真空預(yù)壓施工工藝總結(jié)

真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法1.設(shè)計(jì)方法真空預(yù)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(shè)塑料排水板、埋設(shè)濾水管，再在砂墊層上鋪設(shè)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(nèi)外壓力差，土體中孔隙水產(chǎn)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(jié)密實(shí)。同時，真空預(yù)壓法是排水固結(jié)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(shí)施真空預(yù)壓法的同時在地基上部進(jìn)行堆載（包括堆土、充水等）,真空預(yù)壓與上部堆載聯(lián)合作用就形成了真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加大了超載壓力,堆載預(yù)壓中的超載部分為真空壓力,增大了地基土體內(nèi)的附加應(yīng)力,同時發(fā)揮真空預(yù)壓和堆載預(yù)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(nèi)得以基本完成,從而有效減少地基工后沉降。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法對地基實(shí)施超載預(yù)壓加固,超載部分由真空荷載來代替,其最大荷載可達(dá)80?90kPa,相當(dāng)于4?5m的填土荷載,大大超過地面設(shè)計(jì)荷載;真空荷載施加方便、迅速,幾天之內(nèi)就可達(dá)到80kPa以上,不存在分級施加的問題；由于有真空預(yù)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(zhǔn)備工作（1）、真空預(yù)壓設(shè)備進(jìn)場后，及時進(jìn)行檢查驗(yàn)收，進(jìn)行現(xiàn)場工藝試驗(yàn)并會同監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收審批。（2）、查驗(yàn)進(jìn)場材料每批產(chǎn)品出廠合格證、性能報告單，抽樣檢驗(yàn)無紡?fù)凉げ肌⒚芊饽さ暮穸?、透氣性能、拉伸?qiáng)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(qiáng)度和環(huán)形剛度。（3）、施工前按施工圖要求設(shè)置觀測斷面，每一斷面上的觀測點(diǎn)布置數(shù)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(nèi)，定期復(fù)核校正。（4）、連接各系統(tǒng)進(jìn)行抽真空試驗(yàn)，檢查射流泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況。加固區(qū)場地平整施工前，先進(jìn)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(shè)計(jì)標(biāo)高。本工程場區(qū)內(nèi)共有14口水塘，占整過加固場面積的1/3，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)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(shè)計(jì)標(biāo)高，要求壓實(shí)度不低于0.86，以保證樁機(jī)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(jìn)行真空預(yù)壓隔水墻水泥攪拌樁施工，鋪設(shè)砂墊層;并打插塑料排水板。由于本工程場區(qū)地基內(nèi)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(shù)經(jīng)檢測在10.3-10一4cm/s,極易在真空預(yù)壓周邊形成透水、透氣層。故在真空預(yù)壓加固區(qū)四周采用水泥攪拌樁密封墻進(jìn)行封閉，層10-3-10-4cm/s降低為10-7-10一8cm/s,滿足該地質(zhì)情況下抽真空密封性能的要求。圖6-1真空預(yù)壓密封墻施工樁底深入淤泥層，使?jié)B透系數(shù)由粉土圖6-2真空預(yù)壓區(qū)插塑板施工塑料排水板采用B型板，打設(shè)深度20m，間距1.2m，正三角形（梅花形）布置。打設(shè)垂直度偏差控制在±1.5%圖6-1真空預(yù)壓密封墻施工樁底深入淤泥層，使?jié)B透系數(shù)由粉土圖6-2真空預(yù)壓區(qū)插塑板施工50cm，否則應(yīng)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(shè)水平排水墊層（1）按照施工圖要求的平面尺寸和厚度鋪設(shè)水平墊層。（2）當(dāng)?shù)鼗韺泳哂幸欢ê穸鹊挠矚?，能承受施工機(jī)械運(yùn)行時，采用機(jī)械分堆攤鋪法鋪砂，汽車運(yùn)進(jìn)的砂料先卸成若干砂堆，然后采用推土機(jī)攤平。（3）當(dāng)硬殼層承載力不足時，采用順序推進(jìn)攤鋪法，既汽車倒進(jìn)卸料，推土機(jī)向前推趕推平。（4）地基軟弱不能承受機(jī)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(shè)。圖6-3真空預(yù)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(shè)真空管網(wǎng)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(wǎng)的埋設(shè)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(qiáng)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(wǎng)埋設(shè)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?fù)凉げ紴V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(jié)實(shí)，達(dá)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(nèi)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(lián)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(lián)接時兩管中間預(yù)留5cm圖6-5濾管接長圖6-6管網(wǎng)埋設(shè)整個管網(wǎng)聯(lián)接好后，即可挖砂溝埋設(shè)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(wǎng)平面布置采用條形排列，保證真空負(fù)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(yīng)地基的不均勻變形，濾管周圍用砂填實(shí)，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(shè)的薄膜平順粘接，粘接劑采用塑料膜廠家生產(chǎn)的專用U—PVC膠合劑，PVC管周邊密封膜預(yù)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(shè)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(lián)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(jī)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(jìn)，開挖時防止邊坡塌方。鋪膜時挖出的土堆在外側(cè)便道上，不得堆在砂墊層上，避免砂?；霚现小现谢靥畹恼惩烈軐?shí)且不夾雜砂石。如果密封溝底或兩側(cè)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(cè)必須采用灌水造漿，人工踩壓密實(shí)。密封溝內(nèi)側(cè)溝壁必須平順，挖好后將密封膜順溝壁內(nèi)側(cè)鋪放入溝中，緊貼溝的內(nèi)壁，將密封膜放至溝底，沿密封溝內(nèi)壁將膜邊插入坑底土中10cm左右，然后以細(xì)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(zhì)粘土把禺至強(qiáng)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(jī)挖土分層回填，在每一層填土上都給予適當(dāng)?shù)膲簩?shí)，邊回填邊向溝內(nèi)灌水，以增加密封效果。鋪設(shè)土工布及密封膜（1）密封膜根據(jù)真空預(yù)壓區(qū)域大小，由生產(chǎn)廠家預(yù)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(yù)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(jié)牢固，雙熱合逢平搭接接縫寬度不得小于15mm。（2）真空預(yù)壓前砂墊層表面應(yīng)平整，表面無尖石、硬塊及其他尖利雜物。密封膜鋪設(shè)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(hù)真空膜，在真空膜上下各鋪設(shè)一層250g/m2針刺無紡?fù)凉げ?。待真空管路、真空測頭及其它觀測儀器埋設(shè)完后，在其上鋪設(shè)第一層土工布，鋪設(shè)面積略小于密封膜（收邊2?3米），鋪設(shè)范圍略大于加固區(qū)，每邊約加寬1m。根據(jù)場地情況，按一定方向?qū)⑼凉げ颊归_并鋪設(shè)平整。土工布搭接部位采用縫接處理，用手提縫紉機(jī)進(jìn)行縫接，縫接時搭接寬度不少于30mmo（4）現(xiàn)場鋪設(shè)密封膜分兩層進(jìn)行，每鋪好一層后立即在膜上進(jìn)行地毯式的尋查，發(fā)現(xiàn)破損處及時進(jìn)行粘接?，F(xiàn)場粘貼密封膜，搭接寬度不少于50mm，保持粘結(jié)部位清潔。粘貼自上而下沿粘縫后退進(jìn)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(jìn)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(shè)，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(yù)壓區(qū)。鋪設(shè)時自一邊開始，分層依次由近及遠(yuǎn)鋪設(shè)，將膜的四周放到溝底沿密封溝內(nèi)壁將膜邊插入土中。鋪設(shè)時膜不得拉的太緊，適當(dāng)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(shè)圖圖6-10密封膜鋪設(shè)圖6-11密封膜壓邊的數(shù)量、位置埋設(shè)，距離濾管不小于2米，四周角點(diǎn)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(nèi)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(nèi)形成負(fù)壓，在螺紋鋼絲橡膠軟管內(nèi)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(nèi)。加固區(qū)抽真空及停泵各項(xiàng)抽真空設(shè)備安置就位后，開始進(jìn)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(jié)度的提高，膜內(nèi)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(bǔ)和密封，防止影響真空效果。根據(jù)抽真空情況，做好開、停泵計(jì)劃。加固區(qū)內(nèi)所有射流真空泵是否同步運(yùn)轉(zhuǎn)視預(yù)壓過程而定，一般在預(yù)壓初期，因排水量大，射流真空泵同時運(yùn)轉(zhuǎn)，在預(yù)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(yùn)轉(zhuǎn)，適當(dāng)減少開泵數(shù)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(shí)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(xiàng)目與布置觀測、水平位移觀測，真空度觀測。本次真空預(yù)壓施工監(jiān)測的項(xiàng)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(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要

求，真空預(yù)壓監(jiān)測斷面共計(jì)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(shè)元件與監(jiān)測儀器設(shè)備表序號監(jiān)測項(xiàng)目埋設(shè)元件監(jiān)測儀器1真空度真空表2地面沉降沉降板水準(zhǔn)儀3深層沉降CJH88分列磁環(huán)沉降管分層沉降儀4側(cè)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(hù)套管組成。每個斷面在加固區(qū)中心、兩側(cè)邊緣安裝三塊，沉降板放置在密封膜上，底板下墊三層無紡?fù)凉げ迹钌罢移?，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(biāo)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(yīng)線圈組成，在觀測斷面中間位置設(shè)置。測試儀器埋設(shè)示意圖埋設(shè)施工技術(shù)及注意事項(xiàng)：測試儀器埋設(shè)示意圖1、觀測孔定位要準(zhǔn)確。2、定位安裝鉆機(jī)，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(yīng)用膠帶密封膠密封，防止泥水進(jìn)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(jù)土層的厚度來確定放置的沉降環(huán)的數(shù)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(jù)孔深、孔徑以及土質(zhì)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(shù)量進(jìn)行核對，并對孔口高程進(jìn)行測量。圖6-16深層沉降變形觀測測試儀器埋設(shè)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(fù)兩次取均值。填筑加荷期每3天一次、預(yù)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(shè)(3)緊貼加固區(qū)密封墻外側(cè)埋設(shè)測斜專用管，每個加固區(qū)埋設(shè)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(zhì)量控制措施(1)真空預(yù)壓施工前，在加固區(qū)四周進(jìn)行補(bǔ)充勘察，查明是否存在著透水層，處理范圍內(nèi)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(yīng)穩(wěn)定地維持在80kPa以上。(3)鋪設(shè)砂墊層厚度應(yīng)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(shè)密封膜之前，填平打設(shè)塑料排水板時留下的孔洞，并將孔洞搗實(shí)，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(shè)排水管道，排水管道能適應(yīng)地基變形，采用一些軟連接，主管、濾管間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)布設(shè)。（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(shè)備，聯(lián)接抽氣管道。真空泵的設(shè)置根據(jù)預(yù)壓區(qū)大小、真空泵的功率以及工程經(jīng)驗(yàn)確定。一般可按照1000?1500m2一臺泵，單塊加固區(qū)不小于兩臺設(shè)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(dāng)膜下真空度穩(wěn)定地達(dá)到80kPa以上后，7天左右可以鋪設(shè)土工布，抽真空10d左右可進(jìn)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(yàn)施工質(zhì)量和預(yù)壓效果，設(shè)置膜面沉降板，埋設(shè)分層沉降儀，測量真空度，及時整理變形與時間關(guān)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(jù)。.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(yù)壓過程中，密封墻局部攪拌不均勻，成墻質(zhì)量不好，加固區(qū)四周地表會產(chǎn)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(jìn)行會不斷擴(kuò)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(zhì)、規(guī)模和發(fā)展趨勢，若出現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)場認(rèn)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(chǎn)生的沉降量值將薄膜沿套管外壁下插于套管周邊預(yù)設(shè)的空間內(nèi)，適量留出其邊緣部分與原已鋪設(shè)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(yù)壓期間膜內(nèi)真空度要求達(dá)到80kPa，砂層出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，導(dǎo)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(shí)。在鋪設(shè)濾水管時，濾水管之間連接牢固，選用合適濾水層且包裹嚴(yán)實(shí)，避免抽氣后雜物進(jìn)入射流裝置；塑料帶濾水膜在轉(zhuǎn)盤和打設(shè)過程中避免損壞，防止淤泥進(jìn)入芯堵塞輸水孔而影響塑料帶的排水效果，采用濾水膜內(nèi)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(qiáng)度。.施工總結(jié)（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(nèi)，真空度基本都能達(dá)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(yù)壓加固單元內(nèi)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(yīng)，抽真空設(shè)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(yù)壓期的前3個月，沉降量占預(yù)壓期總沉降量的90%左右。沉降速率主要發(fā)生在預(yù)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(jié)果來看，分層沉降環(huán)的沉降量與表面沉降的