粘土帷幕樁真空預(yù)壓法工法

粘土帷幕樁真空預(yù)壓法處理飽和軟土地基施工工法工法完成單位：中啟膠建集團(tuán)有限公司主要完成人：王法精、張甡、徐祀武、郝同偉、劉漢強(qiáng)2011年7月目錄1前言………………12工法特點(diǎn)…………13適用范圍…………24工藝原理…………25施工工藝流程及操作要點(diǎn)………36材料、設(shè)備及人員配備…………107HYPERLINK質(zhì)量控制…………108安全措施…………159HYPERLINK環(huán)保措施…………1710效益分析…………1711工程實(shí)例…………17五、施工工藝流程及操作要點(diǎn)工藝流程圖5.l施工準(zhǔn)備階段對(duì)于飽和軟土地基，必須先做工作墊層，以使加固工作得以進(jìn)行。5.1.1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(wú)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(chē)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)。5.1.2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(lái)地勢(shì)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。5.2粘土帷幕樁密封墻施工5.2.1粘土帷幕樁密封墻是為了隔斷透氣透水層，利于密封膜鋪設(shè)。在地基處理區(qū)和非處理區(qū)之間存在著像粉砂層這樣的透氣透水層，這一土層將直接影響真空預(yù)壓的加固效果，為了提高加固區(qū)的效果和工程質(zhì)量，按設(shè)計(jì)要求在每個(gè)加固區(qū)的周邊打設(shè)一道連續(xù)的密封墻來(lái)切斷透氣透水層，從而保證加固區(qū)的密封性，確保預(yù)壓區(qū)不透氣透水，并為鋪膜創(chuàng)造條件。5.2.2粘土帷幕樁密封墻的施工工序定樁位→移機(jī)對(duì)位→預(yù)拌下沉→泥漿制備→至設(shè)計(jì)的深度→原位旋噴30秒→噴漿攪拌提升→重復(fù)噴漿攪拌至設(shè)計(jì)標(biāo)高→重復(fù)攪拌下沉至樁端→停樁→提升攪拌頭至地表→制樁結(jié)束移位。粘土帷幕樁密封墻的施工工序圖沿真空預(yù)壓邊緣排水板向外挖一個(gè)攪拌溝槽，然后由制漿機(jī)配制泥漿，通過(guò)泥漿泵將泥漿輸送到深層攪拌機(jī)進(jìn)行密封墻的施工，密封墻采用4攪2噴法施工。在打設(shè)前放樣好每個(gè)樁位，嚴(yán)格按照樁位打設(shè)，在處理區(qū)域打設(shè)雙排攪拌樁，樁徑φ600mm，相鄰兩孔相交0.2m，形成厚度為1.0m的粘土帷幕樁密封墻。5.2.3技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求的粘土帷幕樁密封墻滲透系數(shù)小于5*10-8cm/s，對(duì)其相應(yīng)的施工泥漿技術(shù)要求：粘土含泥量大于90%。制造泥漿，首先將制漿機(jī)內(nèi)泵入1m3的水，再起動(dòng)制漿機(jī)，然后慢慢將1.5m3粘土倒入制漿機(jī)內(nèi)，制成比重為≥1.4t/m35.3.4粘土樁密封墻控制要點(diǎn)打入深度，粘土帷幕樁密封墻的數(shù)量，下轉(zhuǎn)和提升速度1m/min，噴漿時(shí)管道壓力0.4~0.6Mpa，鉆進(jìn)、提升時(shí)管道壓力0.2Mpa，泥漿比重≥1.4t/m3，粘土帷幕樁密封墻滲透系數(shù)小于5*10-8cm/s。5.3插排水板5.3.1插板機(jī)的工作原理插板機(jī)是利用沿豎直軌道上下運(yùn)動(dòng)的震動(dòng)錘將穿有塑料排水板的鋼套管插入地下，當(dāng)套管向上拔起時(shí)，位于鋼管下端的樁靴把排水板留滯在地下，在土體內(nèi)形成豎向排水通道。5.3.2插板機(jī)施工順序插板前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地塊形狀，進(jìn)行布點(diǎn)平面設(shè)計(jì)，接近加固區(qū)周邊的排水板應(yīng)離開(kāi)鋪膜溝中心線1200～1500mm，門(mén)式插板機(jī)轉(zhuǎn)向比較困難，因而行走方向應(yīng)沿地塊長(zhǎng)方向安排。5.3.2排水板位置及深度控制排水板的平面位置和埋置深度應(yīng)嚴(yán)格控制，水平間距允許誤差不大于±100mm，埋置深度允許誤差不大于±300mm。為了防止埋置深度不夠，除了要根據(jù)土質(zhì)條件選擇合適的樁靴外，操作時(shí)應(yīng)讓樁管插夠深度后緩緩向上拔管，待確認(rèn)排水板下端錨固好后再加快拔管速度。5.4管網(wǎng)鋪設(shè)和設(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，鋪塑料密封膜及粘土樁等工序。5.4.1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(wú)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。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。5.4.2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。5.4.3工藝設(shè)計(jì)包括管網(wǎng)平面布置、泵及電器線路布置、真空度探頭位置確定、沉降觀測(cè)點(diǎn)布置以及設(shè)計(jì)有特殊要求的其它設(shè)施的布置和配備。5.5挖壓膜溝5.5.1采用人工或機(jī)械開(kāi)挖壓膜溝，壓膜溝開(kāi)挖沿各分區(qū)邊界進(jìn)行，其深度必須達(dá)到地下粘土層并完全切斷透水層，內(nèi)外坡應(yīng)平滑無(wú)砂料存在。以保證密封膜與溝底粘土充分接觸，滿足密封要求。5.5.2壓膜溝回填料應(yīng)為純粘土，不含雜質(zhì)，回填時(shí)應(yīng)避免回填料直接撞擊密封膜，以免擊破漏氣?；靥顣r(shí)應(yīng)分層夯實(shí)。5.5.3挖溝時(shí)如有排水板，應(yīng)沿溝邊向上插入砂墊層中，不能剪斷，插入量應(yīng)大于200mm。5.6密封膜5.6.1塑料薄膜及縫合密封膜是采用厚度為0.08～0.10mm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。為防止熱漲冷縮，加工尺寸應(yīng)比實(shí)際尺寸大一些。5.6.2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(wú)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10000m2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(wú)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(zhǎng)邊的一側(cè)開(kāi)始，當(dāng)?shù)谝粡埬や侀_(kāi)后應(yīng)組織所有人員一字?jǐn)[開(kāi)認(rèn)真檢查塑料膜有無(wú)開(kāi)焊、破孔，并及時(shí)修補(bǔ)。第一層膜修補(bǔ)后才能鋪第二層、第三層。相鄰兩層膜的合縫必須錯(cuò)開(kāi)500mm以上，嚴(yán)禁焊縫重疊。修補(bǔ)孔洞可用小塊薄膜，要求用溫布將破孔周?chē)托”∧げ料锤蓛?，再分別涂刷氯丁膠，待膠干燥（以手指摸著不粘為好）后將小塊膜粘帖在破孔處，以?xún)蓪幽らg沒(méi)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。5.7預(yù)壓5.7.l試抽氣抽氣開(kāi)始時(shí)，要把所有的抽氣泵都開(kāi)動(dòng)，并認(rèn)真觀察真空度的變化，正常情況下，開(kāi)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(wú)漏氣點(diǎn)為止。巡查時(shí)要特別注意壓膜溝有無(wú)漏氣，如有漏氣一定要及時(shí)停泵修理，否則會(huì)造成膜溝決口，增加修復(fù)難度。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，檢修內(nèi)容包括：1、擋水埝和膜內(nèi)外側(cè)的地面有無(wú)裂焊、塌陷，并查明原因進(jìn)行加固處理；2、預(yù)壓區(qū)內(nèi)有無(wú)過(guò)大的不均勻沉降，如沉降呈塌形時(shí)要剪開(kāi)密封膜用砂子填平；3、真空表靈敏度是否正常；4、電器、機(jī)械是否完好。5.7.2抽氣經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)24h抽氣，如情況正常，便可向埝內(nèi)灌水，在無(wú)外來(lái)水源時(shí)可用抽出的地下水。覆水要求把所有的塑料膜都浸在水里，如地下水不夠也可就近抽海水。覆水有兩個(gè)作用，其一是覆水后可以在三層膜間形成很薄的夾水層，增加膜的密封性能；其二是可以防止直接暴曬塑料膜，減緩膜的老化。此外，如遇冬季施工可以起到保溫防凍作用。5.7.3觀測(cè)與檢測(cè)施工單位一般只負(fù)責(zé)表面沉降觀測(cè)，其它諸如分層沉降觀測(cè)、分層孔隙水壓力檢測(cè)、側(cè)向位移等一些測(cè)試項(xiàng)目由建設(shè)單位委派的監(jiān)測(cè)單位負(fù)責(zé)，其目的是對(duì)設(shè)計(jì)方案和加固效果進(jìn)行評(píng)估。六、材料、設(shè)備及人員配備每10000m2所需設(shè)施數(shù)量控制表（表1序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量備注1真空射流泵臺(tái)16～182濾水管m1400～16003塑料薄膜m239000～400004真空表塊20～26每臺(tái)真空泵入口處裝一塊,每個(gè)真空探測(cè)點(diǎn)裝一塊5沉降觀測(cè)標(biāo)尺件206閘刀箱個(gè)7～9一個(gè)總閘箱,其余為分箱7照明燈個(gè)6～88防水電纜m根據(jù)電源位置情況9工棚m245各項(xiàng)施工作業(yè)人數(shù)配備表（表2）序號(hào)項(xiàng)目工種人數(shù)備注1準(zhǔn)備工作階段//工種及人數(shù)視工程量大小、工期要求及現(xiàn)場(chǎng)居住條件作相應(yīng)考慮2插板作業(yè)機(jī)械操作工2按1臺(tái)樁機(jī)1個(gè)作業(yè)班配備電工1指揮1力工83粘土帷幕樁施工力工20以每10000m2配備4鋪膜力工30以每10000m2臨時(shí)配備5設(shè)備安裝電工4以每10000m3配備鉗工3～4力工206抽氣電工2按三班制運(yùn)行，每班正常人員配備（白班進(jìn)行修補(bǔ)，增加力工3～4人）鉗工1測(cè)量工2運(yùn)行工3力工4七、質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量保證體系成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)，項(xiàng)目副經(jīng)理、項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人為副組長(zhǎng)的全面質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組，控制工程總體質(zhì)量，同時(shí)配備得力的自檢工程師和自檢員。并配備相應(yīng)的技術(shù)人員，成立質(zhì)量自檢小組，把好質(zhì)量自檢關(guān)。7.2質(zhì)量保證體系項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目工程師質(zhì)量管理處項(xiàng)目副經(jīng)理質(zhì)量工程師土建施工隊(duì)工程師排水板施工隊(duì)工程師粘土樁施工隊(duì)工程師各隊(duì)專(zhuān)職質(zhì)量員各施工班組長(zhǎng)、兼職質(zhì)量檢查員7.3一般控制程序7.3.1明確項(xiàng)目經(jīng)理是本工程質(zhì)量的第一負(fù)責(zé)人，明確各級(jí)人員質(zhì)量責(zé)任制，落實(shí)內(nèi)部質(zhì)量管理獎(jiǎng)懲制度。7.3.2加強(qiáng)過(guò)程控制，對(duì)施工中的重要工序加強(qiáng)檢驗(yàn)力度，確保工程質(zhì)量。7.3.3堅(jiān)持原材料檢驗(yàn)制度，所有工程材料及半成品都必須具有出廠合格證，水泥等重要材料除具有出廠合格證外，合格后方可使用，并建立嚴(yán)格的檢驗(yàn)程序。7.3.4實(shí)行見(jiàn)證取樣試驗(yàn)制度，所有取樣必須有監(jiān)理工程師在場(chǎng)認(rèn)可。7.3.5堅(jiān)持每道工序的“三檢”制度，并將“三檢”與操作者的經(jīng)濟(jì)利益掛鉤。7.3.6做好隱蔽工程檢查驗(yàn)收工作，未經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)，不可進(jìn)行下一道工序施工。7.3.7堅(jiān)持“三服從、五不施工、一個(gè)堅(jiān)持”的制度，即進(jìn)度、工作量、計(jì)量支付服從工程質(zhì)量；施工準(zhǔn)備工作不充分不施工，設(shè)計(jì)圖紙沒(méi)有自審和會(huì)審不施工，沒(méi)有進(jìn)行技術(shù)交底不施工，必須的試驗(yàn)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)不施工，施工方案和質(zhì)保措施未確定不施工；堅(jiān)持質(zhì)量一票否決權(quán)。7.3.8實(shí)行質(zhì)量監(jiān)督制度，無(wú)條件接受業(yè)主質(zhì)量監(jiān)督管理和業(yè)主授權(quán)的質(zhì)量監(jiān)督管理，為質(zhì)監(jiān)人員提供檢測(cè)儀器，創(chuàng)造質(zhì)量檢測(cè)、檢驗(yàn)條件，配合做好工程質(zhì)量復(fù)檢工作，提供準(zhǔn)確的技術(shù)數(shù)據(jù)和自檢資料。7.4竣工驗(yàn)收階段的質(zhì)量控制7.4.1單位工程竣工后，必須進(jìn)行最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)。項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)按編制竣工資料的要求收集、整理質(zhì)量記錄。7.4.2項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員按最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)規(guī)定，根據(jù)合同要求進(jìn)行全面驗(yàn)證。7.6.3對(duì)查出的施工質(zhì)量缺陷，按不合格控制程序進(jìn)行處理。7.6.4項(xiàng)目經(jīng)理部組織有關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員按合同要求編制工程竣工資料，并做好工程移交準(zhǔn)備。7.6.5在最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)合格后，對(duì)建筑產(chǎn)品采取有效防護(hù)。7.6.6工程交工后，項(xiàng)目經(jīng)理部編制符合文明施工和環(huán)境保護(hù)要求的撤場(chǎng)計(jì)劃。7.7質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)7.7.1項(xiàng)目經(jīng)理部分析和評(píng)價(jià)項(xiàng)目管理現(xiàn)狀，識(shí)別質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)區(qū)域，確定改進(jìn)目標(biāo)，實(shí)施選定的解決辦法。7.7.2質(zhì)量全面改進(jìn)按全面質(zhì)量管理的方法進(jìn)行。7.8、檢查、驗(yàn)證7.8.1項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃執(zhí)行情況組織檢查、內(nèi)部審核和考核評(píng)價(jià)，驗(yàn)證實(shí)施效果。7.8.2項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)根據(jù)考核中出現(xiàn)的問(wèn)題、缺陷或不合格，召開(kāi)有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員參加的質(zhì)量分析會(huì)，并制定整改措施。八、安全措施8.1用電安全8.1.1由于真空預(yù)壓大都在空曠荒野施工，施工作業(yè)人數(shù)少，又處在前期開(kāi)發(fā)階段，一般不可能有良好的電源條件，加之預(yù)壓階段是帶水作業(yè)，因此用電安全必須高度重視。8.l.2變壓器以下的所有施工線路，必須實(shí)行“三相五線”制。所有用電設(shè)備必須安裝防漏電保護(hù)器，所有的配電箱、閘刀箱必須使用符合規(guī)定要求的鐵閘箱。進(jìn)出閘箱的電源線必須固定牢，并用橡膠護(hù)套保護(hù)。8.1.3固定電源線應(yīng)盡量架空，無(wú)法架空時(shí)，必須采用防水橡膠電纜，拖地電纜必須符合耐壓要求，嚴(yán)禁使用已老化的舊電纜或不合格的產(chǎn)品，所有的電纜接頭必須有嚴(yán)格的防漏電措施，并用木椿將接頭豎起架離地面。8.1.4無(wú)論是電工或運(yùn)行工，上崗值班必須兩人同崗，嚴(yán)禁單人上崗。必須堅(jiān)持定期安全檢查制度。強(qiáng)風(fēng)、暴雨后應(yīng)立即進(jìn)行線路和用電設(shè)備檢查。8.2機(jī)械作業(yè)8.2.l插板機(jī)的安裝、拆卸必須有專(zhuān)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。8.2.2兩班制或三班制作業(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(rùn)滑、調(diào)整、緊固、防腐”的十字作業(yè)制。8.2.3插板機(jī)卷?yè)P(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。8.2.4所有機(jī)械檢修時(shí)，必須切斷電源，并把閘箱鎖起來(lái)，無(wú)條件上鎖的要掛檢修標(biāo)牌。九、環(huán)保措施9.1施工現(xiàn)場(chǎng)合理布置、場(chǎng)容整潔、封閉施工，廢棄物及時(shí)清理，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有組織排水。9.2嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定和企業(yè)環(huán)境保護(hù)程序文件，防止有損壞周?chē)h(huán)境和人身健康的現(xiàn)象發(fā)生。十、效益分析10.1社會(huì)效益10.1.1粘土帷幕樁真空預(yù)壓法處理飽和軟土地基方法先后獲得青島市企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃立項(xiàng)、2011年度全國(guó)工程建設(shè)優(yōu)秀質(zhì)量管理QC優(yōu)秀成果、青島市建設(shè)事業(yè)科技發(fā)展項(xiàng)目立項(xiàng)。10.2經(jīng)濟(jì)效益每lm2主要材料機(jī)具用量及直接費(fèi)用分析表（表3）序號(hào)名稱(chēng)單位用量單價(jià)(元)直接費(fèi)(元)1材料1.1荊笆張0.6188.65.311.2中砂t0.8037.8630.291.3黃土m30.13414.41.931.4塑料排水板m按設(shè)計(jì)用量0.901.5