真空预压施工方案
(1)真空预压区要求
本工程真空预压区要求膜下真空度稳定保持在650mmHg以上,真空预压有效时间为90天。
(2)真空预压施工工艺流程 详见下页框图。
(3)真空预压工艺施工方法
真空预压施工的原理是将软基处理区域作为一个密封体,通过真空泵负压源将土体中的孔隙水和空气抽排出加固体,提高地基承载力。施工工序细分如下:
1) 制作滤管
真空滤管可采用软式透水管,采取工厂化集中生产,管体打孔并外包透水滤布后,成卷运到施工工地使用,管体严禁采用再生材料,为保证滤管质量,不允许现场加工,软式滤管主要控制指标建议值见表7:
砂面平整、清除杂物测量放线滤管制作布设滤管及真空度测头开挖压膜沟铺设密封膜安装射流泵布设沉降标真空试抽气恒载抽气(90天)压膜沟回填及整平检测验收
软式滤管主要控制指标
项目 管径 管体 重量 环刚度 透水面积 扁平试验 滤布 单位面积质量 渗透系数K20 单位 mm g/m KN/m2 mm2/m 标准 63±1 ≥200 ≥6 2500 备注 GB/T9647 均匀分布 包两层 压至管径1/2不破裂 g/m2 cm/s ≥40 ≥0.1 等效孔径O95 2)埋设真空管路
mm 0.07~0.2 滤管间距纵向按6.5m布置,横向按15m布置。埋设滤管的主要施工流程为:滤管就位→连接→挖滤管沟→埋管入沟→中粗砂填平。在铺设过程中要确保滤管上的滤膜不被破损,出膜处采用无缝镀锌钢管和接头相连接,倾斜45°伸出膜面约30cm。
3)场地整平
为防止抽真空过程中真空膜被硬物刺破,埋好真空滤管后,需将外露的塑料排水板头埋入砂面以下,将插板时形成的孔洞填实,并将面层的淤泥块和所有有棱角的硬物捡开,用铁铲将砂面拍抹平实。
4) 挖压膜沟
①压膜沟的布设按设计要求布置,两区相临处为双压膜沟。 ②开挖前用经纬仪放线,开挖时保证断面尺寸,切断透水层,压膜沟处的塑料板不剪断,沿沟边向上插入到砂垫层中,插入长度不少于20cm。边坡符合设计要求。挖完后请监理工程师验收。
5) 铺设密封膜
密封膜采用三层聚乙烯薄膜或聚氯乙烯薄膜,密封膜在工厂热合一次成型,每区尺寸应留有一定空余量。
密封膜主要性能指标
项目 厚度 抗拉强度(纵/横) 断裂伸长率(纵/横) 单位 mm MPa % 指标值 0.12~0.17 ≥18.5/16.5 220/200 备注 直角断裂强度 MPa ≥4.0 人工将密封膜摆放正位,并由人工进行铺设,密封膜共铺设三层。先将密封膜按纵向摆放在预压区的中轴线上,从一端开始向两边展开,检查无缺陷后即可进行第二层密封膜铺设,两层膜的粘接缝应尽量错开。
6)修筑覆水围埝
在抽真空过程中,加固区内必须覆水20~40cm深,以保证膜的密封,因此在铺膜完成后,在加固区四周要填筑高50cm、宽50cm的粘土覆水围埝,此围埝也可以同填压膜沟一起完成。采用粘土分二层夯实或用草袋装土构筑。施工时要有专人负责,防止操作过程中铁锹或其它硬物把膜刺破。安排现场人员全天候值班巡查,并采取防范措施保证围堰稳固、密封。
7)连接管道及抽真空设备
① 真空滤管采用长约300mm的钢管连接,胶管套入滤管长度不小100mm,并用铅丝绑紧,铅丝结头严禁朝上。滤管相交叉处采用二通、三通或四通连接。
②安装时按射流泵布设图进行,必须保证位置准确,连接处密封,每个分区的射流泵数量应符合设计要求。使用的真空射流泵必须能形成不小于0.096Mpa的真空压力。射流器部分装配时要求喷嘴与喉安装真空泵嘴在同一直线上,不允许倾斜或偏离。
8)安装电器控制及照明线路
电器控制系统应能检测水泵电机负荷情况,超载或短路时要求自
动跳闸停泵,保证电机不致烧坏。为了保证施工安全,所有电器线路必须架空。
9)设置沉降标
上述工序完成后,在膜上和各区之间设置沉降标,其布设按设计图纸要求进行,固定标尺(沉降盘)应稳固,不倾斜,能抵抗相当的风雨吹袭。抽真空前观测地面沉降初读数,并做好记录。
10)抽真空
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0.096MPa以上,试抽真空。在膜面上、压膜沟处仔细检查有无漏气处,发现后及时补好。一般在抽气时,漏气孔眼会发出鸣叫声,循声彻底检查。一旦漏气孔眼得不到及时补救,蓄水后真空度很难达到650mmHg,而且需放水检查,难度很大。逐台检查真空泵系统连接处,要保证在关闭闸阀的情况下,泵上真空度能达到0.096MPa,以确保真空泵系统发挥最佳功效。
开始阶段,为防止真空预压对加固区周围土体造成瞬间破坏,必须严格控制抽真空速率可先开启半数真空泵,然后逐渐增加真空泵工作台数。当真空度达到60KPa,经检查无漏气现象后,开始膜面蓄水,开足所有泵,将膜下真空度提高到650mmHg。抽真空恒载650mmHg后,通知监理工程师验收并开始恒载计时。正常抽真空时间持续90天。
满载预压过程中膜下真空度标准真空预压区不小于85kPa。