苍南真空预压法(共7页)

1.1.1 地基处理1.1.1.1 地块区真空预压施工1、概述本工程地基土为淤泥质吹填土，需真空预压进行软基处理。按设计采用无砂垫层真空预压施工方案进行软基处理，人工插打B型排水板，间距0.7m，正方形布置，真空预压100天。具体结构详见设计图纸“地块区吹填及软基处理断面示意图”。2、无砂垫层真空预压施工流程软基处理施工包括吹填土排水晾晒、搭设浮桥、铺设工作垫层、插设塑料排水板、铺设水平管网和无纺布、铺设密封膜、踩密封沟、安装抽真空系统、抽真空、卸载等工序。施工流程详见图5-5。排水晾晒搭设浮桥铺设工作垫层排水板滤管加工人工插设塑料排水板埋设监测仪器真空预压施工铺设密封膜、踩密封沟卸载、场地整平铺设水平管网、无纺土工布表5-5 真空预压软基处理施工流程图安装抽真空系统3、无砂真空预压施工工艺1）排水晾晒吹填（泥）施工完成后泥面含水量较大，需对泥面进行排水晾晒，排水方式可根据实际情况采用自然排水+潜水泵强排的方式。排水晾晒一是为了工作垫层能够顺利铺设，二是吹填淤泥土表层经晾晒后形成一定厚度的硬壳层，该硬壳层能够有效阻止抽真空加载前期土颗粒和水一起移动，在排水板四周形成土柱。2）搭设浮桥为确保后续铺设土工布、密封膜、抽真空等作业进行，需要在原吹填泥面上沿着加固区周边搭设浮桥。浮桥采用泡沫板和竹胶板等材料搭设，并绑扎牢固形成整体通道，浮桥两侧绑扎竹杆，保证人员在浮桥上行走安全。3）铺设工作垫层在泥面上先铺设一层编织土工布，作为持力层和起到隔离淤泥的作用。编织土工布铺设采用手提工业缝纫机缝合，采用包缝或丁缝方式。具体施工方法为：在处理区内选择一干涸场地作为工作场地，将编织土工布缝接成满足需要大小的大幅土工布。根据施工顺序，利用浮桥通道先抬入编织布，然后采用人工划泡沫排穿救生衣将编织布摊开后进行铺设。编织土工布铺设时保持一定褶皱，以预留真空预压沉降。4）插打塑料排水板排水板与滤管加工在材料加工区人工进行剪板，每条长度具体根据设计要求确定。排水板两头进行密封处理，防止板头进泥堵塞排水通道。将排水板缠绕在滤管上，并用扎带进行绑扎，确保排水板与滤管的直接接触，同时在连接处外侧包一层无纺土工布，保证排水板与滤管的通道畅通。排水板与滤管、管路之间的绑扎带接头需朝下，避免接头损坏密封膜。人工插打塑料排水板将绑扎好的塑料排水板靠近滤管插打，施打深度严格按照设计要求。人工插板过程中需检查排水板与管路的连接，确保缠绕搭接，打设过程中严格控制“翻浆”，打设完成后编织布上不能有明显的淤泥堆。效率测算：据施工经验，本工程条件下人工插板2人一个小组，每组日插板量约为2000m。本工程一区的地块区需人工插打B型排水板433万m，配备300人，按80%的时间利用率，可在20个有效天内完成插板作业；二区的地块区需人工插打B型排水板1820万m，配备600人可在38个有效天内完成插板作业。三区的地块区需人工插打B型排水板1246万m，配备600人可在26个有效天内完成插板作业。四区的地块区需人工插打B型排水板1629万m，配备600人可在34个有效天内完成插板作业。埋设监测原位观测仪器排水板插打完成后，无纺布铺设前按设计要求进行原位观测仪器埋设。5）铺设无纺土工布塑料排水板施工完成后，在其上部人工铺设一层200g/m2的无纺布，无纺布与滤管形成水平排水通道，同时保证密封膜不会因排水板和滤管接头破损，无纺布铺设时保持一定褶皱，以预留真空预压沉降，无纺布间采用搭接的形式，搭接宽度不小于200mm。6）铺设密封膜，踩密封沟在无纺布之上铺设两层密封膜，厚度为0.120.14mm，密封膜在工厂根据设计一次热合成型；铺膜时需确保膜下无硬物，不能硬拉，避免局部受力过大破坏密封膜，铺设后膜需略有松弛，避免较大差异沉降引起密封膜撕裂。加固区周边采用人工踩膜配合踩密封沟将密封膜埋入淤泥深层，确保加固区周边密封。抽真空期间加强管理，根据需要在密封沟覆水，重复踩膜，保证密封。真空泵接头、沉降杆接头、真空表、孔隙水压力等接出处进行密封处理。加强对密封膜的保护，抽真空期间，经常进行膜面检查，发现漏气及时进行修补。7）安装抽真空系统、抽真空、原位观测安装好真空泵系统（将水泵、水箱、闸阀、截止阀、出膜口连接好），将自电工房配电箱真空泵处漏电开关盒真空泵的电路接通后，空载调试真空射流泵，当真空射流泵上真空度达到85kPa以上，试抽真空。在膜面上、压膜沟处仔细检查有无漏气情况，发现后及时补好；按设计要求布置真空泵（7.5kw），主滤管通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。，并进行试抽真空；开始阶段，为防止大范围吸扁滤管及对加固区周围土体造成瞬间破坏。必须严格控制真空度加载速率，具体操作时可先开启少数真空泵。当真空度达到50-60kPa、经检查无漏气现象后，开始膜面蓄水，在此真空度下抽12周，使吹填土有形成一定的固结度，再开足所有泵，将膜下真空度提高到85kPa。保持一定开泵率，按设计要求持续抽真空约100天，在达到设计卸载标准后可安排进行效果检测。8）软基处理效果检测，卸载，平整场地抽真空后期，原位观测表层日均沉降量达到设计要求后即可安排相关土工试验进行效果检测，常见有钻孔取土样室内土工试验等。4、无砂垫层真空预压施工效率测算以面积1万-3万的区块为例，拆分为各工序所耗费的时间，编织布铺设需2-3天，排水板打设需要约5天，无纺布铺设需要约2天，密封膜铺设需要约2天，真空管设备安置及真空管路架设需大约4天，抽真空时长约为100天，地块区一个完整的独立区块从工艺性施工到卸载总计历时约120个日历天。本工程地块区真空预压软基处理面积总计约529.99万，按1万m3-3万m3一块划分成约240个小区块，我司计划引进10组施工队伍（每组工人数量约100人，分区展开搭接流水作业，每组负责24个区块。1.1.1.2 道路区真空预压施工1、概述本工程地基土为淤泥质吹填土，需真空预压进行软基处理，按设计采用无砂垫层真空预压浅层处理+有砂垫层真空预压深层处理的施工方案进行软基处理。因工程区内部分围堤是砂围堤，由于砂的透气性，这些围堤在与真空预压区块相邻位置易发生漏气的现象，难以确保真空度的形成，影响地基处理效果。故在此处设置密封措施。计划在砂围堤内坡脚处打设粘土密封墙，密封墙采用双排70cm结构，搭接20cm；有效范围深度8m。地基处理完成后再将密封墙用砂换填。无砂垫层真空预压浅层处理采取人工插打B型排水板，间距0.8m，正方形布置，真空预压45天。有有砂垫层真空预压深层处理采取机械插打C型排水板，间距0.8m，正方形布置，抽真空180天。具体结构详见设计图纸“道路区吹填及软基处理断面示意图”。无砂垫层真空预压浅层处理施工工艺同“地块区真空预压施工”，在此不作赘述，下面重点介绍有砂垫层真空预压深层处理施工工艺。2、有砂真空预压施工流程道路区有砂垫层深层预压施工工序也包括铺设砂垫层、打设排水板（机械）、真空管网铺设连接、粘土密封墙施工、铺设无纺土工布、铺设密封膜、开挖密封沟、安装抽真空系统、抽真空180天、真空卸载等工序。施工流程详见表5-6。布设地面沉降杆埋设监测器材图5-6 真空预压软基处理施工流程图铺设砂垫层机械打设塑料排水板卸载、场地整平铺设无纺布、密封膜、开挖密封沟埋设滤管、打设密封墙满足要求安装抽真空设备、真空预压施工场地清理3、有砂真空预压施工工艺（1）砂垫层铺设道路区砂垫层采用泥浆泵从临时砂库区抽砂铺设。砂垫层的铺设由测量人员辅助进行测量观测进行高程控制，厚度一定要铺设均匀，以防影响后续工序施工。砂垫层施工需在道路区两侧先用小砂袋堆垒形成围护。砂垫层铺设施工时，在道路区内大密度的布设标杆，根据已测算好的吹填控制标高（须考虑沉降、固结因素的影响）做好标高标识，一般采用30m30m网格左右布置，保证吹填砂标高就近有准确的参考标识。在吹砂过程中进行人工踩砂，结合场地实际情况及时调整砂水混合物的流向，使坡度更缓，不安排人工踩砂的坡比一般1：201：50，人工踩砂后能达到1：80，从而控制了局部吹填的平整度。效率测算：砂垫层铺设采用40cm管径吹砂管线直接由砂库区通过水利输送至道路区，在端口采用分流管进行分流以保证平整度。一条管线一小时可以运输约250m3。每日按16个小时计算平均每日可铺设4000 m3。完成一区4.7万m3砂共需12个有效天。完成二区23.7万m3砂垫层施工约需60个有效天。 完成三区14.73万m3砂垫层施工约需37个有效天。四区计划投入30台泥浆泵，按80%时间利用率计算，完成四区18.3万m3砂垫层施工约需46个有效天。（2）打设排水板本工程道路区的二次处理排水板采用门架式震动插板机进行打设，其施工工艺基本同“石碴路基塑料排水板施工”。效率测算：据施工经验，一台插板机日插板量约为0.8万m。本工程一区道路区第二次处理排水板打设配备20台插板机，完成一区道路区插板295.5万m约需18个有效天。二区配备30台插板机，完成二区道路区插板1485万m约需个62有效天。三区配备20台插板机，完成三区道路区插板924.3万m约需58个有效天。四区配备20台插板机，完成四区道路区插板1148.5万m约需72个有效天。（3）真空管网铺设、连接真空管网由软式透水管主管和支管组成。各区主管布设数量不宜少于3道，且应结合场地地形、地质（原土埂、临时隔堤）情况，合理布设走向，防止真空预压过程中因不均匀沉降导致主管断裂。应严格控制软式透水支管质量，不得将外包滤布有破损的滤管用于铺设，且在铺设过程中确保滤管上的滤膜不被破损，支管与主管应连接可靠，接头处采用滤布绑扎。软式透水支管与排水板连接处应采取有效密封措施，防止泥土渗漏、阻塞。支管与排水板连接后应挖沟埋入砂垫层中，支管和主管之间用三通和四通进行连接形成一个回路，出膜处采用无缝镀锌钢管和接头相连接，垂直伸出膜面约30cm。（4）粘土密封墙施工1）施工工艺采用双轴粘土搅拌桩工艺。2）施工流程定位：平整施工场地后，按照桩位平面布置图确定桩位。将搅拌机移至设计桩位，定位对中，桩位放样误差小于50mm，搅拌轴垂直度（每米）允许偏差不超过15mm。施工顺序粘土搅拌桩双轴的长轴方向垂直于密封墙的方向，粘土搅拌桩采用从一端向另一端顺序连续施工。制浆：按设计桩长和泥浆掺量在泥浆拌制机内制备泥浆，待压浆前将泥浆倒入集料斗中。搅拌喷浆下沉：启动电动机和灰浆泵，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉的同时将拌制好的泥浆压入地基土中，边旋转边喷浆，保证搅拌下沉与喷浆速度是同步的，下沉的速度不大于1.2m/min。搅拌深度一般比设计深度超深1020cm，当搅拌至桩端时，应坐底30秒以上，保证浆液完全到桩端。钻进注浆量约5060%。搅拌上升：当搅拌头下沉到设计深度，并坐底30秒以上后，开始提升，边旋转边喷浆，提升速度不大于0.8m/min。搅拌头提升到距桩顶1m时，应减速，在喷浆口露出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。提升注浆量约2030%。再次搅拌喷浆下沉：与步骤基本相同，区别是钻进注浆量约1020%。再次搅拌上升：与步骤基本相同，区别是提升注浆量约1015%。移位：搅拌机移位，并重复步骤。清洗：向集料中注入适量清水，开启泥浆泵，清洗管中的残存的泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头上的土清洗干净。（5）铺设无纺土工布密封膜铺设前，在下部先人工铺设一层200g/m2无纺布，布块之间进行搭接，铺设无纺布不仅保护其上的密封膜，又可起到一定的水平排水垫层作用。（6）铺设密封膜、开挖密封沟施工工艺同“无砂真空预压施工工艺”中的“6）铺设密封膜、踩密封沟”。但密封沟采用先开挖后踩膜、压膜的方式。（7）安装抽真空系统、抽真空、原位观测施工工艺同“无砂真空预压施工工艺”中的“7）安装抽真空系统、抽真空、原位观测”。（8）软基处理效果检测，卸载，平整场地表层采用载荷板检测，其他施工工艺同“无砂真空预压施工工艺中的“8）软基处理效果检测，卸载，平整场地”。4、有砂垫层真空预压施工效率测算同样以面积1万-3万的区块为例，拆分为各工序所耗费的时间，铺设砂垫层需5天，排水板打设需要约6-8天，无纺布铺设需要约2天，密封膜铺设需要约2天，真空管设备安置及真空管路架设需大约4天，抽真空时长约为180天，道路区有砂垫层真空预压深层处理一个完整的独立区块从工艺性施工到卸载总计历时约210个日历天。1.1.1.3 真空预压施工用电方案根据施工区域位置、施工面积、环境、施工结构类型来确定现场用电设备及变压器的数量。软基处理施工面积为629.75万平方米，供电系统采用TN-S三相五线制接零保护系统。考虑到每大区再分小区流水作业、搭接施工，计划一区地块区抽真空总体时间跨度110天，配备14台315kVA变压器， 610台7.5kw真空泵；道路区第一次处理抽真空总体时间跨度55天，第二次抽真空时间跨度205天，需配备2台315kVA变压器， 72台7.5kw真空泵。计划二区地块区抽真空总体时间跨度130天，配备37台315kVA变压器，1655台7.5kw真空泵；道路区第一次处理抽真空总体时间跨度75天，第二次抽真空时间跨度245天，需配备8台315kVA变压器，358台7.5kw真空泵。计划三区地块区抽真空总体时间跨度120天，配备27台315kVA变压器， 1211台7.5kw真空泵；道路区第一次处理抽真空总体时间跨度60天，第二次抽真空时间跨度240天，需配备5台315kVA变压器， 226台7.5kw真空泵。计划四区地块区抽真空总体时间跨度150天，配备35台315kVA变压器， 1559台7.5kw真空泵；道路区第一次处理抽真空总体时间跨度70天，第二次抽真空时间跨度237天，需配备7台315kVA变压器，280台7.5kw真空泵。经施工强度分析，最高峰时约有2.9km2在抽真空，功率为2.1万kW。根据真空泵7.5kw的功率，抽真空用电设备至变压器距离不能超过600米，及布泵密度1100m2/台计算，采用315kVA的变压器，总共需提供315kVA变压器70台，7.5kw真空泵需3000台。同时合理布置施工区变压器的安装位置，以保证各抽真空用电设备至变压器之间的距离不超过600米。