李海濤
摘要:真空預(yù)壓是在將要加固的軟土地基上鋪設(shè)一層水平砂墊層,在砂墊層下施工排水通道,在砂墊層里鋪設(shè)塑科排水管道,再將不透氣的密封土工膜鋪在砂墊層上,通過地面上安裝的射流真空泵,將薄膜下土體中的空氣和水抽出,形成真空產(chǎn)生付壓,使土體得以排水團結(jié)。
關(guān)鍵詞:真空預(yù)壓軟基處理高速公路
0引言
真空預(yù)壓的施工工藝比較復(fù)雜,適用于不舍透水砂層的軟土處理段落,當(dāng)處理土層中有充足的水源補給的透水屢時,要采取一定的措施隔斷透水層。采用這種措施土體固結(jié)快,強度相應(yīng)提高,可提高填土速度,縮短工期,而不至于在施工時發(fā)生猾移。土體內(nèi)固結(jié)壓力分布比較均勻,可使施工期的沉降速度加快,并減少次固結(jié)沉降,能較快的減少工后沉降,但這種處理措施的造價相對比較高。現(xiàn)以某高速公路項目施工情況舉列說明。
1工程概況
某高速公路項目一標段用真空預(yù)壓軟基處理方案。主要工程數(shù)量有:加固面積4438平米。砂墊層(80CM)3670立方,塑料排水板42471米,PVC管1203米。有紡?fù)凉げ?118平米,預(yù)壓土方2843立方。該段地處于淤泥質(zhì)粘土、亞粘土地質(zhì)段。本工程工期要求緊、質(zhì)量要求高,時間短任務(wù)重。為此根據(jù)實際要求對軟土地基段采用抽真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的處理方法。
2施工方案
根據(jù)本段工程進展現(xiàn)狀,已完成了打設(shè)塑排板(塑料排水板的簡稱,下同)的工作。下步工作便是鋪設(shè)砂墊層,敷設(shè)主、支濾管、再鋪設(shè)砂墊層,埋設(shè)監(jiān)測裝置,挖密封溝,鋪設(shè)細砂,鋪設(shè)一層有紡?fù)凉げ己投诱婵漳せ靥蠲芊鉁希惭b射流泵相應(yīng)的管路,抽真空、觀測等等。下面說明其做法(順序由上而下):
2.1一層砂墊層前,要對場地表面平整。整平的場地內(nèi)高差≤5cm。砂墊層鋪設(shè)厚度20cm,且均達到均勻、密實、表面平整。塑排板外露頭應(yīng)出露至砂墊層表面,并倒向一側(cè),以避免砂礫從塑排板端部漏入塑排板芯與濾膜之間,形成井阻現(xiàn)象影響膜下、真空度向深部的傳遞。
2.2敷設(shè)干、支濾管前,先對場地進行測量。然后按設(shè)計施工圖紙的集合關(guān)系,施放出干、支濾管的走向線。主、支濾管的材料,分別采用PVC管,主管采用巾100、支管中60、濾管上必須打濾眼,濾眼直徑8ram,間距4cm,為防止砂礫進入主、支濾管內(nèi)堵塞管道,應(yīng)用有紡?fù)凉げ?300g/m)纏繞。濾管鋪設(shè)前,對管子的接長和交叉,應(yīng)事先加T_--通、三通、四通軟接頭配件,以便施工使用。施工人員要特別注意管子連接部位的施工質(zhì)量,必須做到管子不漏氣。
2.3開挖密封溝當(dāng)?shù)谝粚由皦|層鋪設(shè)完畢,在敷設(shè)濾管的同時,便可安排一部分人遠開挖密封溝,密封溝的內(nèi)邊口至濾管部距離應(yīng)≥3.00m,溝深≥1.5m,底寬≥O.3m,上口寬≥1.5m-2.0.溝宜挖入粘土內(nèi),若就地?zé)o粘土?xí)r,應(yīng)考慮將密封溝的尺寸比上述擴大0.3m0.5m,然后從外地運來粘土加以回填0.3m-O.5m(一定夯實)至要求端面尺寸。沿密封溝的邊緣,在場周圍填筑擋水梗,以利抽真空時場地覆水,便于增加場地內(nèi)的荷載,提高加固場地的密封程度。
2.4埋設(shè)監(jiān)測裝置真空預(yù)壓加固軟基的監(jiān)測裝置,主要是膜下真空度和泵上真空度觀測的真空表,用于觀測加固場地沉降標和測定地下孔隙水壓力的孔壓計等,埋設(shè)的位置和數(shù)量符合設(shè)計要求。
2.5二次鋪設(shè)砂墊層當(dāng)主、支濾管鋪設(shè)完畢,連續(xù)射流泵的管子接好,切經(jīng)檢驗無誤時,即立即鋪設(shè)第二層砂墊層,厚度20cm(壓實),表面平整。厚度均勻。
2.6鋪細沙和土工及真空膜先在砂墊層上鋪設(shè)10cm的細沙。表面達到平整且密實。然后鋪一層(300g/m)有紡?fù)凉げ?,土工布的頂破強度要?/1600N,在其上再鋪設(shè)真空膜,真空膜的技術(shù)標準應(yīng).滿足下列要求:真空密封膜單層厚度大干0.14ram;抗拉強度≥100N/5cm;圃球頂破強度≥100KN:延伸率≥240%;滲透系數(shù)≤1.OE-10cm/s:膜間搭接長度1.5-2.0m,膜的搭接方法必須用熱合黏法。
鋪設(shè)的土工布和真空膜的松緊要適度,不宜過緊或太松,過緊了因抽真空和加堆載引起地基的沉降.可能會使膜被拉破而損壞。太松了會影響下真空度的上升。
真空膜的熱合黏接,一定要認真細微,不得出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。
土工布的搭接采用手工或機械縫合都可以,但縫制的線條要平直、均勻、結(jié)實。縫線用尼龍粗線。
鋪設(shè)真空前,要求派專人。逐一檢查場地表面是否有尖銳器物,如鐵絲頭、沙子中的尖銳石頭、貝殼等,如發(fā)現(xiàn)時予以處理,免得刺破密封膜而漏氣。
2.7回填密封溝在真空膜鋪設(shè)完畢后,即對密封溝回填,真空膜的外邊緣,應(yīng)沿密封溝被坡面、溝底、鋪至外坡面上50cm止?;靥钔翍?yīng)采用不含硬塊的粘土,回填時要夯實,保證場地四周密封而不露氣。
2.8按照設(shè)計,要求每個處理段按800-1200m2安裝一臺7.5KW真空泵,并配備一定數(shù)量的設(shè)備備用,以便于射流泵出現(xiàn)故障時能夠及時維持設(shè)計要求真空度。連接射流泵的主濾管的管子。連接真空管子和沉降桿,由膜下伸至膜土?xí)r一定要處理好真空表管子和沉降標桿,由膜下伸至膜上時,定要處理好真空膜的關(guān)系,不得有漏氣現(xiàn)象發(fā)生。另行在行人必經(jīng)之路,鋪麻袋草墊以保護真空膜。
2.9試抽氣在上述一切工作完成(此時場地未覆水),電源接通后,便可以試抽氣。通過試抽氣,檢查場地的密封程度,檢查儀表、設(shè)備運行狀況,觀測真空度上升速度等。一般情況下,試抽氣一周內(nèi)膜下真空上升到80KPa左右,即認為密封狀況良好,可以進入正常穩(wěn)定抽氣階段。
2.10鋪土工布、細沙和粘土當(dāng)由試抽氣進八穩(wěn)定抽氣階段達到10天以上后,即可在真空膜上鋪設(shè)第二層土工布,覆蓋全場地至密封溝的外邊緣。一則保護真空膜不受上部堆載施工的破壞,二則增強場地的整體效果,三則使地受力均勻,在土工布再鋪設(shè)20cm厚的細沙和30cm粘土層。
2.11穩(wěn)定抽氣如前所述。由試抽氣使膜下真空度上升至一80KPa以上,且保持穩(wěn)定,便可認為進入穩(wěn)定抽氣階段。
該階段的工作應(yīng)做好真空表、沉降標、孔壓計的觀測和記錄。做好真空表的觀測和記錄,每小時不少于10次,(每日三班),沉降觀瀏要求開始一月內(nèi),一天兩次,上下午各一次(間隔12小時左右);一個月后,每天一次,孔隙水壓力觀測。水平位移觀測要求每天一次。
2.12拆除設(shè)備,監(jiān)測裝置等當(dāng)穩(wěn)定抽氣達四個月,場地的平均沉降量達到了設(shè)計要求,且最后的沉降量小于10mm時,再征得監(jiān)理工程師的同意后,便可進入維持抽氣階段。維持階段的抽氣,一般不超過15天。維持抽氣結(jié)束后,立即組織人員拆除涉筆,監(jiān)測裝置。至此、抽真空的外部工作全部結(jié)束。
2.13編制竣工資料工程竣工、將編制下列資料:開、竣工報告、設(shè)計更改函、工程數(shù)量結(jié)算表。
3進度計劃
按工期要求,穩(wěn)定抽氣的時間預(yù)計100天,則加上抽氣前的準許工作20天時間所以每個處理段近四個月。組織機構(gòu):針對真空預(yù)壓施工特點。開工準備階段施工人員需要多一些,月10-15人(含電工、電焊工、測量員)。進入穩(wěn)定抽氣階段。人員可逐漸減少,一塊場地1-2人進行各種觀測記錄。
4質(zhì)量保證措施
真空預(yù)壓的施工和其他工程施工一樣,工程質(zhì)量的優(yōu)劣,主要取決于人的因素。為此,我項目在本工程的施工中主要抓住人的因素進行工程質(zhì)量管理。措施如下:①施工前,對所有參與施工人員進行一次思想教育,將提高工程質(zhì)量的重要性和應(yīng)搞好工程質(zhì)量講解清楚使之充分認識到搞好本工程質(zhì)量的重要性,重視搞好工程質(zhì)量的施工。②做好施工前的技術(shù)交底,使施工人員明確與本工程有關(guān)的設(shè)計、規(guī)范要求,在施工中做好心中有數(shù)。③要求質(zhì)檢員、材料員、施工員、嚴把材料關(guān)。對購進物資,不僅要有產(chǎn)品的合格證、質(zhì)保書、還要廠方提供廠家營業(yè)執(zhí)照、購進材料必須驗收,只有經(jīng)驗收合格的材料才能用語施工。④制定獎懲措施,工程施工中將每月進行一次施工質(zhì)量評比。對工程質(zhì)量搞的好的場地進行表揚獎勵,搞的差的給予批評罰款。采用激勵機制,搞好工程質(zhì)量。
5安全措施
為了確保工程的安全生產(chǎn),保證無事故發(fā)生,全面貫徹安全生產(chǎn)第一,預(yù)防為主的方針,我公司調(diào)集精兵強將,成立了安全領(lǐng)導(dǎo)小組。組長由軟基處理作業(yè)隊長擔(dān)任,配有專職安全員一名,并制定了有關(guān)安全制度和措施。①凡進入施工現(xiàn)場人員,必須戴好安全帽,嚴格按照施工規(guī)范進行施工,不得違章指揮和違章操作。嚴格交接制度,嚴禁酒后作業(yè)。②設(shè)備進場后,有關(guān)人員必須嚴格檢查機械每個部件及安裝情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,確保設(shè)備安全正常運行。③安全人員隨時檢查設(shè)備安全運行情況,特別是加強用點安全管理。④電動機應(yīng)按照施工規(guī)范。進行接地、接零,電纜、照明線路等需要架空的必須架空。⑤所有操作人員必須持證上崗。⑥對違反安全制度的人員、安全員、可按警告、罰款、清除出場等處理。
6環(huán)境保護
①組織人員認真學(xué)習(xí)國家環(huán)保的有關(guān)政策及法規(guī)。②材料場地應(yīng)堆放整齊,每班交接時,應(yīng)及時清理現(xiàn)場和垃圾,做到文明施工③控制燥聲,按有關(guān)規(guī)定,施工現(xiàn)場燥聲不應(yīng)大于50分貝。④真空預(yù)壓處理。工作時抽出的地下水應(yīng)及時派入河道水溝,不能直接排入農(nóng)田、魚塘、以防環(huán)境污染。
總之,真空預(yù)壓加堆載預(yù)壓對淺層軟土的處理效果較好,對使用荷載較小的軟基地基,使用真空預(yù)壓方案可縮短工期,較為經(jīng)濟合理。但目前該理論沒有得到完全有效驗證。尚需要更多的實驗工作。