真空预压施工方案

-1-集装箱区真空预压地基处理施工方案一、工艺说明真空预压地基处理的原理为采用密封膜与土体围护结构使加固区域形成密闭空间，借助真空射流泵和埋设在垫层中的管道，将膜下土体密闭空间中的空气抽出，形成真空，使土体内空隙充分形成负压，利用大气压力使土体中空隙密实，提高固结度，以达到地基加固的目的。上海枢纽闵行铁路货场工程位于闵行区剑川路北侧，昆阳路西侧，地基土存在较厚的淤泥质粘土层，含水量高，承载力低，不能够满足上部建筑物承载及沉降要求。根据设计要求集装箱区地基采用真空预压地基处理。为明确真空预压地基处理施工作业的工艺流程和操作要点，指导规范真空预压作业施工，特编制本方案。二、编制依据《铁路路基工程施工质量验收行标准》《铁路路基施工规范》《闵行货场路基设计大样图集》《交通土建软土地基工程手册》三、施工范围及计划工期1.施工范围真空预压地基处理里程段为：H2GDK9+606～H2GDK9+850、H2GDK10+100～H2GDK10+726，两段共长870米，处理宽度为95.7米，划分成如下四个施工区域，袋装砂井每施打完一个区域预压一个区域。里程划分范围加固长度（m）区域编号处理面积（m2）H2GDK9+606～H2GDK9+850244Z1区23351H2GDK10+100～H2GDK10+310210Z2区20097H2GDK10+310～H2GDK10+520210Z3区20097H2GDK10+520～H2GDK10+726206Z4区19715合计：87083260-2-2.计划工期计划开竣工日期为：2008年05月10日～2008年10月20日，工期163天。其中Z1区2008年05月10日～2008年08月20日；Z2区2008年05月30日～2008年09月10日；Z3区2008年06月20日～2008年09月30日；Z4区2008年07月10日～2008年10月20日。四、施工人员、机械设备配置1.施工人员配置工班长5人，技术人员3人，负责施工管理、技术资料、材料检验、配合竣工检测等工作；施工员5人，作业人员30人，负责机械设备进场、使用及维护，日常施工。2.施工机械设备配置主要施工机械设备仪器表序号机械或设备名称型号规格数量额定功率（kW）备注1射流真空泵IS867.5kw其中4台备用2装载机CAT3201235kw3配电厢80KW84柴油机7.5KW105真空表1046沉降板657全站仪莱卡18水准仪Ds21五、施工总体布置1.临时用电现场已安装三个变压器，里程分别为：K9+580（315KVA），K10+300（500KVA），K10+700（KVA），沿真空预压区域南侧每25m埋设电力线杆，每200m布设一只配电箱，配合施-3-工使用。2.施工排水1）地基孔隙水排水真空预压期间会抽出大量的孔隙水、地下水，需要及时排出，以保证真空预压加固效果。计划在真空预压区周围结合密封沟设一圈排水沟，并在距离真空预压区域边线处挖设外围排水沟（主排水沟），主排水沟沟深1.2m，底宽1m，边坡1：1，用竹篱笆护坡，并加铺土工布。将外围主排水沟和真空预压密封沟相连接，外围排水沟设集水坑，集水坑断面1.5m×1.5m，深度比排水沟底深0.5m至1m，集水坑配置潜水泵用于强排。施工期间的排水经集水坑沉淀后排放至场区西侧剑川路雨水井。2）雨季雨水排水预压施工工期在五月至十一月，属降雨量最多的季节，因此需要建立有效的排水系统，以确保工程按时完成。将外围主排水沟和真空预压密封沟系统与剑川路雨水管或附近河道相连，使其形成合理的自流排水系统，自流排水系统的排水能力要满足大雨、暴雨的要求。加强对临排系统的维护，排水沟如有塌方、堵塞等现象，及时清理、疏通。雨季汛期排水系统满足下列要求：（1）五年一遇的暴雨形成的内积水在6小时内排完；（2）正常施工时，保证主排水沟内积水不超过20cm；（3）充分利用场区已建好的排水沟；（5）排水如不及时，采用强排水措施。如果预计雨量很大时，在场区增挖排水明沟，以加快排水速度；（6）在施工期间定期与当地气象台联系，获得天气变化资料，及时掌握气象变化，以便指导施工安排。施工现场平面布置见附图1。六、施工工艺流程1.施工准备-4-平面定位测量采用莱卡全站仪进行施测，按设计图纸测放加固区的施工边线，真空预压范围为砂袋井加固边界外延5m。2.布设真空设备砂井施打完后布设真空滤管及真空计。根据设计要求，真空计布设于三个位置，滤管中、地表下5m处及地表下10m处。滤管中真空计待滤管埋设时采用精密真空表与高强度PVC管用三通直接与滤管连接。地表下真空计布设采用5m、10m长的高强度PVC管底部钻孔，用无纺土工布包紧，顶部采用精密真空表与高强度PVC胶结，利用钻机埋设至设计要求标高。真空滤管分为主管和滤管。主管为Φ75mmPVC管，滤管为Φ50mmPVC管，滤管四周打滤水孔，在滤管壁按正三角形开孔，孔径8mm，上下孔间距为50mm，打孔后用250g无纺土工布滤膜包裹。滤管间距5.0m，主管间距25.0m左右。主管和滤管间采用三通、四通连接，同管径的对接采用直通连接，全部抽真空管道均需埋入砂垫层中，胶结牢固。真空监测点布置图见附图2。3.密封沟紧靠各真空预压区四周采用人工配合挖土机，挖密封沟，沟深1.5m，边坡小于60度，采用人工修平，剔除边坡四周的石子、贝壳等锐物，沟底铺设一定厚度的粘土。4.密封膜的铺设砂面平整后铺设一层无纺土工布，土工布按要求采用250g/m2的无纺土工布，刺破强度及撕裂强度不小于1.5KN，无纺土工布铺好后，用手提缝纫机缝接，缝接宽度不小于20mm，两边预留5m长度，使其有足够的余量使之能在密封沟周边保护密封膜。再铺二层真空膜，在专业厂家定做与真空预压各区域形状完全相同的密封膜，真空膜的大小按加固区四周各伸出5m确定，在工厂用热粘法粘接好运到现场，密封膜要求单层厚度0.14mm，纵向拉伸强度18.5MPa，横向拉伸强度16.5MPa，伸长率220%，直角撕裂强度40N/mm，渗透系数2.0E-10cm/s，根据设计要求铺设两层真空膜，密封膜铺设时从上风向下风向伸展，加固区四周余留5m。施工人员穿软底鞋上膜，每铺一层，均由专人检查，若有孔洞，及时粘补。在密封沟内侧把膜铺平，薄膜过长时，将其折于-5-沟底。采用纯粘土回填密封沟，回填时避免回填料直接撞击密封膜，以免击破漏气。5.出膜连接与真空泵安装抽真空设备主要包括出膜装置和真空射流泵。在真空主管上安装出膜口，出膜口通过钢丝胶管和止回阀门、截止伐与射流真空泵连接。出膜部位的连接必须牢固，密封可靠。每1000m2加固面积配置1台射流真空泵。为了防止由于地质突变等不利条件（如遇地下承压水层等），在各加固单元预留备用泵。真空滤管及真空泵布置见附图3。5.试抽真空当上述工作完成后，即可开始试抽真空，检查设备的气密性。抽真空阶段确保现场24小时值班，时刻注意所有泵的工作状态及压力表的数据，及时处理现场异常状况，确保抽真空的压力在80kPa以上。当膜下真空度达到并稳定在80kPa以上未发现异常情况，并维持一个星期后，即进入真空预压正常预压阶段，铺设第二层土工布，铺设方法同铺设第一层土工布。6.预压阶段真空预压期间，认真进行沉降和水平观测记录，预压完成后预压完成后填筑沉降土方、水泥稳定级配碎石及水泥稳定土，进行平板静载荷试验，以检测地基处理效果是否达到150Kpa以上。7.质量控制要点真空预压的施工控制要点就是保证密闭空间的气密性及负压力。真空滤管连接好之后，整个范围检查，确保无孔隙、裂缝，接头牢固严密方可埋入砂砾垫层。每层密封膜铺设之后，应全面检查，完全排除穿孔、破洞现象，如果有孔洞，应立刻用聚氯乙稀膜进行修补。仔细检查出膜口施工质量，保证没有漏气现象。真空射流泵系统和PVC管用钢丝胶管连接；检查钢丝胶管的硬度，避免真空压力将-6-其吸瘪，进而影响真空度。七、质量保证措施1.材料保证措施选用材料必须满足国家有关标准及设计要求，所有材料均具有出厂合格证，主要材料现场见证取样进行试验检测合格后方可使用。土工布质量要求见下表：密封膜要求见下表：密封膜技术指标项目产品标准检验标准单位指标厚度/GB/T13761-92mm0.12-0.14拉伸强度（纵/横）GB/T3830GB/T1040-1992MPa≥18断裂伸长率（纵/GB/T38310mm/min%≥1单位面积质量≥250g2单位面积质量偏差％-53厚度1.4mm4幅宽偏差％-0.55断裂强力KN/M≥12.56断裂伸长率％40-807CBR顶破强力KN≥2.2KN8等效孔径090，mm0.07-0.29垂直渗透系数cm/sKX(10-1-10-3)10撕破强力KN0.35-7-横）0200直角撕裂强度（纵/横）GB/T3830QBT1130-91KN/m≥40低温伸长率（纵/横）GB/T3830HG2-163%≥22渗透系数17688-99SL/T235-1999Cm/s≤1011七、技术要求1.沉降观测为掌握随真空度的变化及预压时间的推移地表沉降的变化趋势，真空预压处理完成后地表的最终沉降，在真空预压场区内按设计要求布设沉降板，布设位置见附图2。沉降标制作采用钢板和金属测杆垂直焊接而成，钢板采用500×500mm的钢板，厚度8mm；金属测杆采用40×40mm的角铁铁。覆膜完成后，在设定沉降观测点位置，铺设5平方米左右的土工布，将沉降板置于土工布中央，调整垂直度后用沙袋压紧。沉降观测真空预压初期1～15天内，每1天测2次，中后期15～90天内，每天测1次。沉降观测的成果要及时整理，上报监理及指挥部进行复核。2.真空度观测监控真空膜下面排水垫层内的真空度情况，用以检验密封效果。观测频率在真空度达到80kPa且稳定以前每天观测1次读数，以后直至施工结束每两天观测一次。3.卸载标准当满足下列条件之一时，停止抽气，完成预压。1）连续五天实测沉降速率小于或等于2mm/d；2）保证真空度的情况下总沉降量已达到设计计算的最大沉降量50cm；-8-3）土体固结度已达到80％以上。八、施工安全及环境保护1.施工安全1）认真全面检查机械设备，各类密封圈必须完整良好，保证设备的良好使用状态。2）安全阀门中的安全销要进行试压检验，确保达到最高压力时的安全。3）临时变压器派专人负责安全，用电设施安装触电保护器。4）所有机电设备实行专人操作，并持证上岗。2.环境保护1）规范施工现场的场容，保证作业环境的整洁卫生。2）减少施工场地噪音对居民干扰。3）地基孔隙水排放先进行集水坑沉淀，防止污染环境。