1、河西真空預壓施工組織設計 南京河西濱江大道新建工程真空-堆載聯合預壓軟基處理施工組織設計 江蘇河海工程技術總公司2005年1月南京河西濱江大道新建工程真空-堆載聯合預壓軟基處理施工組織設計一、工程概況 南京河西濱江大道新建工程南起秦淮新河,北至三叉河大橋,全長約15km左右。本工程為濱江大道北段工程3.2標(漢中門大街草場門大街標段)道路新建工程局部,工程范圍起止樁號為EK11+080EK12+870.417,總長1790.417m。其中的EK11+080EK11+200、EK12+220EK12+290、EK12+360EK12+440、EK12+600EK12+870局部采用真空-堆載聯合

2、預壓軟基處理方法進行加固,加固范圍總長為540m,平均加固寬度均在6070m之間,總加固面積約35250m2。二、地質條件三、施工方案 真空-堆載聯合預壓法加固軟基施工方案要點主要包括以下內容:(1)密封膜內真空度;(2)主、濾管布置形式;(3)真空-堆載聯合加荷方案。密封膜內真空度 真空預壓加固效果和膜內真空度關系很大,考慮到本場地的特殊地質條件,為保證真空-堆載聯合預壓的加固效果,膜內真空度必須到達80kPa以上。為保證到達此要求,我們在密封膜材料、真空泵配置數量等方面以下措施: (1)本次真空-堆載聯合預壓軟基加固區共分4塊,面積分別為7200m2、4900m2、5600m2、17550

3、m2,一臺7.5kW的真空泵可控制10001500 m2的面積,60m周長,為確保真空預壓一次成功,按8001200 m2面積一臺泵布置,各區方案安排真空泵數量分別為:7臺、5臺、6臺、16臺。此外整個加固區還配備一定數量的備用真空泵,以防射流泵出現故障檢修時能夠維持膜下真空度。 (2)密封膜:采用密封性好、抗老化性能好、韌性好和抗穿刺能力強的專用密封膜,密封膜為廠內加工完成(接頭工廠內已接好)的兩層整塊膜,指標如下:抗拉強度(N/5cm)250圓球頂破(N)280梯形撕裂(N)40滲透系數cm/s 10-10主支濾管布置形式 主支濾管布置形式有魚刺式,結合本施工段特點,布置形式采用雙主管,魚

4、刺形布置兩主管間距約20m左右,濾管間距6.0m以內,該種布置形式能保證整個加固區內真空度均勻一致。且個別泵停機檢修,對真空度幾乎無影響。真空?堆載聯合預壓加荷方案 抽真空時間暫定為3個月,膜下真空度不小于80kPa,抽真空10天以后可以鋪設膜上無紡土工布進行路堤填筑工作,填筑工作可在2個月內完成。 施工前要強調的兩點:(1)現有砂礫墊層的處理。(2)填土施工時膜面保護措施。 根據真空-堆載聯合預壓軟基加固方法的特點及抽真空一段時間后地基土強度將發生的增長的特性,初步制定加荷方案如圖:0751090t天 圖1 真空-堆載聯合預壓加載方案圖 路堤荷載應在確保壓實度要求的前提下應盡快施加,以爭取整

5、個真空及堆載作用的時間。4、加固土層要求到達的固結度及卸真空的標準一般來說,最終沉降不是很大的情況,在真空-堆載聯合預壓荷載作用下,地基土的固結度到達80%以上時,能滿足道路的使用及工后沉降要求,這一要求也可用沉降觀測數據進行控制,根據以往的施工經驗及目前的研究成果,在路堤填筑完成后,假設沉降速率連續10天的平均值小于2mm/day時,可以卸除真空荷載。四、施工組織安排及施工進度方案1現場組織機構 為按期高質量完本錢軟基處理工程的施工任務,我公司將組織在真空預壓方面有豐富施工經驗的施工管理人員,以先進的工程管理模式,組建軟基處理工程經理部。現場組織機構見圖2。項目經理項 目 副 經 理技 術

6、負 責 人辦公室合約組后勤組財務組機料組施工組技術組檢測組平安組安 裝 隊鋪 膜 隊圖2施工組織機構圖2施工進度方案安排 根據施工現場實際情況及工程總體安排,組織人力、機械設備來安排組織施工,總工期150天。施工進度方案如表1。3施工順序 真空預壓加固軟基施工主要包括:清理場地、鋪設砂墊層、打設塑料排水板、密封溝開挖、排水管安裝、密封膜鋪設、真空泵安裝、抽真空、路堤填筑等工序,各工序的先后施工順序如圖3。表1 施 工 進 度 計 劃 表序號分項工程名稱施 工 進 度 計 劃第1月第2月第3月第4月第5月1施工準備 15天2開挖密封溝 10天4監測儀器埋設5天5排水管施工 10天6鋪膜施工 2天

7、 7安泵試抽 5天8抽真空90天9路基填筑約60天清理場地測量放線鋪設砂墊層排水板施工主、支管安裝鋪膜真空泵安裝抽真空軟基監測 圖3 真空-堆載聯合預壓軟基處理工程工藝流程圖4真空預壓施工工藝 真空預壓施工,是真空-堆載聯合預壓法加固軟基的關鍵工序。該工藝完成的質量好壞直接影響真空度的上下。真空預壓施工將分塊進行。施工主要有如下步驟。 1施工準備 a前道工序通過驗收 在開始真空預壓施工前,其前道工序應通過驗收。為防止砂礫墊層太粗,在預壓作用下,密封膜吸破造成真空泄漏,墊層施工單位應切實做好墊層中最上層的10cm中粗砂的鋪筑工作。 b臨時工地倉庫及發電房 方案在加固區左側的適當位置處搭設2個臨時

8、工地倉庫,EK11+150、EK12+600處各布置一個抽真空時用作發電機房,面積共約200m2。 c發電機和供電網絡布置 真空預壓工程方案使用7.5kW真空泵34臺備用泵4臺,設備總容量預計350kW。為了確保真空預壓工程的供電,方案在EK11+080EK11+200區段布置75kW發電機2臺(1臺備用);EK12+220EK12+290、EK12+360EK12+440兩區段布置120kW發電機1臺;EK12+600EK12+870區段布置160kW發電機2臺(1臺備用) 配電方式為電纜分路饋送,即在發電機棚內,設置多回路配電箱箱內一泵一回路,每一回路供電端及用電端分別設25A三相漏電空氣

9、開關,用斷面面積為4mm2的五芯橡皮銅芯軟電纜沿圍堰送電至各用電點,而所有的控制箱均考慮雨天防水。 d測量放線明確標出各真空預壓塊的邊線范圍。 f安排真空預壓用的設備、材料進場。 2挖密封溝 密封溝布置在施工區四周,在真空預壓施工中它主要起周邊密封的作用。密封溝施工采用挖機結合人工開挖,開挖深度1.5m左右或滿足進入滲透系數小于1.010-5cm/s的土層中,在鋪設密封膜后,密封溝還要用淤泥或粘土回填。 3埋設吸水管 吸水管分為主干管和支濾管。主管為直徑82.9mmPVC管,支濾管為直徑55mmPVC 管。主管和支濾管間采用三通、四通連接,同管徑的對接采用鋼絲吸水膠管連接,全部吸水管均需埋入砂

10、墊層中,并通過出膜器及吸水管與真空泵連接。在進行主干管和支濾管的連接、安裝和埋設時,應將露出的排水板頭埋入砂墊層中。 4鋪設密封膜 在完成上述兩項工作后,應先揀除砂墊層外表的尖棱小石子、鋒利貝殼及其它雜物,并人工細平砂墊層外表。待埋設完真空表測頭及其它觀測儀器后,用人工將二層聚氯乙烯鹽用薄膜已在工廠用熱粘法粘接好并運到現場,分層鋪放覆蓋整個真空預壓區。注意在加固區四周,密封膜應留有足夠的超寬余量35m。然后將膜體周邊埋入密封溝內,用淤泥、粘土回填密封溝并壓實。 5出膜連接與真空泵系統安裝 真空主管通過出膜器及吸水膠管與真空泵連接。出膜器的連接必須牢固,密封可靠。為了防止由于地質突變等不利條件如

11、遇地下承壓水層等,預留2個備用出膜接口,以備加泵使用。 6抽真空及真空維持 當上述工作完成后,即可開始抽真空工作。抽真空以后,加固區內膜下真空度會持續上升。當膜下真空度到達并穩定在80kPa以上時,即進入真空預壓正常預壓階段。 在抽真空過程中,假設膜體外表出現一些漏氣小孔洞,有可能使局部膜下真空度出現下降,應仔細檢查發現并及時用聚氯乙烯膠水加以修補。 假設在抽真空開始以后,膜下真空度在預期內達不到80kPa,那么需采取相應的技術措施加以處理。如可起用備用出膜器加泵,加大抽真空能力,或仔細檢查、修補密封膜等,從而確保真空預壓能到達設計的效果。 根據施工經驗,在抽真空10天左右后,即可進行正常的真

12、空預壓即膜下真空度到達80kPa以上。 7路基填筑施工 在真空預壓加固區膜下真空度達80kPa以上10天左右后,可進行路基填筑施工,在填土施工前必須做好密封膜保護措施,以免損壞密封膜。保護措施有:1密封膜上鋪設一層300g以上的無紡土工布;2在土工布上填0.2m細砂或細粒土。采取這些保護措施后,其上可按一般路基正常填筑。 8真空預壓卸荷驗收 真空預壓加固區膜下真空度達80kPa,連續抽真空不小于3個月,地基固結度U80%或沉降速率滿足設計要求時,即可停機卸荷,最后進行交工驗收。 五、施工質量和平安保證措施1真空預壓施工質量保證措施 1抽真空主、支慮管均勻布網。支慮管間距確定為6.0m以內。在預

13、壓區邊側的支濾管離該處密封溝內側邊線距離為1.0m左右 。 2抽真空主管選用82.9mmPVC管。支濾管選用55mmPVC管。支濾管四周打有68的濾水孔。支濾管用無紡土工布濾膜(其滲透系數不小于10-2cm/s)完全包裹。 3抽真空主管與支濾管間用變徑四通或變徑三通連接,同管徑主管或支濾管間用鋼絲吸水膠管連接,其接頭處至少用鐵絲綁扎兩道。 4密封溝靠真空預壓一側的邊坡,要用挖土機結合人工休整平順,不允許存在局部突出的硬塊,以免抽真空時頂破撕裂密封膜。 6密封膜選用兩層0.140.18mm厚的聚氯乙烯鹽用薄膜。 7鋪設密封薄膜前,需將露出砂墊層的排水板頭埋入砂墊層中,撿除砂墊層外表的尖棱石子及貝

14、殼等雜物,人工整平砂墊層。 8鋪設密封薄膜時,先鋪第一層密封膜。檢查發現并用聚氯乙烯水修補膜體外表的小漏洞后,鋪設第二層密封膜。 9密封膜的邊緣埋入密封溝底淤泥中,其上至少覆蓋0.5m厚淤泥。 10各真空預壓加固單元按每8001200m2左右的加固面積配置一套真空泵系統,與其射流泵配套的電機功率為7.5kW,泵的真空度可到達95kPa。在每個加固單元兩端的真空泵靠中心一側,各加設一個預留出膜器,并準備一臺備用泵。 11選用合格真空表檢測真空度。 12采用自備柴油發電機提供動力進行抽真空施工,電路布設平安、合理,且配有足夠數量的備用發電機,保證主發電機發生故障時能迅速恢復電力供給,不影響抽真空效

15、果。 13正常抽真空期間,配備人員24小時在現場值班,保證發電機及抽真空系統正常工作。 14現場值班人員經常觀察并記錄真空度變化情況,發現膜下真空度下降時,應檢查、發現并修補好漏洞;假設泵上真空度明顯下降,那么應對真空泵及水箱進行檢修。 15關停真空泵進行檢修時,須立即關閉止回閥,防止水箱中存水被抽干而造成真空泄漏,影響真空預壓效果。 16在正常抽真空期間,采用有效措施,確保加固區內膜下真空度穩定在80kPa以上。 17如果抽真空后膜下真空度長期達不到80kPa,要采取必要的技術措施,如起用備用的出膜器加泵,加大抽真空能力或修補密封溝等。 18做好真空度、地面沉降、等現場監測工作,掌握變化情況

16、,作為檢驗和評價預壓效果的依據,并隨時分析觀測資料,如發現異常,應及時采取措施,以免影響最終加固效果。 19只有在真空預壓加固區在膜下真空度到達80kPa以上連續預壓達3個月以上,或軟基的固結度大于80%或到達設計要求時才允許停機卸荷。2施工平安保證措施 1組織機構 組建工程平安生產組織機構,并設一工程副經理負責平安生產的全面工作。平安生產組織機構見網絡圖4。工程經理第一負責人工程副經理直接負責人專職平安員兼職平安員施工隊長施工人員圖4軟基處理工程平安生產管理網絡圖 2平安保證措施 1建立健全施工平安管理體制,按照“管產生必須管平安的原那么,各分項工程設置兼職平安員,班組設置平安負責人,確保平

17、安保證措施的層層落實。 2樹立“平安第一,預防為主的思想。建立平安學習制度,做好平安教育工作,提高施工平安意識。 3各工序開工前,要做好平安技術交底工作,所有作業人必須按有關操作規程、規定進行施工操作,杜絕一切違章指揮和操作。 4作業人員進入施工現場必須按規定穿著統一的工作服。施工時所有員工必須遵守平安規程,配帶專門的勞動保護用品,如平安帽、手套、平安靴、護目鏡、面罩等。 5建立各種現場設備的操作規程,明確設備責任人。 6各種用電設備要安裝漏電保護開關,配電箱要滿足防潮防雨要求,對配電電纜的中間接頭要加強保護。 7定期進行施工設備的施工設施的檢查、測試和保養工作,保證施工平安作具及設備處于正常工作狀態。 8在工地定期進行預防事故及施工平安管理的訓練。 9加強現場保衛工