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踐經(jīng)驗就真空預(yù)壓加固地基工法進(jìn)行敘述，以期能夠為類似工程的施工提供參考。

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土體浮力后增加了對下部土體的作用力，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而影響下道工序施工和造成回填材料浪費。

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，在鋪干土和鋪濾水層時設(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)計插板深度20m，一次作業(yè)可同時插設(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。安裝和綁扎時都應(yīng)注意把綁扎鉛絲一順向下，以防朝上時扎破上面的密封膜。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，其性能完全滿足使用要求。

（3）加固單元劃分和工藝系統(tǒng)設(shè)計

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，過大會增加施工難度，過小則對工程成本不利。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)無積水時需先往溝里灌200mm～300mm深的水，壓膜時先把膜浸入水底，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。膜溝填實后再做擋水埝，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，又要防止抽氯時將膜拉裂。

2.4 預(yù)壓

1）試抽氣

抽氣開始時，要把所有的抽氣泵都開動，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，直至無漏氣點為止。當(dāng)膜內(nèi)真空度達(dá)到40kPa時應(yīng)停泵，進(jìn)行一次全面檢修。

2）抽氣

經(jīng)過檢查、修理，再抽氣時真空度提高很快，此時更應(yīng)注意觀察整個預(yù)壓區(qū)內(nèi)有無異常，因為隨著真空度的提高.一旦發(fā)生故障情況比較突然，會造成較大的損壞，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)置較好的臨時水準(zhǔn)點。為此，除需就近選擇正式水準(zhǔn)點供施工觀測時對觀測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整外，還必須認(rèn)真做好臨時水準(zhǔn)點。

臨時觀測點可以用?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。

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。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，必要時可以部分回收。

3 施工注意事項

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)卷揚機(jī)鋼絲繩必須經(jīng)常檢查，及時更換。震動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作協(xié)調(diào)，嚴(yán)防人身傷害。所有機(jī)械檢修時，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