真空預壓施工工藝總結

真空堆載聯合預壓法1.設計方法真空預壓法包括排水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)和密封系統(tǒng)三方面的施工工藝。在需要加固的軟弱地基表面鋪好砂墊層，打設塑料排水板、埋設濾水管，再在砂墊層上鋪設不透氣的塑料薄膜，利用鋼絲橡膠軟管將濾水管與真空泵連接，利用真空泵將密封膜下的空氣抽出。連續(xù)抽真空造成膜內外壓力差，土體中孔隙水產生滲流，在真空的吸力作用下，通過塑料排水板、砂墊層、濾水管將土體中的孔隙水排出膜外，從而使土體固結密實。同時，真空預壓法是排水固結法的一種,主要由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組成。在實施真空預壓法的同時在地基上部進行堆載（包括堆土、充水等）,真空預壓與上部堆載聯合作用就形成了真空聯合堆載預壓法。真空聯合堆載預壓法加大了超載壓力,堆載預壓中的超載部分為真空壓力,增大了地基土體內的附加應力,同時發(fā)揮真空預壓和堆載預壓各自的優(yōu)勢,可提高加荷速率、縮短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期內得以基本完成,從而有效減少地基工后沉降。真空聯合堆載預壓法對地基實施超載預壓加固,超載部分由真空荷載來代替,其最大荷載可達80?90kPa,相當于4?5m的填土荷載,大大超過地面設計荷載;真空荷載施加方便、迅速,幾天之內就可達到80kPa以上,不存在分級施加的問題；由于有真空預壓,只要塑料排水板有足夠大的通水量,真空度就可以傳遞到土層深部而損失較小,使地基深層軟土得到較好加固,從而在加固期間能消除較多的地基沉降2.施工工藝施工準備工作（1）、真空預壓設備進場后，及時進行檢查驗收，進行現場工藝試驗并會同監(jiān)理進行驗收審批。（2）、查驗進場材料每批產品出廠合格證、性能報告單，抽樣檢驗無紡土工布、密封膜的厚度、透氣性能、拉伸強度和排水濾管的管徑、壁厚、

透水、滲濾、縱向排水性能及抗拉、抗壓強度和環(huán)形剛度。（3）、施工前按施工圖要求設置觀測斷面，每一斷面上的觀測點布置數量、觀測頻次和觀測精度符合要求。觀測基樁置于不受影響的穩(wěn)定地基內，定期復核校正。（4）、連接各系統(tǒng)進行抽真空試驗，檢查射流泵運轉情況。加固區(qū)場地平整施工前，先進行場區(qū)場地平整，挖除表層種植土、樹根、生活垃圾、建筑垃圾等雜物，再回填7%石灰土至設計標高。本工程場區(qū)內共有14口水塘，占整過加固場面積的1/3，按設計要求進行抽水清淤，在清淤干凈后，對塘底開挖臺階，再分層回填7%石灰土至設計標高，要求壓實度不低于0.86，以保證樁機操作的需要。密封墻攪拌樁及塑料排水板施工場區(qū)平整完成后，進行真空預壓隔水墻水泥攪拌樁施工，鋪設砂墊層;并打插塑料排水板。由于本工程場區(qū)地基內原地面以下7.9m處存在較厚的粉土粉砂層，該土層滲透系數經檢測在10.3-10一4cm/s,極易在真空預壓周邊形成透水、透氣層。故在真空預壓加固區(qū)四周采用水泥攪拌樁密封墻進行封閉，層10-3-10-4cm/s降低為10-7-10一8cm/s,滿足該地質情況下抽真空密封性能的要求。圖6-1真空預壓密封墻施工樁底深入淤泥層，使?jié)B透系數由粉土圖6-2真空預壓區(qū)插塑板施工塑料排水板采用B型板，打設深度20m，間距1.2m，正三角形（梅花形）布置。打設垂直度偏差控制在±1.5%圖6-1真空預壓密封墻施工樁底深入淤泥層，使?jié)B透系數由粉土圖6-2真空預壓區(qū)插塑板施工50cm，否則應重新沉管插板，塑排板頂部埋入砂墊層長度不小于0.3m。鋪設水平排水墊層（1）按照施工圖要求的平面尺寸和厚度鋪設水平墊層。（2）當地基表層具有一定厚度的硬殼層，能承受施工機械運行時，采用機械分堆攤鋪法鋪砂，汽車運進的砂料先卸成若干砂堆，然后采用推土機攤平。（3）當硬殼層承載力不足時，采用順序推進攤鋪法，既汽車倒進卸料，推土機向前推趕推平。（4）地基軟弱不能承受機械碾壓時，可用輕型傳送帶由外向里（或由一邊向另一邊）鋪設。圖6-3真空預壓砂墊層施工（5）排水砂墊層施工過程中，避免對軟土表層的過大擾動和隆起，以免造成砂墊層與軟土混合，影響墊層的排水效果。埋設真空管網水平排水墊層施工完成后，開始排水濾管的布置。開挖管槽，布放和連接真空管路，保證真空管路的暢通和各類接頭的牢固。管網的埋設圖6-4主管與濾管的連接真空管選用加筋PVC塑料管，主管為（p75mm，支管為①50mm，要求PVC管材的強度能承受400kPa的壓力。主管間距25m左右,濾水管排距6m左右,最外層濾水管距場地邊的距離為2?5m。主管和支濾管間用變徑三通和四通連接。圖6-4主管與濾管的連接圖6-5濾管接長圖6-6管網埋設支濾管管壁按正三角形開濾水孔，孔徑8mm,孔距50mm,打孔后外包250g/m2的無紡土工布濾膜，濾水管外繞3mm鉛絲（圈距5cm）,再套上用土工布縫合的反濾布套，并捆扎結實，達到只透水不透砂。主管和濾管接長采用二通,二通用螺紋鋼絲橡膠軟管制成，長度30?40cm,內徑稍大于主管和濾管的外徑，濾管套入連接長度約10cm-15cm,同時在聯接處用10號鐵絲扎牢（濾管需連同反濾布套一起扎牢），以防抽真空時地基不均勻沉降將濾管搭接處拉斷，聯接時兩管中間預留5cm圖6-5濾管接長圖6-6管網埋設整個管網聯接好后，即可挖砂溝埋設整個管道于砂墊層中，管道要求挖深20cm左右（寬15?20cm）,一般位于排水砂墊層的中部，頂部覆砂厚度不小于10cm。管網平面布置采用條形排列，保證真空負壓快速而均勻地傳至場地各個部位。真空度測管（①6mmPVC透明軟管）在砂溝中需做蛇形布置以適應地基的不均勻變形，濾管周圍用砂填實，并用磁盤埋好。2.5.2出膜口的處理出膜口處理的好壞將直接影響到整個密封系統(tǒng)的密封性。分層沉降管從密封膜穿出時，在沉降管外套一段PVC管（①82.9mm），PVC外管必須光滑，長約1.5m,深入地層約0.5m,PVC管與已鋪設的薄膜平順粘接，粘接劑采用塑料膜廠家生產的專用U—PVC膠合劑，PVC管周邊密封膜預留8?10cm，以防差異沉降破壞密封膜。為防止漏氣，在沉降管與PVC管之間設密封膠圈并用粘土回填。主管從密封膜穿出時，在PVC主管口用螺紋鋼絲橡膠軟管聯接50?80cm長同直徑的鍍鋅鐵管，鐵管同樣采用平順粘接的方式出膜。密封溝開挖及回填密封溝必須符合蓋膜閉氣要求，采用人工配合挖掘機開挖，溝底寬0.8?1.0m左右，溝深1.5m?2.0m，隨挖隨鋪隨填，以溝長20m左右為一個工作區(qū)段依次推進，開挖時防止邊坡塌方。鋪膜時挖出的土堆在外側便道上，不得堆在砂墊層上，避免砂?；霚现?。溝中回填的粘土要密實且不夾雜砂石。如果密封溝底或兩側有碎石或砂層等滲透性好的夾層存在，將該夾層挖除干凈，并回填軟土。開挖時緊貼密封墻開挖，回填時靠密封墻一側必須采用灌水造漿，人工踩壓密實。密封溝內側溝壁必須平順，挖好后將密封膜順溝壁內側鋪放入溝中，緊貼溝的內壁，將密封膜放至溝底，沿密封溝內壁將膜邊插入坑底土中10cm左右，然后以細粒土分層回填，回填至周邊密封墻墻頂以下50cm左右，作為匯水溝覆水之用。特別要注意第一層的填壓，要用淤泥質粘土把禺至強莊的防屋艱鞏明間不愿圖

膜壓好，使膜能緊貼溝壁和溝底，溝底密封好后，采用挖掘機挖土分層回填，在每一層填土上都給予適當的壓實，邊回填邊向溝內灌水，以增加密封效果。鋪設土工布及密封膜（1）密封膜根據真空預壓區(qū)域大小，由生產廠家預先定做加工，整幅密封膜的大小要能夠保證一次性全部覆蓋整個真空預壓區(qū)。加工時膜的大小考慮埋入密封溝的部分，留有足夠的富余。密封膜接縫粘結牢固，雙熱合逢平搭接接縫寬度不得小于15mm。（2）真空預壓前砂墊層表面應平整，表面無尖石、硬塊及其他尖利雜物。密封膜鋪設時，需防止抽真空時膜間未清理干凈的砂、石子等顆粒將膜穿破引起漏氣。（3）為了保護真空膜，在真空膜上下各鋪設一層250g/m2針刺無紡土工布。待真空管路、真空測頭及其它觀測儀器埋設完后，在其上鋪設第一層土工布，鋪設面積略小于密封膜（收邊2?3米），鋪設范圍略大于加固區(qū)，每邊約加寬1m。根據場地情況，按一定方向將土工布展開并鋪設平整。土工布搭接部位采用縫接處理，用手提縫紉機進行縫接，縫接時搭接寬度不少于30mmo（4）現場鋪設密封膜分兩層進行，每鋪好一層后立即在膜上進行地毯式的尋查，發(fā)現破損處及時進行粘接。現場粘貼密封膜，搭接寬度不少于50mm，保持粘結部位清潔。粘貼自上而下沿粘縫后退進行，在接縫下面墊一塊2m長的條形木板，上膠后要用力壓緊；然

后將木板抽出后移，依次沿縫向后進行粘接；注意剛粘接的部位不能馬上受力。（5）密封膜按先后順序依次鋪設，先檢查土工布的平順性，去除尖利的雜物，然后將兩層聚氯乙烯薄膜依次鋪放覆蓋整個預壓區(qū)。鋪設時自一邊開始，分層依次由近及遠鋪設，將膜的四周放到溝底沿密封溝內壁將膜邊插入土中。鋪設時膜不得拉的太緊，適當放松，每邊比圖紙尺寸放出3m左右。（6）膜下真空度測頭均勻布置圖6-10密封膜鋪設圖圖6-10密封膜鋪設圖6-11密封膜壓邊的數量、位置埋設，距離濾管不小于2米，四周角點膜下真空度測頭距加固區(qū)邊線6?7米。（7）封閉式隔水墻加溝內覆水，既保證了整個加固區(qū)的密封性，又減緩了膜的老化。真空泵安裝1-循環(huán)水箱2-射流真空器3-離心泵4-止回閥1-循環(huán)水箱2-射流真空器3-離心泵4-止回閥5-截止閥6-出膜口7-橡膠水管8-真空表吸管內形成負壓，在螺紋鋼絲橡膠軟管內的氣體隨之被射流走，形成一定真空，并由此逐步延伸到加固區(qū)內。加固區(qū)抽真空及停泵各項抽真空設備安置就位后，開始進行試抽真空。開始階段控制真空加壓的速率，以抽出砂墊層中的空氣，真空壓力從20卜「3逐級增加，隨著膜下空氣的排出及土層排水固結度的提高，膜內真空度逐漸增大并穩(wěn)定在80kPa之上。在開始抽真空階段，隨著空氣及水的排出，全面檢查密封膜及密封溝的密封狀態(tài)，如有漏氣，對漏氣部分及時修補和密封，防止影響真空效果。根據抽真空情況，做好開、停泵計劃。加固區(qū)內所有射流真空泵是否同步運轉視預壓過程而定，一般在預壓初期，因排水量大，射流真空泵同時運轉，在預壓中后期，在保證膜下真空度的前提下，可停一部分泵并采取各泵交替運轉，適當減少開泵數量。圖6-14加固區(qū)試抽真空在膜下真空度穩(wěn)定的維持在80kPa以上的條件下，連續(xù)抽氣，路基填筑完成后，實測地面沉降速率連續(xù)10d平均沉降量小于或等于2mm/d,圖6-14加固區(qū)試抽真空施工監(jiān)測項目與布置觀測、水平位移觀測，真空度觀測。本次真空預壓施工監(jiān)測的項目主要包含：表面沉降觀測、分層沉降觀測、水平位移觀測，真空度觀測。圖6-15加固區(qū)抽真空以一個觀測斷面為一組，形成一套可資分析比較的測試數據，根據設計要

求，真空預壓監(jiān)測斷面共計12個斷面，分別為HQGDK0+200、+300、+450、+550、+600、+700、HQGDK1+225、+300、+380、+450、+550、+600。常用的監(jiān)測儀器如表6-1所示：表6-1埋設元件與監(jiān)測儀器設備表序號監(jiān)測項目埋設元件監(jiān)測儀器1真空度真空表2地面沉降沉降板水準儀3深層沉降CJH88分列磁環(huán)沉降管分層沉降儀4側向位移高精度PVC測斜管測斜儀⑴沉降板：由鋼底板、金屬測桿、保護套管組成。每個斷面在加固區(qū)中心、兩側邊緣安裝三塊，沉降板放置在密封膜上，底板下墊三層無紡土工布，填砂找平，測桿隨填土增高而增高，接高后測桿略高于套管。⑵分層沉降儀：分層沉降標主要由電磁式FC—50型分層沉降儀，①82mm波紋管，①71x6mm硬塑料管及①3mm的銅絲感應線圈組成，在觀測斷面中間位置設置。測試儀器埋設示意圖埋設施工技術及注意事項：測試儀器埋設示意圖1、觀測孔定位要準確。2、定位安裝鉆機，孔深要滿足要求。3、沉降管道連接成段，或逐節(jié)在孔口連接，沉降管連接處應用膠帶密封膠密封，防止泥水進入，同時也保證管道外壁光滑。4、安裝沉降環(huán)時，2米一個，也可根據土層的厚度來確定放置的沉降環(huán)的數量。5、每埋好一個沉降環(huán)，都要用泥球或中粗砂回填，回填量根據孔深、孔徑以及土質情況確定。6、沉降環(huán)埋好后，立即用沉降儀測量一次，對環(huán)的位置，數量進行核對，并對孔口高程進行測量。圖6-16深層沉降變形觀測測試儀器埋設示意圖分層沉降儀測頭放入沉降管，在磁環(huán)位置會鳴叫，為保證測試精度，將測頭放入最下面磁環(huán)以下，然后慢慢上提測頭，記錄磁環(huán)位置，反復兩次取均值。填筑加荷期每3天一次、預壓期為6?10天一次。圖6-18分層沉降儀觀測圖6-17分層沉降管埋設(3)緊貼加固區(qū)密封墻外側埋設測斜專用管，每個加固區(qū)埋設2根測斜孔，觀測測斜管沿深度的傾斜角度，算出管體沿深度的分布位置，通過觀測比較管體位置的變化求得地基上不同深度上的水平位移。3.施工質量控制措施(1)真空預壓施工前，在加固區(qū)四周進行補充勘察，查明是否存在著透水層，處理范圍內有透水層時，采取有效措施切斷透氣層和透水層。(2)膜下真空度應穩(wěn)定地維持在80kPa以上。(3)鋪設砂墊層厚度應均勻，表面平整;砂墊層厚度大于等于60cm，砂料的含泥量小于5%，透水性及其它要求滿足要求。(4)鋪設密封膜之前，填平打設塑料排水板時留下的孔洞，并將孔洞搗實，否則，抽真空時這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損，造成漏氣。(5)將露出的排水板頭埋入砂墊層中，平整砂墊層，撿除表面存留石塊及其他尖利雜物。做好水位管與分層管的出膜工作。(6)在砂墊層中沿水平方向埋設排水管道，排水管道能適應地基變形，采用一些軟連接，主管、濾管間距嚴格按設計布設。（7）密封膜周邊及表面采取挖溝填埋，施工時要求邊開挖、邊埋膜、邊回填。（8）安裝抽氣設備，聯接抽氣管道。真空泵的設置根據預壓區(qū)大小、真空泵的功率以及工程經驗確定。一般可按照1000?1500m2一臺泵，單塊加固區(qū)不小于兩臺設備。每臺的配用功率為7.5kw，單泵無荷載抽真空能力不小于95kPa。（9）一般軟粘土，當膜下真空度穩(wěn)定地達到80kPa以上后，7天左右可以鋪設土工布，抽真空10d左右可進行上部堆載施工，即邊抽真空，邊堆載，荷載可以連續(xù)施加。（10）為檢驗施工質量和預壓效果，設置膜面沉降板，埋設分層沉降儀，測量真空度，及時整理變形與時間關系曲線，推算地基的最終沉降，為分析加固效果并為確定卸載時間提供依據。.施工中存在的問題、原因分析及處理措施地表裂縫的處理（1）原因分析真空預壓過程中，密封墻局部攪拌不均勻，成墻質量不好，加固區(qū)四周地表會產生平行于加固區(qū)邊界的環(huán)形裂縫,這些裂縫隨著加固過程的進行會不斷擴大并向深處延伸，同時向加固區(qū)外緣發(fā)展，以致可能最終影響到真空施工的密封性。（2）治理方法施工過程中注意觀測裂縫的性質、規(guī)模和發(fā)展趨勢，若出現漏氣情況，可拌制一定稠度的淤泥漿倒灌于裂縫中，泥漿會在重力和真孔吸力的作用下向裂縫深處滲入，起到一定的封閉作用。沉降套管漏氣（1）原因分析位于線路中心的分層沉降測試套管，需穿過密封膜并隨著路堤填筑而不斷接高，地基土與套管之間會產生較大的沉降差，從而增加了此處密封的難度。（2）治理方法現場認真作好出膜接口的密封處理，或可裁制1.5?2.0m見方中心開有小孔的薄膜，將其封套于套管上，按抽真空期間可能產生的沉降量值將薄膜沿套管外壁下插于套管周邊預設的空間內，適量留出其邊緣部分與原已鋪設的薄膜平順粘接。必要時對套管口予以密封。濾水管破裂（1）原因分析真空預壓期間膜內真空度要求達到80kPa，砂層出現沉降現象，導致濾水管破裂。（2）治理方法鋪膜前用砂料把砂周邊孔洞填充密實。在鋪設濾水管時，濾水管之間連接牢固，選用合適濾水層且包裹嚴實，避免抽氣后雜物進入射流裝置；塑料帶濾水膜在轉盤和打設過程中避免損壞，防止淤泥進入芯堵塞輸水孔而影響塑料帶的排水效果，采用濾水膜內搭接的連接方式，搭接長度大于20cm，以保證輸水暢通并有足夠的搭接強度。.施工總結（1）通過場區(qū)周邊密封墻處理后，加固區(qū)抽真空效果非常明顯，抽真空開始后2?7天內，真空度基本都能達到80kPa以上，加快了抽真空的沉降速度。沉降區(qū)域主要為真空預壓加固單元內沉降，加固區(qū)域外的沉降趨為零。由于有場區(qū)周邊密封墻的密封，使抽真空時能有效的起到止水效應，抽真空設備能耗得到降低，大大提高了抽真空的工作效率。（2）地基表面沉降主要發(fā)生在預壓期的前3個月，沉降量占預壓期總沉降量的90%左右。沉降速率主要發(fā)生在預壓期的前7?10天，3個月以后，沉降板的沉降速率明顯變小，沉降基本穩(wěn)定。（4）從斷面分層沉降的監(jiān)測結果來看，分層沉降環(huán)的沉降量與表面沉降的