两?jīng)預(yù)壓而增長的強(qiáng)度滿足建筑物地基承載力或穩(wěn)定性要求時(shí)，方可卸載。4.施工前應(yīng)檢查施工監(jiān)測措施，沉降、孔隙水壓力等原始數(shù)據(jù)，塑料排水帶等位置。5.真空預(yù)壓施工應(yīng)檢查密封膜的密封性能、真空表讀數(shù)等。塑料排水帶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1.3.5-1、1.3.5-2的規(guī)定。6.施工單位必須具備相應(yīng)專業(yè)資質(zhì)、完善的質(zhì)量管理體系和質(zhì)量檢驗(yàn)制度。1.3.4 施工準(zhǔn)備1.3.4.1技術(shù)準(zhǔn)備1.認(rèn)真熟悉圖紙和施工技術(shù)規(guī)范，編制施工方案和技術(shù)交底。2.搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，鄰近建筑物和地下設(shè)施的類型及分布和結(jié)構(gòu)質(zhì)量等情況。3.施工前應(yīng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，包括管網(wǎng)平面布置，排水管

5、泵及電器線路布置，真空度探頭位置、沉降觀測點(diǎn)布置以及有特殊要求的其他設(shè)施的布置等。4.測量基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測及辦理書面移交手續(xù)。1.3.4.2材料準(zhǔn)備排水帶、濾水管、聚氯乙烯薄膜等，原材料質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目、批量和檢驗(yàn)方法，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1.3.4.3 主要機(jī)具1.插板機(jī)：可采用河北興隆機(jī)械廠制造的SD-20型履帶式插板機(jī)或其他滿足施工要求的插板機(jī)。2.射流式真空泵是由射流器、離心式清水泵、循環(huán)水箱等組成，空抽時(shí)必須達(dá)到95kPa以上的真空吸力?？刹捎肸K-3-W型臥式射流箱和ZK-3-1型立式射流箱。3.每10000m2加固面積所需設(shè)施數(shù)量見表1.3.4.3。每10000所需設(shè)施數(shù)量控制表 表

6、1.3.4.3序號(hào)名 稱單位數(shù)量備 注1真空射流泵臺(tái)6-82濾水層m1400-16003塑料薄膜39000-400004真空表塊12-16每臺(tái)真空泵入口一塊每個(gè)真空探測點(diǎn)裝一塊續(xù)表序號(hào)名 稱單位數(shù)量備 注5沉降觀測標(biāo)尺件206閘刀箱個(gè)7-9一個(gè)總閘箱，其余為分箱1.3.4.4 勞動(dòng)組織勞動(dòng)力組織見表1.3.4.4。各項(xiàng)施工作業(yè)人員數(shù)配備表表 表 1.3.4.4序號(hào)項(xiàng) 目工 種人數(shù)備 注1準(zhǔn)備工作階段工種及人數(shù)視工程量大小，工期量要求及現(xiàn)場居住條件作相應(yīng)考慮2插板作業(yè)機(jī)械操作工2按1臺(tái)樁機(jī)1個(gè)作業(yè)班配備電 工1指 揮1力 工83挖膜溝、筑埝力 工20以10000配備4鋪 膜力 工30以10000

7、臨時(shí)配備5設(shè)備安裝電 工4以10000配備鉗 工3-4力 工20鉗 工16抽 氣電 工2按三班運(yùn)行，每班正常人員配備（白班進(jìn)行修補(bǔ)增加力工3-4人）1.3.4.5 作業(yè)條件開工前必須水通、電通、路通，技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、主要機(jī)具準(zhǔn)備齊全。1.3.5 材料質(zhì)量要點(diǎn)1.工作墊層應(yīng)選用柔韌性好的荊笆，鋪濾水層的材料通常用中粗砂，密封膜選用0.080.lOmm的普通白色聚氯乙烯農(nóng)用薄膜，濾水管選用9O聚氯乙烯硬塑料管制作。2.塑料排水帶質(zhì)量要求(1)不同型號(hào)塑料排水帶的厚度應(yīng)符合表1.3.5-1。不同型號(hào)排水帶的厚度(mm)表 1.3.5-1型號(hào)ABCD厚度3.54.04.56(2)塑料排水帶的性能應(yīng)

8、符合表1.3.5-2。塑料排水帶的性能表 1.3.5-2項(xiàng)目單位A型B型C型條件縱向通水量cm3/s152540側(cè)壓力濾膜滲透系數(shù)cm/s5×10-4試件在水中浸泡24h濾膜等效孔徑m75以D98計(jì),D為孔直徑復(fù)合體抗拉強(qiáng)度(干態(tài))kN/10cm1.01.31.5延伸率10%時(shí)濾膜抗拉強(qiáng)度干態(tài)N/cm152530延伸率10%時(shí)濕態(tài)102025延伸率15%時(shí)試件在水中浸泡24h濾膜重度N/m2-0.8-注：1.A型排水帶適用于插入深度小于15m；2.B型排水帶適用于插入深度小于25m；3.C型排水帶適用于插入深度小于35m。1.3.6 施工工藝1.3.6.1 工藝流程1.3.6.2 操

9、作工藝1.工作墊層工作墊層由鋪荊笆和填干土兩道工序組成，做法為：先鋪荊笆，選用柔韌性好的荊笆，在軟土表面按順序滿鋪兩層，荊笆的塊與塊之間搭接2OOmm，并用1416號(hào)鋼絲按5OOmm間距綁扎牢固，層與層之間要錯(cuò)縫。然后填土，厚度不小于40Omm。填土宜用人工手推車進(jìn)行，嚴(yán)禁用機(jī)械作業(yè)，亦禁止在加固區(qū)內(nèi)堆放土，以防止被加固土受到擾動(dòng)而影響下道工序施工和造成回填材料浪費(fèi)。2.鋪濾水層濾水層的材料通常用中粗砂，也可用不帶利刃的其他小顆粒材料代替(如電廠的工業(yè)廢料、液態(tài)渣)，其作用是在土表面形成水平排水通道。濾水層厚度為40Omm，作業(yè)要求表面平整、厚度均勻，厚度誤差不大于±2Omm，如原來

10、地勢高低起伏太大時(shí)，在鋪干土和鋪濾水層時(shí)進(jìn)行調(diào)整。鋪濾水層亦應(yīng)由人工用手推車進(jìn)行。3.插塑料排水帶(1)塑料排水帶是專門用于土體排水的專用材料，用于豎向排水有A、B、C、D型四種規(guī)格。(2)插板的操作要點(diǎn)1)插板前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地塊形狀進(jìn)行布點(diǎn)，接近加固區(qū)周邊的排水帶應(yīng)離開鋪膜溝中心線12001500mm。門式插板機(jī)轉(zhuǎn)向比較困難，因而行走方向應(yīng)沿地塊長方向安排。2)排水帶的平面布置和埋置深度應(yīng)嚴(yán)格控制，水平間距允許誤差不大于±1OOmm，埋置深度允許誤差不大于±2OOmm。為防止埋置深度不夠，要根據(jù)土質(zhì)條件選擇合適的樁靴，操作時(shí)樁管滿足插人深度后先緩緩向上拔管，待確認(rèn)排水

11、帶下端錨固后再加快拔管速度。3)單根排水帶長度計(jì)算，應(yīng)增加樁尖錨固時(shí)折起長度2OOmm和濾水層上表面加長2OOmm。因樁孔中土體在回涌時(shí)，會(huì)將排水帶下拉，故要求樁孔應(yīng)及時(shí)回填。回填時(shí)應(yīng)將排水帶適當(dāng)向上提拉，以保證排水帶上端在濾水層內(nèi)的埋置長度。4)排水帶出廠時(shí)每盤長度200m，塑料排水帶需要接長時(shí)，應(yīng)采用濾膜內(nèi)芯板平搭接的連接方式，搭接長度宜大于2OOmm。4.鋪管網(wǎng)和設(shè)備安裝(1)濾水管濾水管采用ø9O聚乙烯硬塑料管制作，在管壁上按每6Omm鉆一圈ø10小孔，每圈為6個(gè)孔。然后在管表面先裹一層塑料窗紗，再包一層剪去硬皮的棕皮，并用16號(hào)鋼絲按每100mm一道綁扎牢固。安裝

12、和綁扎時(shí)應(yīng)注意將綁扎鋼絲頭朝下，以防扎破上面的密封膜。濾水管的間距不大于8m，外側(cè)管距膜溝中心線距離不大于4m。(2)真空泵射流式真空泵是由射流器、離心式清水泵、循環(huán)水箱等組成，真空泵是真空預(yù)壓的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響加固效果。5.加固單元?jiǎng)澐旨庸虇卧侵冈谝粡埻暾拿芊饽じ采w下的加固地塊為一個(gè)單元。一般情況下，加固單元的面積不大于10000m2，不小于2000m2；過大會(huì)增加施工難度，過小則加大工程成本，此外還應(yīng)根據(jù)地形和地勢條件靈活掌握，劃分加固單元和技術(shù)條件有：(1)地塊的長邊和短邊之比不大于3.2。(2)地塊的地勢要平坦，相對(duì)高差不大于0.3m，否則應(yīng)適當(dāng)劃小單元面積。6.密封膜

13、(1)塑料薄膜采用厚度為0.080.1Omm的普通白色聚氯乙烯農(nóng)用薄膜按一定尺寸要求經(jīng)熱縫合而成。為防止熱冷縮，加工尺寸應(yīng)比實(shí)際尺寸大一些。(2)鋪膜密封膜應(yīng)鋪三層，鋪膜前應(yīng)先挖好壓膜溝。鋪膜工作應(yīng)選擇無風(fēng)天氣、在白天一次完成。一塊10000m2的地塊，鋪膜的人數(shù)不少于30人。并應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的氯丁膠和高頻熱合機(jī)及部分備用整卷塑料薄膜。施工人員必須穿無釘軟底鞋，認(rèn)真檢查塑料薄膜有無開焊、破孔，并及時(shí)修補(bǔ)。第一層膜修補(bǔ)后才能鋪第二層、第三層。相鄰兩層膜的合縫必須錯(cuò)開5OOmm以上，嚴(yán)禁焊縫重疊。修補(bǔ)孔洞可用小塊薄膜，要求用濕布將破孔周圍和小薄膜擦洗干凈，再分別涂刷氯丁膠，待膠干燥(以不粘手為準(zhǔn))

14、后將小塊膜粘貼在破孔處，以兩層膜間沒有氣泡即可。(3)壓膜溝與擋水埝為了保證壓膜溝的密封質(zhì)量，壓膜前需先在溝內(nèi)灌水深20030Omm。壓膜時(shí)先把膜浸入水底，再在膜上壓一層黏土。當(dāng)泥浸透后由人工將黏泥踩成泥漿，然后再在溝里填黏土，并分層輕輕夯實(shí)。膜溝填實(shí)后再做擋水埝，埝高60080Omm，同一塊的埝頂要在同一平面上，高差不大于1OOmm，為防止風(fēng)浪沖刷和便于行走，捻頂壓兩層土袋。(4)局部密封抽氣管需穿過密封膜，膜與鋼管的接口處需采取特殊的密封措施，既要把接口處壓密實(shí)，又要防止抽真空時(shí)將膜拉裂。7.預(yù)壓(1)試抽氣抽氣開始時(shí)，應(yīng)將所有的抽氣泵同時(shí)開動(dòng)，并認(rèn)真觀察真空度的變化，正常情況下開泵后24

15、h，泵口處的真空度應(yīng)達(dá)到2.666kPa(2OmmHg)。此時(shí)應(yīng)安排專人在地塊內(nèi)和膜溝附近認(rèn)真巡查，尋找漏氣部位。如有漏氣，停泵進(jìn)行修理，直至無漏氣點(diǎn)為止。巡查時(shí)應(yīng)特別注意壓膜溝有無漏氣，如有漏氣應(yīng)及時(shí)停泵，進(jìn)行全面檢修。檢修內(nèi)容包括：1)擋水埝和膜溝外側(cè)的地面有無裂縫，塌陷，并查明原因進(jìn)行加固處理；2)預(yù)壓區(qū)內(nèi)有無過大的不均勻沉降，如沉降呈凹塌狀時(shí)耍剪開密封膜用砂子填平；3)真空表靈敏度是否正常；4)電器、機(jī)械是否完好。(2)抽氣經(jīng)檢查修理，再抽氣時(shí)真空度提高很快，此時(shí)更應(yīng)注意觀察整個(gè)預(yù)壓區(qū)內(nèi)有無異常，因?yàn)殡S著真空度的提高，一旦發(fā)生故障，情況比較突然，會(huì)造成較大的損壞，而且不易修復(fù)。經(jīng)過24

16、h抽氣，如情況正常，便可向埝內(nèi)灌水密封；亦可采用膜上全面覆水密封，可提高膜的密封性能；防止塑料膜直接爆曬，減緩膜的老化；冬期施工可以起到保溫防凍作用。(3)觀測與檢測施工單位一般只負(fù)責(zé)表面沉降觀測，其他諸如分層沉降觀測、分層孔隙水壓檢測、側(cè)向位移等測試項(xiàng)目一般由設(shè)計(jì)單位委派的監(jiān)測單位負(fù)責(zé)，其目的是對(duì)設(shè)計(jì)方案和加固效果進(jìn)行評(píng)估。1)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)由于真空預(yù)壓的地塊處在大面積軟土地區(qū)，附近很難設(shè)置較好的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。為此除需就近選擇正式水準(zhǔn)點(diǎn)供施工觀測時(shí)對(duì)觀測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整外，還必須認(rèn)真做好臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。臨時(shí)觀測點(diǎn)可將1OOmm的鋼管，用插板機(jī)插人地下，鋼管下端應(yīng)達(dá)到比較密實(shí)的土層。當(dāng)樁周土穩(wěn)定后(一般需1

17、5d)，在樁頂澆注混凝土墩，并埋入短鋼筋頭制成水準(zhǔn)點(diǎn)。2)沉降觀測標(biāo)尺沉降觀測尺以每500m2設(shè)一個(gè)標(biāo)尺，底座用混凝土制作。尺桿要選用經(jīng)烘干的紅松制作，尺桿每格讀數(shù)為5mm。為防止放尺時(shí)割破塑料膜，宜在尺座下墊兩層塑料編織袋。3)沉降觀測沉降觀測每天應(yīng)觀測一次。如遇到大風(fēng)天氣，應(yīng)在觀測記錄中注明。觀測時(shí)必須按平面圖中的編號(hào)順序進(jìn)行，并做好記錄。1.3.7 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.3.7.1 真空預(yù)壓地基和塑料排水帶質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1.3.7.1的規(guī)定。真空預(yù)壓地基和塑料排水帶質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表 表1.3.7.1項(xiàng)序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1真空度降低值%2觀測真空表2固結(jié)度(與設(shè)

18、計(jì)要求比)%2根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用不同的方法3承載力或其他性能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求按規(guī)定方法項(xiàng)序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)值一般項(xiàng)目1沉降速率(與控制值比)%±10水準(zhǔn)儀2砂井或塑料排水帶位置mm±100用鋼尺量3砂井或塑料排水帶插入深度mm±200插入時(shí)用經(jīng)緯儀檢查4插入塑料排水帶時(shí)的回帶長度mm500用鋼尺量5塑料排水帶或砂井高出墊層距離mm200用鋼尺量6插入塑料排水帶的回帶根數(shù)%5目測1.3.7.2 質(zhì)量檢驗(yàn)1.對(duì)于以抗滑移控制的重點(diǎn)工程，應(yīng)在預(yù)壓區(qū)內(nèi)選擇代表性地點(diǎn)預(yù)留孔位，在加載不同階段進(jìn)行不同深度的十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)和取土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，以驗(yàn)算地基的抗

19、滑移穩(wěn)定性，并檢驗(yàn)地基的處理效果。2.預(yù)壓期應(yīng)及時(shí)整理變形與時(shí)間、孔隙水壓力與時(shí)間等關(guān)系曲線，推算地基的最終固結(jié)變形量、不同時(shí)間的固結(jié)度和相應(yīng)的變形量，以分析處理效果并為確定卸載時(shí)間提供依據(jù)。3.真空預(yù)壓處理地基除應(yīng)進(jìn)行地基變形和孔隙水壓力觀測外，尚應(yīng)量測膜下真空度和砂井不同深度的真空度，真空度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。4.預(yù)壓后的地基應(yīng)進(jìn)行十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)及室內(nèi)土工試驗(yàn)等，以檢驗(yàn)處理效果。5.真空預(yù)壓地基其竣工后的承載力必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)數(shù)量，每單位工程不應(yīng)少于3點(diǎn)，1000m2以上工程，每100m2，至少應(yīng)有一點(diǎn)，3000m2以上工程，每300m2至少應(yīng)有一點(diǎn)。1.3.8 成品保護(hù)1.塑

20、料薄膜和塑料排水帶要妥當(dāng)存放，防止損壞。2.塑料薄膜鋪完后，應(yīng)采取防護(hù)措施，以防損壞薄膜。1.3.9 安全環(huán)保措施1.3.9.1用電安全1.真空預(yù)壓大都在空曠荒野施工，作業(yè)人數(shù)少，預(yù)壓階段是帶水作業(yè)，必須高度重視用電安全。2.變壓器以下的所有施工線路，必須采用“三相五線”制。所有用電設(shè)備必須配備國家指定的標(biāo)準(zhǔn)閘箱。3.固定電源線必須架空，拖地電纜必須采用防水橡膠電纜，且必須符合耐壓要求。嚴(yán)禁使用己老化的舊電纜，或不合格的產(chǎn)品。所有的電纜接頭必須有嚴(yán)格的防漏電措施，并用木樁將接頭豎起架離地面。4.電工或運(yùn)行工，上崗值班兩人同崗，嚴(yán)禁單人上崗，必須堅(jiān)持定期安全檢查制度。強(qiáng)風(fēng)、暴雨后應(yīng)立即進(jìn)行線路和用電設(shè)備檢查。1.3.9.2 機(jī)械作業(yè)1.插板機(jī)的安裝、拆卸必須有專人指揮，登高作業(yè)的人員必須配備安全裝置。2.兩班制或三班制作業(yè)，必須執(zhí)行班前交接制度和班后保養(yǎng)制度。機(jī)上人員必須遵守“清洗、潤滑、調(diào)整、緊固、防腐”的十字作業(yè)法。3.插板機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩必須經(jīng)常檢查，及時(shí)更換。振動(dòng)錘的所有緊固件必須有防振自鎖裝置，并經(jīng)常檢查緊固。4.插板機(jī)作業(yè)必須專人指揮，特別是穿樁靴的人員必須動(dòng)作協(xié)調(diào)，嚴(yán)防人身傷害。1.3.9.3 環(huán)保措施施工現(xiàn)場合理布置、場容整潔、封閉施工，廢棄物及時(shí)清理，現(xiàn)場進(jìn)行有組織排水。嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定和企業(yè)環(huán)境保護(hù)程序文件，防止有損壞周圍環(huán)