真空预压地基施工工艺标准

真空预压地基施工工艺标准 1适用范围 2规范性引用文件 3术语 4施工准备 5施工工艺 5.1主要施工工艺流程 5.2施工工艺 6质量标准 6.1主控项目 6.2一般项目 7成品保护 8职业安全健康和环境措施 68.1本施工过程危害及控制措施 68.2本工程环境因素和控制措施 79质量记录 真空预压法加固地基具有设备和施工工艺较简单，无需大量大型设备，便于大面积使用，技术经济效果显著等特点，成为新淤填土、超软土地基加固的优选方案。为了指导和加强真空预压地基工程施工，达到确保质量、经济合理、安全适用的要求，特制定本施工工艺标准。本标准由公司工程管理部提出并归口。本标准主要起草人：周军本标准审核人：陈尚文本标准批准人：李传玉真空预压地基施工工艺标准1适用范围本标准适用于建筑工程的真空预压地基处理的施工。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。但不适于在加固范围内有足够的水源补给的透水土层，以及无法堆载的倾斜场地和施工场地狭窄的工程。2规范性引用文件JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》3术语地基处理groundtreatment为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。预压地基preloadingfoundation在原状土上加载，使用使土中水排出，以实现土的预先固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载真空预压地基vacuumpreloadingfoundation真空预压地基是以大气压力作为预压载荷，先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层，再在基上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密封好与大气隔绝，在砂垫层内埋设渗水管道，然后与真空泵连通进行抽气，使透水材料保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，将土中孔隙水和空气逐渐吸出，从而使土体固结的地基。砂井在软弱地基中用钢管打孔、灌砂成井，作为竖向排水通道。袋装砂井在软弱地基中用井管成孔，拔出井管后用装有砂料的圆柱形砂袋填充孔所形成的井，作为竖向排水通道。4施工准备4.1人员准备机械维修工；熟练操作工；普工（配置视工程大小而定）。4.2技术准备4.2.1收集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等。4.2.2结合工程情况，了解当地地基处理经验及施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地同类工程的地基处理经验和使用情况等。4.2.3调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况。3.2.4了解建筑场地的环境情况。4.2.5根据具体工程情况，编写施工方案。4.3材料准备在施工工程中，原材料为砂井（袋装砂井或塑料板）黄砂、导管等。砂井用的砂宜用中粗砂，垫层可用中细砂或砾砂，含泥量不大于3%，一般不宜使用细砂。材料的进货要求如下：a）现场需有足够的储备料。物质供应部门应保质保量并及时供应到位。b）把好材料质量关，做到先检验后应用，并做到跟踪资料齐全。c)周转性材料供应及时、齐全、准确。4.4主要机具成砂井：振动锤桩机（锤击沉桩机、静压沉桩机）、桩管、活瓣用草圈约束（铁圈）1T机动翻斗车。成袋装砂井：EHZ袋装砂井打设机（导管式振动打设机）、聚丙烯纺织袋、钢管。塑料排水板：插板机、矩形导管。真空预压法的主要机具设备为真空泵（一般为射流真空泵每个加固区宜设两台泵。以一套设备可抽真空的面积为1000～1500㎡确定。配套设备有集水罐、真空滤水管、真空管、止水阀、阀门、真空表，聚氯乙烯塑料薄膜。滤水管采用钢管或塑料管材，应能承受足够的压力而不变形。滤水孔一般采用ф8～10mm，间距50mm，梅花形布置，管上缠绕3mm的铁丝，间距50mm，外面尼龙窗纱布一层，再在外部包一层渗透性好的编织布或土工纤维或棕皮。4.5作业条件4.5.1材料进货要求：a)施工需用材料，物质供应部门应保质保量并及时供应到位。b)把好材料质量关，并做到跟踪资料齐全。c)周转性材料保证供应及时、准确、齐全。4.5.2对道路及施工场地的要求：a)保证施工道路通畅，并及时清理。b)施工场地要平整，通水通电。施工设施放置、材料堆场及生活设施就位。施工场地布置合理、整洁、有序。4.5.3人员、机械要求a)人员配备齐全并到位。b)机械配备齐全，能够正常运行。4.5.4其他要求a)应预先通过勘察查明土层在水平和竖直方向的分布、层理变化，查明透水层的位置、地下水类型及水源补给情况等。并通过土工试验确定土层的先期固结压力、孔隙比与固结压力的关系、渗透系数、固结系数、三轴试验抗剪强度指标及原位十字板抗剪强度等。b)对重要工程，应在现场选择试验区进行预压试验，在预压过程中应进行地基竖向变形、侧向位移、孔隙水压力、地下水位等项目的监测并进行原位十字板剪切试验和室内土工试验。根据试验区获得的监测资料确定加载速率控制指标、推算土的固结系数、固结度及最终竖向变形等，分析地基处理效果，指导现场的施工。5施工工艺5.1主要施工工艺流程主要施工工艺流程图见下图。打设竖向排水打设竖向排水↓5.2施工工艺5.2.1竖向排水系统设置：a)砂井：砂井的直径和间距附图施工工艺流程图砂井的直径和间距由粘性土层的固结特性和施工期限确定。一般情况下，砂井的直径为300~400mm。砂井的间距按经验公式井径比=6~10确定（de为每个砂井的有效影响范围的直径；dw为砂井直径。）井距为砂井的6~9倍，不般一应小于1.5m。砂井的长度砂井长度一般为10~20m。当软土层不厚、底部有透水层时，砂井应尽可能穿透软土层；如软土层较厚，但间有砂层或砂透镜体，砂井应尽可能打至砂层或透镜体；当粘土层很厚，其中又无透水层时，可按地基的稳定性及建筑物变形要求处理的深度来决定。砂井的布置和范围砂井常按等边三角形和正方形布置，如图所示。当砂井为等边三角形布置时，其有效排水范围为正六边形，而正方形排列时为正方形。A时图Ab)袋装砂井：袋装砂井的直径和间距袋装砂井的直径和间距由排水量和施工工艺要求决定，一般情况下，砂井的直径为70~120mm。砂井的间距按经验公式井径比=15~25确定（de为每个砂井的有效影响范围的直径；dw为砂井直径。）采用1.5m~2m。袋装砂井的长度袋装砂井长度应较砂井孔长度长500mm。使放入井孔后能露出地面，埋入排水砂垫层中。其长度伸入范围同砂井。袋装砂井的布置和范围砂井常按等边三角形和正方形布置。c)塑料排水板排水板规格有∏形槽塑料板、梯形槽塑料板、△槽塑料板、硬透水膜塑料板、无纺布螺栓孔（柔性）排水板。排水板的布置和范围将塑料排水板换算成等直径的砂井，按砂井布置形式布置，其伸入范围同砂井。换算直径可按下式计算：D=α●2塑料排水板宽度，δ塑料排水板厚度，α换算系数取0.75~1.0）5.2.2竖向排水体施工a)砂井施工流程：定位放线、设置桩标→桩机就位→打桩→灌砂→拔桩管→再次打桩→灌砂→拔桩管完成扩大砂井施工工艺及注意事项：定位放线、设置桩标：根据建筑方格网及预先设计的砂井位置图，放出灰线，并用木桩或钢筋桩标识，并进行检查验收。桩机就位：依据设置好的桩标，将桩机移位至预打设桩位处，将桩尖插在标桩处，开始打桩。打桩、灌砂、拔管：用打桩机将井管沉入地基中预定深度后，即吊起桩锤，在井管内灌入砂料，然后再利用桩架上的卷扬机吊振动锤，边振动边将桩管徐徐拔出。当桩管内进入泥水，可先在井管内装入2~3斗砂将活门压信，堵塞缝隙。再次打桩、灌砂、拔桩管完成扩大砂井：在已灌砂的井管中重新打入桩管并灌砂，拔管后形成扩大砂井。或用桩锤，边锤击边拔管，每拔升30~50cm，再得打桩管，以捣实挤密形成的砂柱，如此往复，使拔管与冲击交替重复进行，直至砂充填井孔内，井管拔出，拔管速度控制在1~1.5m/min,使砂子留于井孔中形成密实的砂井。灌砂井砂中的含水量应加入控制，对饱和水的土层，砂可采用饱和状；对非饱和和杂填土，或能形成直立孔的土层，含水量采用7%~9%。b)袋装砂井施工流程：定位放线、设置桩标→桩机就位、整理桩尖→打桩沉入导管、将砂袋放入导管→往管内灌水→拔桩管袋装砂井施工工艺及注意事项先用振动、锤击或静压方式把井管沉入地下，然后向井管中放入预先装好砂料的圆柱形砂袋，最后拔管将砂袋填充在孔井中形成砂井；也可先将管沉入土中放入袋子（下部装少量砂或吊重然后依靠振动锤的振动灌满砂，最后拔出套管。注意事项：定位准确，砂井要有较好的垂直度，以确保排水距离与理论计算一致；袋中装砂宜用风干砂，不宜采用湿砂，以免干燥后，体积减小，造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接等质量事故；聚丙烯编织袋，在施工时应避免太阳曝晒老化，砂袋入口处的导管口应装设滚轮，下放砂袋要仔细，防止砂袋破损漏砂；施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况，避免管内进泥过多，造成井阻，影响加固深度；确定袋装砂井施工长度时，应考虑袋内砂体积小、袋装砂井在井内的弯曲、超深以及伸入水平排水垫层内的长度等因素，防止砂井全部沉入孔内，造成顶部与排水垫层不连接，影响排水效果。c)塑料排水板施工流程：定位放线、设置桩标→插板机就位→将塑料排水板通过导管从管下端穿出→将塑料板与桩尖连接贴紧管下端并对准桩位→打设桩管插入塑料排水板→拔管、剪断塑料排水板施工工艺及注意事项：塑料板滤水膜在转盘和打设过程中应避免损坏，防止淤泥进入带芯堵塞输水孔，影响塑料板的排水效果；塑料板与桩尖锚碇要牢固，防止拔管进脱离，将塑料板拔出。打设时严格控制间距和深度，如塑料板拔起超过2m以上，应进行补钉；桩尖平端与导管下端要连接紧密，防止错缝，以免在打设过程中淤泥进入导管，增加对塑料板的阻力，或将塑料板拔出；塑料板在接长时，为减少板与导管的阻力，采用在滤水膜内平搭接的连接方法，搭接长度应20mm以上，以保证输水畅通和有足够的搭接强度。5.2.3排水砂垫层施工在砂井（塑料排水带和袋装砂井）顶上铺设排水砂垫层，以连动各个砂井形成通畅的排水面，将水排到地面以外。砂垫层作成反向过滤式，厚度为0.3~0.5m，水下施工时，厚度为1m左右，也可连动砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层，砂沟的高度为0.5m~1m，砂沟的宽度取砂井直径的2倍。5.2.4观测设备埋设根据设计要求，在地下预埋孔隙水压计测定孔隙水压的变化，以监测堆载过程中地基土中孔隙水压力的变化和地基土位移情况；在预压区周边的地表设置位移观测桩，用精密测量仪器观测水平和垂直位移；在预压区周边地下安装钻孔倾斜仪或其他观测地下土体位移的仪器，测量地基土的水平位移及垂直位移。设备埋设应便于操作及观测，固定牢固。5.2.5埋设真空分布管真空分布管埋设在砂垫层中，采用条形或鱼刺形，如下图所示；铺设距离要适当，使真空度分布均匀，管上部应覆盖100～200mm厚砂层。真空管接头封闭严密，严防漏气。2332水官水2水官水对图5.2.6铺设密封膜砂垫层上密封薄膜，采用2～3层聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设，并在加固区四周，在离基坑线外缘2m开挖深0.8～0.9m的沟槽，将薄膜的周边放入沟槽内，用粘土或粉质粘土回填压实，要求气密性好。或采用板桩覆水封闭，而以膜上全面覆水较好。5.2.7真空泵安装、管路连接在预压地基四周安装真空泵，其数量按照设计要求设置；真空泵安装完成后即连接管道，使泵与埋设在砂垫层中水平分布滤管相接，接管时要求接头接缝严密，防止漏气。5.2.8抽真空检查真空泵及配套设备安装情况，确认无问题后，进行抽真空，使泵及滤膜内真空度达到96kPa5.2.9观测及效果检验在施工中，要做好真空度、地面沉降、水平位移、孔隙水压力及地下水位的现场测试，一旦发现异常，马上停止作业，及时处理问题；记录数据，作为检验和评价预压效果的依据。当地面总沉降量达到预压荷载下计算最终沉降量的80%以上；理论计算的地基总固结度达80%以上；地基沉降速度已降到0.5~1.0mm/d时卸荷。5.2.10施工完毕后，清除砂槽和腐殖土层，避免在地基内形成水平渗水暗道。6质量标准6.1主控项目主控项目及检验方法详见下表。6.2一般项目一般项目及检验方法详见下表。真空预压地基质量检验标准项目序号检查项目允许偏差检验方法主控项目1真空度降低值真空表读数、及记录2固结度（与设计要求比）检查报告及记录3承载力或其它性能指标设计要求按规定方法一般项目1沉降速率（与控制值比）水准仪2砂井或塑料排水带位置用钢尺量3砂井或塑料排水带插入深度±200mm插入时用经纬仪检查4插入塑料排水带时的回带长度≤500mm用钢尺量5插入塑料排水带的回带根数6砂井或塑料排水带高出砂垫层距离≥200mm用钢尺量6.3质量工艺控制要点6.3.1真空分布管的距离要适当，使真空度分布均匀，管外滤膜渗透系数不应小于10－2cm/s。6.3.2泵及滤膜内真空度应达到96kPa及73kPa以上。6.3.3地表总沉降量应符合一般堆载预压的沉降规律。6.