徐瑞寶+章途鑫
摘 要:為確保軟土地基無砂墊層真空預(yù)壓法的工程施工質(zhì)量,加強工程所需的材料質(zhì)量控制、材料加工過程質(zhì)量控制和施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,以最終達到設(shè)計要求的地基承載力,為今后類似工程施工質(zhì)量管理提供借鑒作用。
關(guān)鍵詞:軟基 無砂墊層 真空預(yù)壓 質(zhì)量控制
近年來,隨著我國沿海地區(qū)疏浚土綜合利用和吹填成陸工程的大量出現(xiàn),傳統(tǒng)上的真空預(yù)壓技術(shù)的水平排水體一般都采用50cm左右的砂墊層,但由于工程條件,砂源等因素,在很大程度上制約了該方法的應(yīng)用,無砂墊層真空預(yù)壓法技術(shù)因此應(yīng)運而生。該方法取消了常規(guī)真空預(yù)壓法中的水平排水砂墊層,將軟基中的垂直塑料排水板與真空抽氣管直接連接,起到節(jié)省砂料、降低費用、縮短加固工期的作用,在溫州等沿海地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。然而,施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度,甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此,在無砂墊層真空預(yù)壓施工過程中,加強施工質(zhì)量管理,做好每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,最終達到設(shè)計的地基承載力指標(biāo)要求。
1.工程所需的材料質(zhì)量控制
(1)工程所用材料必須符合規(guī)范規(guī)定和設(shè)計要求, 均應(yīng)按規(guī)定進行抽檢、試驗,經(jīng)檢驗不合格的材料嚴(yán)禁進入施工現(xiàn)場。
(2)在購置土工織物時,廠方應(yīng)備有出廠日期鑒定書或合格證及抽樣試驗報告,并經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門抽樣試驗認(rèn)可,方能使用。
2.材料加工質(zhì)量控制
2.1編織布和土工布加工
在加工場地按設(shè)計長度加工,將加工好的編織布折疊成捆,編織布進場和加工后,應(yīng)注意保護,嚴(yán)禁因露天曝曬而老化。
2.2排水濾管加工
根據(jù)濾管的長度確定這段濾管上的排水板數(shù)量,根據(jù)設(shè)計間距綁一根排水板。
2.3排水板加工
根據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求,排水板穿透需處理的軟土層。將排水板的一頭連接到排水濾管上,將排水板頭繚在濾管兩圈后用塑料繩綁緊。
2.4真空密封膜加工
密封膜采用兩層聚氯乙烯薄膜,加工尺寸根據(jù)實際場地大小在工廠用熱粘法焊接好并運到現(xiàn)場,其長、寬尺寸均應(yīng)比加工區(qū)域長出4m。
3.施工質(zhì)量控制
3.1編織布或土工布鋪設(shè)
測量定位采用全站儀,測設(shè)時根據(jù)軸線測所鋪設(shè)土工布的區(qū)域的邊線,點測量間距為20m。連續(xù)施工時,應(yīng)先行檢查以前鋪設(shè)的編織布有無破損或翻動情況,如有不符合規(guī)范要求的現(xiàn)象,應(yīng)先進行處理和加固,再進行本次的編織布鋪設(shè)施工,并做好接茬處的銜接。施工人員檢查編織布鋪設(shè)位置準(zhǔn)確、穩(wěn)固符合要求后,一塊編織布或土工布的鋪設(shè)即告完畢,然后繼續(xù)進行下一塊的鋪設(shè)。
①橫向搭接部分采用平疊搭接,搭接寬度大于50cm。
②每區(qū)塊編織布鋪設(shè)完畢后及時進行排水濾管的布設(shè)和塑料排水板的施打,并注意保護編織布,避免損壞已鋪好的編織布。
③土工織物若出現(xiàn)了破損或孔洞,及時修補,亦可采用搭接的形式修補,修補原則采用相同材料。
④鋪設(shè)時應(yīng)邊鋪邊撤除軟泡沫筏,同時壓袋裝土穩(wěn)固,相鄰兩塊編織布的搭接長度不小于設(shè)計要求,搭接縫應(yīng)用袋裝土壓穩(wěn)。
3.2排水濾管布設(shè)
將已連接排水板的排水濾管運至施工現(xiàn)場,通過已施放好的各單元內(nèi)外邊線,利用鋼尺量距確定排水濾管和排水板的位置、方向,并做好標(biāo)記。根據(jù)標(biāo)記施打完綁在排水濾管上的排水板之后,排水主管與濾管之間用四通或三通連接,二根管之間采用PVC管接頭連接,長度和強度滿足地基沉降后不致拉脫的要求。在布設(shè)過程中要確保濾管上的土工濾布不被破損。主管的出膜裝置的開口部分暫時用布包好,防止泥沙或其他雜物進入管內(nèi)。出膜位置要做好標(biāo)記,以便鋪膜后安裝出膜裝置時識別。
① 在施工過程中需檢查塑料排水板與排水濾管的連接是否松脫,排水主管之間、排水濾管之間、排水主管與濾管之間的連接是否符合設(shè)計要求。
② 檢查排水濾管之間的設(shè)置間距是否符合設(shè)計要求。
3.3 塑料排水板施打
通過已施放好的各單元內(nèi)外邊線,利用鋼尺量距確定排水濾管的位置、方向,并做好標(biāo)記。將綁好排水板的排水濾管抬至施工現(xiàn)場并進行調(diào)整,使連接在濾管上的排水板對準(zhǔn)已放樣好的排水板樁位,塊與塊之間埋設(shè)固定樁,防止出現(xiàn)漏打或重打現(xiàn)象。排水濾管連接的長度和強度滿足地基沉降后不致拉脫的要求。
在排水板施打過程中,需要調(diào)整手插板工具的位置以保證插板垂直度,同時控制回帶量。由于排水板的施打要人員站在軟泡沫筏上就行施工,故要注意避免破壞下層已鋪設(shè)好的編織布。塑料排水板下沉?xí)r,嚴(yán)禁出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和撕破濾膜等現(xiàn)象。
3.4 真空密封膜鋪設(shè)
鋪設(shè)前清除土工布上的壓袋裝土及其他所有雜物,尤其是尖銳塊狀物。選擇無風(fēng)或風(fēng)力較小的時間內(nèi),分兩層鋪設(shè)。各分區(qū)交界處,先鋪設(shè)膜的加固分區(qū),預(yù)留足夠長的膜接頭。鋪設(shè)時須根據(jù)風(fēng)向,人排成長龍,將薄膜卷搬至現(xiàn)場,一側(cè)由人按住膜邊,然后由密排的人手將膜展開,邊后退邊展膜,為防止膜吹起,可適當(dāng)在中間壓一些重物。另一側(cè)膜到邊后,須趕走膜內(nèi)氣包。
再加固區(qū)四周人工開挖密封壓膜溝,密封壓膜溝的深度及寬度根據(jù)施工的要求確定。在密封膜鋪設(shè)的過程中需注意密封膜的四周應(yīng)有足夠的超寬余量(3~5m),適當(dāng)調(diào)整膜的位置,再埋膜入密封溝。真空膜在工廠加工時,密封膜的大小應(yīng)注意埋入密封溝的部分,留有足夠余地,密封溝挖好后應(yīng)注意將膜貼于溝的內(nèi)壁,人工將密封膜及密封膜保護層踩入泥面下至少100cm。每層膜鋪好后,要仔細(xì)檢查破洞及開焊處,及時補洞。埋膜入溝時應(yīng)分層回填淤泥或粘土,并壓實,要防止壓膜過程中撕裂密封膜。
3.5 出膜裝置及真空射流系統(tǒng)的安裝
出膜裝置使整個膜內(nèi)、膜外抽真空系統(tǒng)形成一個有機的整體,使管路系統(tǒng)連續(xù)、通暢,同時又不使薄膜漏氣。真空主濾管通過出膜裝置及膠管與真空射流系統(tǒng)連接。出膜裝置的連接必須牢固,密封性必須可靠。真空泵的安裝嚴(yán)格按照電機(或柴油機)、水泵、(循環(huán))水箱、閘閥、止回閥、出膜口的次序進行連接,連接處用橡膠墊、玻璃膠等進行密封,底座用砂飽墊高、夯實。每一塊膜區(qū)全部設(shè)備安裝完畢后立即進行設(shè)備調(diào)試,同時檢查薄膜漏洞及周邊的漏氣處,補洞堵漏,真空度達到設(shè)計要求后正常抽氣。
3.6 抽真空施工
試抽氣成功且真空度達到設(shè)計要求后,連續(xù)抽真空5~6天,確認(rèn)無漏氣時可進行抽真空施工。開始階段,為防止真空預(yù)壓對加固區(qū)土體造成瞬間破壞,必須嚴(yán)格控制抽真空速率,經(jīng)檢查無漏氣現(xiàn)象后,開足所有泵,將膜下真空度提高到設(shè)計要求,此時可開始恒載計時。
為了了解膜下真空度的分布情況,需要在預(yù)壓區(qū)膜下根據(jù)設(shè)計要求埋設(shè)真空表。為了了解真空度傳遞的情況和地基土中的情況,需要在垂直排水通道和地基土中埋設(shè)真空表和孔壓計,其數(shù)量根據(jù)需要確定。真空預(yù)壓時,每12小時檢查和記錄真空度一次,并逐日匯總上報。為了經(jīng)驗施工質(zhì)量和加固效果,最直接簡便有效的方法是在預(yù)壓區(qū)的面層設(shè)置沉降板。抽真空前期每2天測量一次沉降,后期每5天測量一次,直至預(yù)壓結(jié)束。為了了解卸載后土體的回彈情況,卸載后需繼續(xù)觀測沉降,直至穩(wěn)定。如果有需要,在真空預(yù)壓期間需觀測地基土各分層沉降情況和預(yù)壓區(qū)周邊的水平向變形情況。
真空預(yù)壓期間保證膜下真空度大于設(shè)計值,出現(xiàn)真空度降低的情況,要及時查明原因,進行處理。
由于各種原因,射流泵全部停止工作,膜內(nèi)真空度隨之全部卸除,這將直接影響地基預(yù)壓效果,并延長預(yù)壓時間,為避免膜內(nèi)真空度在停泵后很快降低,在真空管路中設(shè)置止回閥和閘閥。當(dāng)預(yù)計停泵時間超過24h,則應(yīng)關(guān)閉閘閥。進行真空預(yù)壓施工,備用電源要充足,不得讓射流泵停止工作。同時所有的止回閥和閘閥都應(yīng)符合密封要求。
4.卸載標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)真空預(yù)壓加固單元在膜下真空度達到85KPa的條件下,連續(xù)抽真空,滿足設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)后,即可停機卸載,交工驗收。
5.地基承載力檢測
地基承載力特征值采用十字板試驗和室內(nèi)土工試驗綜合確定,必要時采用淺層平板荷載試驗進行校核。在吹填土0~1.5m范圍內(nèi)84個取樣點和1.5m以下范圍內(nèi)56個取樣點中,通過檢測,場地土經(jīng)塑料排水板真空預(yù)壓處理后檢測范圍內(nèi)吹填土0.0~1.5m地基土地基承載力特征值fak≥50kPa,1.5m以下加固深度范圍內(nèi)地基承載力特征值fak≥40kPa,總體上達到了預(yù)期的處理效果。
參考文獻:
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