真空預壓加固地基工法施工

張鳳臣

中牟縣房地產開發有限公司，河南鄭州 451450

真空預壓加固地基工法施工

張鳳臣

中牟縣房地產開發有限公司，河南鄭州 451450

真空預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或欠固結軟弱土地基的表面加固。本文結合作者多年的工程實踐經驗就真空預壓加固地基工法進行敘述，以期能夠為類似工程的施工提供參考。

真空預壓；加固地基；施工

1 工作機理

整張的塑料膜經土捻壓實后，在土體表面形成密封罩，罩內的塑料排水板、濾水管、砂墊層連通成為一個密閉系統，在真空泵的作用下，在密封罩下的土體內形成真空負壓。由此，一方面將土體內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力增大，從而達到固結的目的。

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行，嚴禁用機械作業，亦禁止在加固區內堆放土，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（如電廠的工業廢料、液態碴等），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法調整。鋪濾水層也必須由人工用小推車進行。

2.3 工藝設備安裝

工藝設備安裝包括插塑料排水板，安裝濾水管網、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

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

2）鋪管網和設備安裝

（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。濾水管應埋在濾水層的中間，上下厚度要均勻。濾水管網的布置有3種方法，選用布置方案主要依據加固地形，其原則是盡量做到膜內各部位的真空度均勻并節省用料。濾水管的間距不大于8m，外側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、循環水箱等組成，真空泵是真空預壓的關鍵設備，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設計

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量。

表1 每10000m2所需設施數量控制表

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用薄膜按一定要求尺寸經熱縫合而成。為防止熱脹冷縮，加工尺寸應比實際尺寸大一些。

（1）鋪膜

密封膜應該鋪三層，鋪膜前應先將壓膜溝挖好。鋪膜應選擇無風的好天氣，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，鋪膜的人數不少于30人，并要準備足夠數量的氯丁膠和一臺高頻熱合機及部分備用的整卷塑料膜。施工人員必須穿無釘軟底鞋，在統一組織指揮下進行鋪膜作業。鋪膜沿著長邊的一側開始，當第一張膜鋪開后應組織所有人員一字擺開認真檢查塑料膜有無開焊、破孔，并及時修補。修補孔洞可用小塊薄膜，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縫合。鋪膜后應立即填壓膜溝，以防遇大風將膜掀壞。

（2）壓膜溝與擋水埝

為了保證壓膜溝的密封質量，壓膜前如溝內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 預壓

1）試抽氣

抽氣開始時，要把所有的抽氣泵都開動，并認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到20kPa，此階段要多安排一些人在地塊內和膜溝附近認真巡查.尋找漏氣部位，發現一批停泵修理一批，反復尋找，反復修理，直至無漏氣點為止。當膜內真空度達到40kPa時應停泵，進行一次全面檢修。

2）抽氣

經過檢查、修理，再抽氣時真空度提高很快，此時更應注意觀察整個預壓區內有無異常，因為隨著真空度的提高.一旦發生故障情況比較突然，會造成較大的損壞，而且不易修復。經過24h抽氣，如情況正常，便可向埝內灌水，在無外來水源時可用抽出的地下水。

2.5 觀測與檢測

由于真空預壓的地塊處在大面積軟土地區，附近很難設置較好的臨時水準點。為此，除需就近選擇正式水準點供施工觀測時對觀測結果進行調整外，還必須認真做好臨時水準點。

臨時觀測點可以用?l00mm的鋼管作鋼樁，用插板機插入地下，鋼管下端應達到比較密實的夾砂層。當樁周土穩定后（一般需15d），在樁頂澆筑混凝土墩，井埋入短鋼筋頭制成水準點。

2.6 清理、拆除

辦理交工手續后，即可拆除設施，所有的機械、管網都應進行保護性拆除，濾水管網起出后，應將管內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檢修保養。真空表應進行校驗。塑料薄膜也應清理干凈，擋水埝應就地平整，濾水層所用的砂子，可與建設單位方協商處理，必要時可以部分回收。

3 施工注意事項

插板機的安裝、拆卸必須有專人指揮，登高作業的人員必須具有足夠的自我保護能力。兩班制或三班制作業必須執行班前交接制度和班后保養制度。機上人員必須遵守“清洗、潤滑、調整、緊固、防腐”的十字作業制。

插板機卷揚機鋼絲繩必須經常檢查，及時更換。震動錘的所有緊固件必須有防振自鎖裝置，并要經常檢查、緊固。插板作業必須專人指揮，特別是穿樁靴的人員必須動作協調，嚴防人身傷害。所有機械檢修時，必須切斷電源，并把閘箱鎖起來，無條件上鎖的要掛檢修標牌。

4 結論

在真空預壓加固地基施工的過程中，施工人員在施工的過程，一定要對工程中經常出現的問題采取有效的措施，盡量減少不良狀況的出現。同時施工的過程中加強質量的控制確保其質量。

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[3]高海江，俞建霖，金小榮，龔曉南.真空預壓中設置應力釋放溝的現場測試和分析[J].中國農村水利水電，2006(5).

[4]張澤鵬，李約俊，馮淦清，洪寶寧.塑料排水板在真空預壓加固軟基中的作用[J].廣州大學學報：自然科學版，2002(2).

U416.1

A

1674-6708（2013）86-0167-02