发表时间：2020-12-22T15:28:04.397Z 来源：《工程管理前沿》2020年9月第25期作者：徐强孙超
[导读] 随着真空覆水联合预压法施工技术的逐渐成熟，以及施工方便、作业效率高、加固费用低、排水效果显著等优点的显现徐强孙超 中石化胜利建设工程有限公司
摘要：随着真空覆水联合预压法施工技术的逐渐成熟，以及施工方便、作业效率高、加固费用低、排水效果显著等优点的显现，在港口、码头、机场和堆场、工业与民用建筑等工程的地基加固中应用也越来越广，在大面积软基处理中有着较好的应用前景。本文通过应用项目真空覆水联合预压法施工的现场经验总结，提出其施工工艺及施工质量控制的要点以供交流和参考。
关键词：真空覆水联合预压；软基处理；质量控制
1、工程概况
项目位于浙江省宁波市，施工现场东临海岸，主要工程量：软土地基固结处理面积为163045m2，塑料排水板数量为3260900延米。 登船梯
拟建场地的淤泥质土层较厚，场地淤泥层质土的覆盖层土约1.2-22m，厚度变化较大；①2层淤泥质粉质黏土约1.2-10m，厚度变化较大，同时②1层粉质黏土下面夹有②3层淤泥质粉质黏土约2.5-13.5m；淤泥质土的含水率高、孔隙比大、压缩模量低。为防止淤泥质土层产生侧向滑移、地基沉陷或不均匀沉降，造成建（构）筑物墙体开裂、管道之间、设备与管道之间连接拉裂等现象的发生，因此对场地的淤泥质土层进行预处理，消除场地的砂土液化效应，改变土层的物理力学指标，提高地基承载力和抗剪强度。 2、加固机理
真空覆水联合预压法是通过真空压力（负压）和覆水（正压）使土体中的孔隙水压力产生不平衡，孔隙水在这种不平衡力的作用下通过竖向排水体（塑料排水板）逐渐向外排出，然后水平排水通道汇总至水气分离器，通过水气分离器中的潜水泵将水抽出，孔隙水压力随之降低，有效应力增长，加速孔隙水排出，从而使土体产生固结变形，增强土体的强度，达到加固地基的目的。
真空覆水联合预压剖面示意图如下图所示。
3、施工工艺流程
测量放样→土工布铺设→排水砂垫层（30cm）→塑料排水板打设→排水管网、监测设备埋设→两布两膜铺设→试抽真空至稳定→覆水→真空稳压运行（180天）→根据监测资料分析固结度、工后沉降是否满足要求→卸载→软基处理效果检测
4、施工质量控制要点
真空覆水联合预压法主要由排水系统、真空系统、加压系统三部分组成，这三部分施工时相互衔接，贯穿于整个施工周期，其质量控制的好坏直接影响真空覆水联合预压的加固效果。
4.1排水系统
排水系统的目的主要在于改变地基原有的排水边界条件和借助排水系统来传递真空压力，增加孔隙水排出的途径、缩短排水距离，减少加固时间。
1）本工程排水系统分为竖向排水通道和水平排水通道两种。竖向排水通道采用B型整体板带铜丝，截面宽度为100mm，厚度为4mm的塑料排水板，正方形布置，间距为1m*1m，排水板深度穿过淤泥质涂层进入粉质粘土层。
下靶a）塑料排水板技术、质量指标应符合设计要求，露天堆放应有遮盖，不得长时间暴晒，以防暴露在空气中老化。
b）放出中心线、边线，将塑料排水板板位逐点放样，板位偏差不得大于7cm，板位布置好，待监理工程师验收合格后方可施工。
c）插板机上要标有醒目的刻度，以控制打设深度。在施工中注意插板机的定位及机架调平，定位偏差不超过10cm，垂直度偏差小于1.5%。
虹膜采集器d）严格检查塑料排水板的回带长度，当其超过50cm时，必须在相邻板位处补打一根，且回带的根数不宜超过打设总根数的5%。当塑料排水板接长时，应先将两根塑料排水板的滤膜剥开，使板芯直接相连，再将滤膜套在一起，然后用大的订书机将其订牢，搭接的长度不小于30cm。
2）水平排水通道采用30cm厚中粗砂垫层，并在砂垫层表面布设排水管网，排水板施工结束后，采用四通手型接头将两根排水板连接到Φ25mmPVC钢丝软管上，依此将所有排水板连接好，然后采用四通接头将钢丝软管连接在一起作为真空支管，每条真空支管通过专用四通汇集到真空主管（Φ50mmPVC钢丝软管），真空主管在适当位置设置Φ50mm的正三通分别与相应的水气分离器相连接，组成水平排水通道。
a）铺设砂垫层：当地基表层能承受施工机械运行时，可以用机械分堆摊铺法铺砂，汽车运进的砂料先卸成若干砂堆，然后用推土机摊平；当地基表层承载力不足时，一般采用顺序推进摊铺法，即汽车倒进卸料，推土机向前推赶推平；当地基较软不能承受机械碾压时，可
用轻型传送带由外向内铺设。水冷器
b）材料的质量指标应符合相关技术要求，露天堆放应有遮盖，不得长时间暴晒，以防暴露在空气中老化。
水平排水通道采用钢丝软管，适应过程中的不均匀沉降。支管、主管之间采用手型接头、三通、四通连接时，采用气钉加固连接位置，保证排水通道的顺畅。
4.2真空系统
包边带真空系统主要由排水管网、密封膜、压膜沟、真空泵等组成。
排水管网成网络状态铺设于砂垫层表面，使抽真空形成的负压在砂垫层和塑料排水板中快速扩散，并将固结释放的孔隙水依靠压差排出。密封膜、压膜沟主要用于封闭砂垫层和浅层软土。抽真空系统采用水环式真空泵、自动化控制监控系统，每8万平配置一套55kw大功率水环式真空泵（2台），通过管道连接外部8个水气分离器，自动化控制监控系统通过水气分离器中感应装置检测水位变化控制潜水泵的开启或关闭。
a）密封膜应选用抗拉强度高、耐腐蚀、抗老化性能好、抗穿刺能力强、密封性能好的材料。铺设密封薄膜前，应对砂垫层进行表面处理，拣除可能刺破密封膜的尖锐物；密封膜铺设要按区域先后顺序
分层铺设与搭接，每层膜铺设完成后派专人检查膜是否完好，发现有破裂处，及时用清水清洗干净，再用胶水贴膜补好，完成后进行下道铺设膜工作；铺膜适宜选择天气晴朗，风力不大的情况，并应从上风侧开始；铺膜过程中，随铺随用砂袋进行压膜，防止起风将铺好的膜卷走或撕裂，在铺膜完成的同时开启抽真空泵将膜吸住；膜的大小在加工时应考虑埋入密封沟的部分，留有足够的余地。铺设时，膜不宜拉的太紧，每边宽度应比图纸尺寸要宽出几米，在埋入密封沟前应准确调整好密封膜的松紧度。
b）对连接自动化控制监控系统管道勤检查，确保连接处无破损或漏气，保证抽真空系统的正常运行，保持膜下真空度指标。同时在安装前做好水气分离器中设备的检维修，避免过程中出现故障，引起真空度下降，甚至造成整体设备的资源浪费，重新进行抽真空。 c）抽真空期间，应配备专职人员在现场值班，保证抽真空系统正常工作，并定期记录有关技术参数。现场值班人员按时观察并记录真空度变化情况，发现膜下真空度下降时，应及时采取措施。关停真空泵进行检修时，须立即关闭截止阀，防止真空压力泄漏，影响真空预压效果。
4.3加压系统
在试抽真空阶段，调整各类仪器的初始读数，在进行开泵抽气，安排专人对密封膜进行地毯式的逐点检查，对发现漏洞或破损地方应立即进行修补，同时检查每台泵的运转情况，出现问题及时解决。
试抽真空阶段，膜下真空度压力应达到60Kpa以上，若连续三天真空度读数稳定上升，，再将从膜下抽上来的水回灌到膜上，给正在抽真空的场地上施加一个预压荷载。同时随着抽真空的进行，地基发生变形，围埝、压膜沟中存在的尖锐物体极易造成密封膜破损、漏气，安排专人对表面密封膜进行检查，确保封闭效果。
5、结束语
真空覆水联合预压法软基加固的效果与施工过程的质量控制密不可分。各工序施工，将直接关系到整个工程的质量。通过本项目的顺利运行，做好关键点分析，强化质量预控、隐蔽验收及质量把关工作，优化施工工序，保证了关键工程的工期，为以后类似的施工积累宝贵的经验。
【参考文献】
包层模[1] 《真空预压法加固软土地基施工技术规程》（HG/T 20578-2013）
[2]《水运工程塑料排水板应用技术规程》（JTS 206-1-2009）
[3]娄炎.真空排水预压法加固软土技术(第2版),2013-03-01.
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