越南沿海火力发电厂一期工程软基处理真空堆载联合预压施工技术

越南沿海火力发电厂一期工程软基处理真空堆载联合预压施工技术
  摘要:本文详细介绍了海外项目火电厂采用真空一堆载联合预压技术进行软基加固处理的施工工艺流程,对真空堆载联合预压施工技术、施工监测与处理效果进行了详细的分析和总结。
关键词:真空堆载联合预压 火电厂 表面沉降 分层沉降等离子炬
        1 工程概况
        越南沿海火力发电厂一期工程位于越南茶荣省沿海市。厂址夹于湄公河入南海的两条支流入海口之间,地貌属典型的海陆交互作用形成的三角洲,冲积平原边缘的河滩地。厂址通过1号国道与胡志明市相距约250km。工程规模为2X622MW燃煤电厂。厂址区域内地势平缓,原场地标高约0.40~1.20m(越南Hon Dau高程系统)。
        2 自然条件
        场地分布有大量鱼塘,局部区域生长少量低矮灌木树丛和红树林。由于场内淤泥层深厚,软土层在16~30m厚,因此须进行地基处理。主厂区场地已回填(吹填海砂)至+4.200m (越南Hon Dau高程系统)。
        场地全部由第四系土层组成,100m深度范围内未揭露基岩,需进行软基处理的岩土层
为淤泥,灰黑,褐灰,呈饱和,流塑状态,海积成因,味微臭,含大量有机质及贝壳碎屑。局部地段见呈透镜体状或薄层状分布的粉土亚层,灰黑,呈饱和,松散~稍密状态。该层厚度约30m,夹有粉砂层。具体性能指标见表1。
        表1 淤泥层物理力学性质指标表
       
        3 设计要求笔式摄像机
        (1)真空-堆载联合预压法处理后的竣工面标高为+4.200m(越南Hon Dau高程系统)。地面高程误差±0.2m。
        (2)在真空-堆载联合预压作用下,加固软土层范围内的平均固结度≥90%,承载力要求详见表2。led天花灯电源
        表2 地基处理技术要求表
       
学生枕        (3)现有场地原自然地面以上,已回填有约3m~3.8m厚砂层,依据我国已有在越南当地施工的成功经验,可利用该部分回填砂作为水平排水通道。
        (4)滤管的间距为2米, 塑料排水板矩阵形布置,间距1m,设计长度26m。埋设监
测系统,密封墙深14m、宽1.2m,真空泵(7.5kW)按每800 m2--1000m2左右布置1套。根据沉降标的实测沉降曲线,计算出地基土体的平均固结度达到90%以上或实测地面沉降速率连续5天平均沉降量不大于2.0~3.0mm/d时,可进行卸载。
        4 真空堆载联合预压施工
        4.1施工工艺艺流程
        清表、平整场地→测量表面高程→探摸确定PVD深度→打设竖向排水板PVD→开挖深20cm的沟槽纵→埋设排水PVC主管和滤管→PVD与滤管连接→填埋主管滤管→埋设观测仪器→打设挖密封墙→安置主管出膜装置等→铺设一层无纺土工布,二层真空膜→安装抽真空泵,连接主管到抽真空泵→设置膜上沉降标→测沉降标初始高程→试抽真空→再铺设再铺设一层无纺土工布→正式抽真空→施工监测→膜上堆载→卸载。
        4.2主要施工技术
        4.2.1排水板(PVD)施打
        探摸:摸探采用PVD机,套管作为触探头插入地层深处,当套管穿过中间的砂夹层后,遇到明显的阻力时,即可判断套管已进入下卧砂层。经探摸,确定本工地的PVD深度为26m。
耳机转接器        放样:用测量仪器结合测量绳,按照1m x 1m的网格放样出来,用短细塑料绳做好每根PVD位置记号。
        打设:采用带有自动记录系统的液压插板机施工。当塑料排水板打设到指定的标高后,从地基中匀速拔出套管,以防止出现“回带”现象。
        打设好的塑料排水板应当在其上端整齐的剪断,地面预留长度(即直接与滤管连接的水平长度加缠绕滤管的长度)为1m。
        拼接:在拼接处,上端排水板的外壳必须套在下端排水板上。排水板外壳和板芯的搭接长度最少为200mm,并且每根排水板只允许有一处拼接。
        障碍物:当打设排水板遇到障碍物时,现场工人应当暂时停止施工,一般采用导孔机械清除障碍物或者在该排水板附近补充打设一根新的排水板。
        塑料排水板施工过程中应进行下列检查并做好记录:每盘排水板装前外观检查;排水板打设深度,有无回带及回带长度;排水板外露长度;排水板的平面位置误差;打设垂直度。
        4.2.2密封墙施工 
        设计参数:双排桩组合,度为1.2m,桩径为700mm,成墙时纵横两个方向彼此搭接2
00mm,桩距500mm;一般情况下密封墙的深度以穿透回填土层和贯通的透气砂层,进入原状不透气软土层50~100cm为准;泥浆掺入比要求不小于35%;渗透系数不大于1×10-5cm/s;施工时搅拌头下搅速度1.2m/min,上搅速度0.8m/min。
        (1)深度探摸
        密闭墙的深度探摸按平面上每30m一个孔的布置原则,进行静力触探试验,根据试验结果确定密封墙的深度。
        根据试验数据,确定密封墙的深度为14米。
        (2)泥浆制备
        根据地勘资料,工地内有大量淤泥可以用于泥浆制备。在施工场地的周边用PC200挖掘机挖设泥浆池 (约4m×6m×1.5~2m),用于存储、搅拌泥浆,并设置泥浆中转池。
        制配泥浆:用PC200挖掘机挖淤泥,用自卸车运输到泥浆池附近。人工将淤泥运送到泥浆搅拌桶内入水进行搅拌,经过滤,将搅拌好的泥浆储存于泥浆池中,检测泥浆比重,泥浆比重不低于1.15。
        (3)搅拌桩基进行密封墙施工
        根据测量放线确定的位置,开挖定位沟,沟深50cm;移动搅拌桩机(双头,74kw)
到达指定桩位对中,并采用吊线锤控制机架垂直度;向搅拌桩机输送泥浆;启动搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,使钻杆沿导向架边下沉边搅拌,施工时控制搅拌头下搅速度。下沉到设计深度后,再将钻头缓慢提升,仍同时搅拌喷浆至完全提升出地面,检查叶片及喷浆状态良好后,重复下沉提升过程,保证四喷四搅(两次下沉两次提升,四个过程全部喷浆)。施工结束后移动桩机至下一根桩位,重复以上步骤施工。
        4.2.3滤管的铺设
        水平排水管分为主管和滤管,主管间距34米,滤管间距2m。滤管和主管都为人工挖沟后铺设并填埋。将水平滤管和水平的主管由三通接头或者四通接头连接;在主管的末端安装出膜器。
        4.2.4土工布和真空膜的铺设
        (1)第一层土工布施工
        再次清理现场;工布运输到场地的中央并且其轴心平行于场地的纵向边界,然后将土工布由中间向两边展开。铺设时控制平整并保留一定的松弛度;每卷展开后都将由手提式缝纫机拼接起来形成一块整体。搭接宽度控制在10~20cm之间。
        (2)真空膜施工
        第一层土工布铺设完成后,进行第一层真空膜的施工。方法同第一层土工布。第一层铺好后马上铺设第二层,施工方法相同。当需要拼接的时候采用强力胶粘结。拼接时的搭接宽度不得少于20mm。在场地的每边预留2-3m的真空膜埋设到密封墙中。
        (3)踩膜
        人工逐段将密封膜依次踩入密封墙中,控制真空膜踩入密封墙深度不少于1米。施工时注意安全,否则施工人员容易陷入密封墙。
        (4)第二层土工布施工
        在试抽真空,膜下真空度达到设计要求以后(一般5-7天真空度可达到设计要求的80kPa),进行第二层土工布铺设,施工方法与第一层土工布相同。
        4.2.5真空泵安装
        按要求连接出膜(真空膜)管与水平排水主管;按照电机、水泵、(循环)水箱、闸阀、止回阀、出膜口的次序进行连接,连接处采用橡胶垫、玻璃胶等进行密封,水箱底座用砂包垫高、夯实,出膜口与水箱之间用波纹管连接。
        为了避免在停泵后真空度很快降低,在真空管路中应设置自动止回阀和手动阀门。 
        4.2.6抽真空
        当PVD、滤管、主管、土工布和真空膜、检测设备、真空泵及管、密封墙等全部验收合格后,开始启动真空泵试抽真空。观察膜下真空表的读数,检查是否漏气,一般漏气点附近的真空表读数会异常,仔细观察,会有漏气响声,将漏气点用专用胶修补。
        一般真空度在一周到10天左右会达到设计值80kPa。真空度达到设计值后开始堆载。
        开始抽真空后,保持24小时抽真空不停泵。
        4.2.7堆载施工
        采用吹填法进行堆载施工。
        真空度达到要求后,在处理区域周边,紧靠密封墙的土工布上,采用编织袋装沙做挡墙,挡墙宽1m,高1.3m。预留排水口和排水沟相连。排水口采用土工布加强保护,如用密封墙所在部位做排水沟,则需要保护好真空泵水池(四周采用编织袋做挡墙加高),同时密封墙表面铺设土工布保护,防止流水冲走密封墙的粘土掏空真空膜。
        吹填过程中加强真空表的观察和沉降观察,如出现异常,停止吹填,查原因,如有真空度下降现象,一般是吹填过程中破坏了真空膜,根据真空表读数可大致到被破坏位置,寻被破坏的部位后,人工挖出真空膜,用专用胶修补。
        4.2.8停泵
        根据观测,沉降每日达到2mm,且持续3天以上时,提出停泵申请,卸载,进行地基处理效果检验。
        5 土体性质的变化分析
        卸载之后,进行现场试验,同时取土样在试验段取土进行室内试验,测试真空预压之后土体的各项参数,并与真空预压之前的土性参数进行对比。
        表3 土体物理力学性质指对照标表
       
        表中可以看出,加固后的含水量比加固后前的含水量总体上减少;加固后孔隙比减少的幅度大,土体液性指数、容重提高明显。
        通过静力触探试验得知,土体承载力已经从6吨提高到了11吨。
        6 结语
        通过本项目真空联合堆载预压法的软基加固在越南沿电厂工地的实践表明,地基处理效果良好, 可以得出以下几点结论:
        (1)在真空联合堆载预压软基处理时,各项施工工艺必须严格按照设计和相关规范进行,施工过程中出现的异常情况必须及时进行处理;
        (2)尽管真空联合堆载预压在国内使用广泛且效果明显,但在越南海边使用还是不多,本次实践表明,该方法特别适用于越南沿海电厂地带的软土地基加固,处理效果非常好;
        (3)相对于其他软基处理方案, 真空联合堆载预压加固软基效果明显,工期较短,能明显降低造价。
参考文献:
滴胶标牌[1]吴邦颖,张师德,陈绪禄1 软土地基处理[M].中国铁道出版社,1995
[2]郭志华,姜志全,黄毅1 塑料排水板预压法处理深厚软基的试验研究[J].土工基础,2009
[3]赵勤俭. 塑料排水板处理中厚软土地基的沉降试验研究[J].路基工程,2007
[4]黎玉,王齐仁. 塑料排水板堆载预压法软基加固监测分析[J].福建建筑,2010

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