張鳳臣

中牟縣房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，河南鄭州 451450

真空預(yù)壓加固地基工法施工

張鳳臣

中牟縣房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，河南鄭州 451450

真空預(yù)壓是真空吸水加固軟土地基施工工藝的簡稱，該工藝適用于非固結(jié)或欠固結(jié)軟弱土地基的表面加固。本文結(jié)合作者多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就真空預(yù)壓加固地基工法進(jìn)行敘述，以期能夠?yàn)轭愃乒こ痰氖┕ぬ峁﹨⒖肌?/p>

真空預(yù)壓；加固地基；施工

1 工作機(jī)理

整張的塑料膜經(jīng)土捻壓實(shí)后，在土體表面形成密封罩，罩內(nèi)的塑料排水板、濾水管、砂墊層連通成為一個(gè)密閉系統(tǒng)，在真空泵的作用下，在密封罩下的土體內(nèi)形成真空負(fù)壓。由此，一方面將土體內(nèi)原有的孔隙水壓力降低；另一方面，在罩外大氣壓力作用下以及罩內(nèi)上部土體失去飽和水對(duì)土體浮力后增加了對(duì)下部土體的作用力，使下部土體的有效應(yīng)力增大，從而達(dá)到固結(jié)的目的。

2 施工工藝

2.1 工作墊層

工作墊層由鋪荊笆和填干土兩道工序組成，做法為：先鋪荊笆，選用當(dāng)年柔韌的荊笆，在軟土表面按順序滿鋪兩層，荊笆的塊與塊之間搭接200mm，并用14～16#鉛絲按500mm間距綁扎牢，層與層之間要錯(cuò)縫。然后填干土（如無干土或遇雨季施工，則需填山皮土或土石屑），厚度不小于400mm。填土只能由人工用小推車進(jìn)行，嚴(yán)禁用機(jī)械作業(yè)，亦禁止在加固區(qū)內(nèi)堆放土，以防止被加固土受到擾動(dòng)而影響下道工序施工和造成回填材料浪費(fèi)。

2.2 鋪濾水層

濾水層的材料通常用中粗砂，也可用不帶利刃的其它小顆粒材料代替（如電廠的工業(yè)廢料、液態(tài)碴等），其作用是在土體上表面形成水平排水通道，濾水層厚度為400mm，作業(yè)要求表面平整，厚度均勻，厚度誤差不大于±20mm，如原來地勢高低起伏太大時(shí)，在鋪干土和鋪濾水層時(shí)設(shè)法調(diào)整。鋪濾水層也必須由人工用小推車進(jìn)行。

2.3 工藝設(shè)備安裝

工藝設(shè)備安裝包括插塑料排水板，安裝濾水管網(wǎng)、真空泵、真空表，挖壓膜溝，鋪塑料密封膜及填筑擋水墻等工序。

1）插塑料排水板

（1）排水板

SPB型塑料排水板，是專門用于土體排水的專用材料，用于豎向排水的有Ⅰ型和Ⅱ型兩種規(guī)格。塑料排水板由槽形塑料芯帶和透水性很好的加厚無紡布組成。推薦采用Ⅱ型板，其排水效果更好。

（2）插板機(jī)

插板機(jī)是將塑料排水板按設(shè)計(jì)要求的深度插入地基土內(nèi)的施工機(jī)械。采用MDZ—ZO型門式震動(dòng)插板機(jī)，該機(jī)是目前在用的幾種機(jī)型中技術(shù)性能較好的一種，設(shè)計(jì)插板深度20m，一次作業(yè)可同時(shí)插設(shè)2付排水板，每班作業(yè)可插板2 500延米～3 000延米。也可采用河北興隆機(jī)械廠制造的SP—20型履帶式插板機(jī)和一航局制造的MD—15型門式單管插板機(jī)，此外也有用履帶式打樁機(jī)改制的插板機(jī)。

2）鋪管網(wǎng)和設(shè)備安裝

（1）濾水管

濾水管采用?89聚氯乙烯硬塑料管制作，在管壁上按每60mm鉆一圈?10小孔，每圈為6個(gè)孔。然后在管表面先裹一層塑料窗紗，再包一層剪去硬皮的棕皮，并用16#鉛絲按每100mm一道綁扎牢，也可用加厚無紡布纏裹兩層，同樣用16#鉛絲綁扎，管接頭可用配套的塑管接頭，也可用膠管接頭。安裝和綁扎時(shí)都應(yīng)注意把綁扎鉛絲一順向下，以防朝上時(shí)扎破上面的密封膜。濾水管應(yīng)埋在濾水層的中間，上下厚度要均勻。濾水管網(wǎng)的布置有3種方法，選用布置方案主要依據(jù)加固地形，其原則是盡量做到膜內(nèi)各部位的真空度均勻并節(jié)省用料。濾水管的間距不大于8m，外側(cè)管距膜溝中心線距離不大于4m。

（2）真空泵

射流式真空泵是由射流器、離心式清水泵、循環(huán)水箱等組成，真空泵是真空預(yù)壓的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響加固效果，推薦采用三公司制造的ZK-3-W型臥式射流箱和ZK-3-L型立式射流箱，經(jīng)施工檢驗(yàn)，其性能完全滿足使用要求。

（3）加固單元?jiǎng)澐趾凸に囅到y(tǒng)設(shè)計(jì)

所謂加固單元是指在一張完整的密封膜覆蓋下的加固地塊為一個(gè)單元。一般情況下，加固單元的面積不大于10 000m2，不小于2 000m2，過大會(huì)增加施工難度，過小則對(duì)工程成本不利。表1是每10 000m2加固面積所需裝備數(shù)量。

表1 每10000m2所需設(shè)施數(shù)量控制表

3）密封膜

塑料薄膜及縫合密封膜是采用厚度為0.08mm～0.10mm的普通白色聚氯乙烯農(nóng)用薄膜按一定要求尺寸經(jīng)熱縫合而成。為防止熱脹冷縮，加工尺寸應(yīng)比實(shí)際尺寸大一些。

（1）鋪膜

密封膜應(yīng)該鋪三層，鋪膜前應(yīng)先將壓膜溝挖好。鋪膜應(yīng)選擇無風(fēng)的好天氣，鋪膜工作要在白天一次完成，鋪膜要集中人力，一塊10 000m2的地塊，鋪膜的人數(shù)不少于30人，并要準(zhǔn)備足夠數(shù)量的氯丁膠和一臺(tái)高頻熱合機(jī)及部分備用的整卷塑料膜。施工人員必須穿無釘軟底鞋，在統(tǒng)一組織指揮下進(jìn)行鋪膜作業(yè)。鋪膜沿著長邊的一側(cè)開始，當(dāng)?shù)谝粡埬や侀_后應(yīng)組織所有人員一字?jǐn)[開認(rèn)真檢查塑料膜有無開焊、破孔，并及時(shí)修補(bǔ)。修補(bǔ)孔洞可用小塊薄膜，要求用溫布將破孔周圍和小薄膜擦洗干凈，再分別涂刷氯丁膠，待膠干燥（以手指摸著不粘為好）后將小塊膜粘貼在破孔處，以兩層膜間沒有氣泡即可。大片撕裂處要用熱合機(jī)縫合。鋪膜后應(yīng)立即填壓膜溝，以防遇大風(fēng)將膜掀壞。

（2）壓膜溝與擋水埝

為了保證壓膜溝的密封質(zhì)量，壓膜前如溝內(nèi)無積水時(shí)需先往溝里灌200mm～300mm深的水，壓膜時(shí)先把膜浸入水底，再在膜上壓一層粘土，當(dāng)泥浸透后要求由人工將粘泥踩成泥漿，然后再在溝里填粘土，并分層輕輕夯實(shí)。膜溝填實(shí)后再做擋水埝，埝高600mm～800mm，同一地塊的埝頂要在同一平面上，高差不大于100mm，為防止風(fēng)浪沖刷和便于行走，埝頂要求壓兩層草袋裝土。

（3）局部密封

抽氣管需穿過密封膜，膜和鋼管的接口處需采取特殊的密封措施，其目的既要把接口處壓密實(shí)，又要防止抽氯時(shí)將膜拉裂。

2.4 預(yù)壓

1）試抽氣

抽氣開始時(shí)，要把所有的抽氣泵都開動(dòng)，并認(rèn)真觀察真空度的變化，正常情況下，開泵后2～4h，泵口處的真空度就能達(dá)到20kPa，此階段要多安排一些人在地塊內(nèi)和膜溝附近認(rèn)真巡查.尋找漏氣部位，發(fā)現(xiàn)一批停泵修理一批，反復(fù)尋找，反復(fù)修理，直至無漏氣點(diǎn)為止。當(dāng)膜內(nèi)真空度達(dá)到40kPa時(shí)應(yīng)停泵，進(jìn)行一次全面檢修。

2）抽氣

經(jīng)過檢查、修理，再抽氣時(shí)真空度提高很快，此時(shí)更應(yīng)注意觀察整個(gè)預(yù)壓區(qū)內(nèi)有無異常，因?yàn)殡S著真空度的提高.一旦發(fā)生故障情況比較突然，會(huì)造成較大的損壞，而且不易修復(fù)。經(jīng)過24h抽氣，如情況正常，便可向埝內(nèi)灌水，在無外來水源時(shí)可用抽出的地下水。

2.5 觀測與檢測

由于真空預(yù)壓的地塊處在大面積軟土地區(qū)，附近很難設(shè)置較好的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。為此，除需就近選擇正式水準(zhǔn)點(diǎn)供施工觀測時(shí)對(duì)觀測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整外，還必須認(rèn)真做好臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。

臨時(shí)觀測點(diǎn)可以用?l00mm的鋼管作鋼樁，用插板機(jī)插入地下，鋼管下端應(yīng)達(dá)到比較密實(shí)的夾砂層。當(dāng)樁周土穩(wěn)定后（一般需15d），在樁頂澆筑混凝土墩，井埋入短鋼筋頭制成水準(zhǔn)點(diǎn)。

2.6 清理、拆除

辦理交工手續(xù)后，即可拆除設(shè)施，所有的機(jī)械、管網(wǎng)都應(yīng)進(jìn)行保護(hù)性拆除，濾水管網(wǎng)起出后，應(yīng)將管內(nèi)的泥土用水沖洗干凈，晾干后集中堆放以備再用。射流泵和清水泵都應(yīng)檢修保養(yǎng)。真空表應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。塑料薄膜也應(yīng)清理干凈，擋水埝應(yīng)就地平整，濾水層所用的砂子，可與建設(shè)單位方協(xié)商處理，必要時(shí)可以部分回收。

3 施工注意事項(xiàng)

插板機(jī)的安裝、拆卸必須有專人指揮，登高作業(yè)的人員必須具有足夠的自我保護(hù)能力。兩班制或三班制作業(yè)必須執(zhí)行班前交接制度和班后保養(yǎng)制度。機(jī)上人員必須遵守“清洗、潤滑、調(diào)整、緊固、防腐”的十字作業(yè)制。

插板機(jī)卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩必須經(jīng)常檢查，及時(shí)更換。震動(dòng)錘的所有緊固件必須有防振自鎖裝置，并要經(jīng)常檢查、緊固。插板作業(yè)必須專人指揮，特別是穿樁靴的人員必須動(dòng)作協(xié)調(diào)，嚴(yán)防人身傷害。所有機(jī)械檢修時(shí)，必須切斷電源，并把閘箱鎖起來，無條件上鎖的要掛檢修標(biāo)牌。

4 結(jié)論

在真空預(yù)壓加固地基施工的過程中，施工人員在施工的過程，一定要對(duì)工程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題采取有效的措施，盡量減少不良狀況的出現(xiàn)。同時(shí)施工的過程中加強(qiáng)質(zhì)量的控制確保其質(zhì)量。

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U416.1

A

1674-6708（2013）86-0167-02