市政工程真空预压施工方案

1、 南京河西新城区江东南路道路工程南京河西新城区江东南路道路工程塑料排水板及真空预压塑料排水板及真空预压专项施工方案专项施工方案编编 制：制：复复 核：核：审审 核：核：江东南路道路工程项目经理部江东南路道路工程项目经理部二二 O O 一三年五月二十四日一三年五月二十四日 目目 录录1.编制依据 .- 1 -2.工程概况 .- 1 -2.1 项目简介.- 1 -2.2 设计要求.- 2 -2.3 现场条件.- 2 -2.4 主要工程数量.- 2 -3. 施工计划 .- 3 -3.1 施工人员安排计划 .- 3 -3.2 施工机械安排计划 .- 4 -3.3 材料安排计划.- 4 -3.4 进度安

2、排计划.- 4 -4.施工方案 .- 5 -4.1 施工工艺.- 5 -4.2 施工准备 .- 5 -4.3 铺设下层砂垫层 .- 5 -4.4 机具就位.- 6 -4.5 塑料排水板穿靴.- 6 -4.6 插入套管.- 6 -4.7 拔出套管 .- 6 -4.8 剪断塑料排水板- 6 -4.9 铺设上层砂垫层.- 6 -4.10 主、支滤管定位和安装 .- 7 -4.11 铺设土工布及密封膜.- 7 -4.12 开挖、回填密封沟 .- 7 -4.13 抽气管道和真空泵联接.- 8 -4.14 试抽真空.- 8 -4.15 抽真空及真空维持、软基监测 .- 8 -4.16 真空预压卸荷验收.-

3、 8 -5.施工质量控制 .- 8 -5.1 排水板质量控制.- 8 -5.2 真空预压质量控制.- 10 -5.3 排水板质量通病预防方法.- 11 -5.4 施工质量控制标准.- 11 -6 施工安全保证措施.- 12 -6.1 组织机构 .- 12 -6.2 安全保证措施 .- 12 - 1 -塑料排水板及真空预压塑料排水板及真空预压专项施工方案专项施工方案1.1.编制依据编制依据 南京河西新城南部地区江东南路建设工程施工图设计。建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2009） 。建筑地基处理技术规范（JTG 792012)。城镇道路工程施工与质量验收规范（CJJ1-200

4、8） 。公路土工合成材料试验规程（JTG E50-2006） 。公路路基施工技术规范（JTG F102006） 。建筑施安全检查标准(JGJ59-2011)。施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)。其他现行的相关规范、技术标准。2.2.工程概况工程概况2.12.1 项目项目简介简介本标段为河西南部地区江东南路建设工程一标段，西起红河路，东至规划支路（K0+331.977K2+120） ，为城市主干道，标准段宽 80m，道路两侧各有 20m 绿化保护带，本标段道路总长 1.788km。道路采用主辅道断面，主线双向 8 车道，辅道双向 4 车道。图 2.1-1 项目地理位置图江东南路

5、一标段江东南路一标段- 2 -2.22.2 设计设计要求要求本工程位于南京河西新城南部地区，场地地形平坦，场地内河沟、水塘较多，地质条件较差。根据施工图设计要求，在江东南路一标管段（K0+410K2+120）内共有 15 区段，总长度 1192 米路基地段采用塑料排水板真空预压的处理方式进行软基处理。塑料排水板等效直径为 150mm，板长 518m，正三角形布置，根据处理深度排水板间距为 1.2m1.5m。塑料排水板为 SPB-B 粘合型塑料排水带，规格：100mm4mm，排水板采用高压聚乙烯或聚丙烯新料，纵向通水量大于 25cm3/s,复合体抗拉强度为 1.3KN/10cm。塑料排水板板顶设

6、置厚度 500mm 的垫层，垫层应采用级配良好的中粗砂；在垫层上从下往上依次铺设一层土工布、两层聚氯乙烯密封膜、一层土工布。土工布单位面积质量不小于 300g/m，纵横向断裂强度均应不小于 15kN/m，CBR 顶破强度不小于 2.6kN；密封膜拉伸强度(纵/横)不小于 16MPa。塑料排水板板顶设计标高为当前处理段的板顶平均标高；根据当前处理段的地质横、纵土层分布设置，板底距渗透系数较大的粉土层顶面应不小于 0.5m。真空预压期为不小于 3 个月，施工过程预估沉降补偿厚度为35cm，同时通过观测并预测工后沉降小于 20cm，方可结束预压施工。2.32.3 现场条件现场条件施工现场征拆已基本完

7、成，有少量围墙、民房、电力杆线等障碍物需建设单位进一步协调完成。本项目管段穿越双闸街道的五星村、双龙村等村镇和农田，项目进出场道路通行不畅，施工前将在道路右侧红线外侧，沿道路修筑施工便道作为施工通道。现状道路范围有部分电力杆线，可作为临时供电的电源接入现场。2.42.4 主要工程数量主要工程数量表 2.4-1 塑料排水板及真空预压处理范围一览表序号桩 号 范 围处理 长度排水 板长间距(m)数量 （根）排水板长度（m)真空预压 面积（m2)备注- 3 -1K0+410K0+45343111.324482888634402K0+453K0+580127101.3735079380106053K0

8、+580K0+6204081.516201425631164K0+666K0+7003491.319441905127205K0+700K0+840140101.3810087480117046K0+840K0+9208091.344644374764807K1+077K1+205128151.28453133557104328K1+205K1+320115121.364088220292699K1+320K1+3604091.5167416405320010K1+530K1+6007061.5300820454581711K1+600K1+70010071.5415432401800012K

9、1+700K1+7606581.5272824006520013K1+910K1+9706061.5248016864480014K1+970K2+0205071.5210816442400015K2+020K2+12010071.5428833446.4821016合 计119261227648401969933.3.施工计划施工计划3.13.1 施工人员安排计划施工人员安排计划 根据工程量和工期要求，每个施工段各施工工序的人员安排见下表。施工人员安排计划表表 3.1-13.1-1 施工人员安排计划表施工人员安排计划表单位：人工种、级别清表砂垫层插板布管土工布铺膜密封沟安装设备抽真空管理11

10、1111111质量111111111安全111111111电工1111111技工22222221- 4 -普工31012121212121212注：本计划表是以每班八小时工作制为基础。3.23.2 施工机械安排计划施工机械安排计划结合本工程的特点，拟投入的施工机械如下：表 3.2-1 施工机械安排计划序号机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率（kW）生产能力备注1真空泵7.5kW155国产20107.52真空射流泵155国产20103潜水泵4 寸12国产20084潜水泵2 寸12国产20075插板机履带式6国产20063010000m/d6挖掘机斗容 1m38日产20077推土机彭

11、浦 1604国产20073.33.3 材料安排计划材料安排计划 表 3.3-1 材料进场计划表序号材料名称 规格参数单位数量 计划进场时间备注1塑料排水板SPB-B 型m6484002013 年 6 月 4 日100mm4mm2中粗砂m3484962013 年 6 月 5 日2密封膜ZMM14Ym21069932013 年 6 月 10日3土工布300g/m2m21069932013 年 6 月 10日3.43.4 进度安排计划进度安排计划根据工程总体进度计划的节点工期要求，一般路段真空预压，应在2013 年 9 月 30 日前完成，设计文件明确真空预压期不小于 3 个月，故2013 年 6

12、月 30 日前应完成塑料排水板的打设及真空预压各项准备工作。根据施工现场实际情况及工程量，组织人力、机械设备进行施工。抽真空前准备工作期（包括砂垫层铺设、插打排水板、土工布、膜及管道铺装等工作）约 40 余天左右，抽真空约 90 天，总工期为 132 个工作- 5 -日。施工顺序安排，因本标段现状堆土较多，现场土方清理后，根据现场作业条件及时安排施工机械进场作业。表 3.4-1 计划开始、结束时间和施工进度计划表4.4.施工方案施工方案4.14.1 施工工艺施工工艺施工准备铺设下层砂垫层机具就位塑料排水板穿靴插入套管拔出套管剪断塑料排水板机具移位。铺设上层砂垫层主、支滤管定位和安装铺土工布、膜

13、开挖、回填密封沟抽气管道和真空泵联接试抽真空抽真空真空预压卸荷验收。4.24.2 施工准备施工准备场地整平，满足插板及后续工序需要，场地平整后标高5.26.1m。在开始真空预压施工前，其前道工序如排水板、砂垫层必须通过质量验收。计划在加固区外的适当位置处搭设 1 个临时工地仓库，面积约60m2。明确标出塑料排水板及真空预压区的边线、中线范围，序号项目名称计划开始时间计划结束时间天数备注1场地清理、施工准备5 月 22 日5 月 26 日52铺设中粗砂垫层5 月 26 日5 月 28 日33打设排水板5 月 28 日6 月 20 日294真空预压各项准备6 月 10 日6 月 24 日155铺设

14、排水管、铺布6 月 26 日6 月 30 日56开挖密封沟6 月 27 日6 月 30 日47安装真空泵试抽6 月 28 日6 月 30 日38抽真空7 月 1 日9 月 30 日92- 6 -安排塑料排水板及真空预压工序用的设备、材料进场。4.34.3 铺设下层砂垫层铺设下层砂垫层利用全站仪对塑料排水板施工作业区进行测量放样，放出加固区边线，然后回填含泥量不大于 5%的砂砾垫层，垫层厚度 30cm，利用推土机进行整平处理，满足塑料排水板机具作业条件。4.44.4 机具就位机具就位采用全站仪测量放样出加固区各单元的控制边线，然后用白石灰粉作醒目标志，并编制打设板位编号和板位顺序。机械设备运至施

15、工地段，组装完成后,移至插板位置，准备实施插板作业。4.54.5 塑料排水板穿靴塑料排水板穿靴根据设计插板的深度要求，将插管长度定好。并在插管和塔架上做好应插排水板深度记号。排水板从套管的插嘴进入套管内部，固定在套管底部的插销上，同时拉紧排水板，依靠排水板与插销之间的摩擦力连接在一起。4.64.6 插入套管插入套管利用振动锤的震动锤击力和卷扬机的拉力沉管,刚开始时沉管要缓慢，防止套管突然出现偏斜，套管入土深度距设计标高约 2m 时，要减慢沉管速度，注意观察，防止超深或碰上基岩时能及时拔管剪断塑料板。4.4.7 7 拔出套管拔出套管在套管上按照设计深度用红漆作上明显标识，确定排水板已达到设计深度

16、后，可提起套管。此时应观察套管插入孔，如排水板相对套管不动，则说明排水板回带，继续上提套管，直到排水板移动抽入套管，量取此时套管的提升高度，即为排水板回带量。若大面积回带，可考虑改变插销形式，减小提升套管时插销与排水板摩擦力，并增大排水板底端与泥土间接触面积，以减少回带现象的发生。4.84.8 剪断塑料排水板剪断塑料排水板当提升套管，套管底部离开砂面 50cm 时，人工从套管底部剪断排水板，使排水板外露长度控制在 30cm 以上，然后折入砂垫层的长度为- 7 -50cm，顶端折弯平放埋设于砂垫层中。4.94.9 铺设上层砂垫层铺设上层砂垫层塑料排水板打设完成后，开始铺设 20cm 厚的砂砾垫层

17、并整平。排水板砂垫层的含泥量不大于 5%，渗透系数不小于 5*10-3cm/s，干重度不宜小于 15kN/m3。塑料排水板打设到设计深度后，折入砂垫层的长度为50cm，顶端折弯平放埋设于砂垫层中，水平排水垫层中设置纵向横向排水滤管。4.104.10 主、支滤管定位和安装主、支滤管定位和安装排水主管和滤管及其管接均采用 PVC 管（主管为 75mmPVC 管，支滤管为 50mmPVC 管， ）滤管上打设滤眼，滤眼直径 8mm，间距 4cm，滤管上用 200 g/m2的无纺土工布包裹。主管之间用三通连接，滤管之间用直通连接，主管和滤管之间用四通连接。全部吸水管均需埋入砂垫层中，并通过出膜口及吸水管

18、与真空泵连接。4.114.11 铺设土工布及密封膜铺设土工布及密封膜密封膜采用聚氯乙烯土工膜，型号为 ZMM1Y，膜的厚度为 0.14mm。单层密封膜的技术要求应符合以下要求：最小抗拉强度（纵/横）向16MPa；最小断裂伸长率200%；最小直角撕裂强度60N/mm；刺破强度50N。土工布要求采用大于 300g/m2 的无纺土工布保护。先铺一层无纺土工织物，用手提缝纫机缝接，两边预留一定的长度；用人工将二层密封膜分层铺放覆盖整个真空预压区；最后再铺一层无纺土工织物，用手提缝纫机缝接。注意在加固区四周，密封膜应留有足够的超宽余量以保证密封效果。在铺密封膜前，要认真清理平整砂垫层拣出和带尖角石子，填

19、平打设塑料排水板时留下的孔洞，应将露出的排水板头埋入砂垫层中。第一层膜铺好后要认真检查及时补洞，再铺设第二层密封膜，同样要认真检- 8 -查及时补洞。4.124.12 开挖、回填密封沟开挖、回填密封沟密封沟布置在施工区四周，在真空预压施工中它主要起周边密封的作用。密封沟施工采用机械开挖，开挖深度控制1.5m，底部宽 1.0m，放坡系数0.67。挖沟时两侧堆土放坡系数1，且要距离上沟口边 1m以外距离。操作人员距离沟壁 12m，采用竹竿或 PVC 管将膜在沟底铺平，在铺设密封膜后，密封沟须用粘土回填。开挖密封沟时要留够足够上下底宽度，并注意防止塌方，谨防坚硬带棱角碎石等落入沟中。施工时要求边开挖

20、、边埋膜、边回填。在铺设密封膜后，密封沟用淤泥或者粘土回填压实，密封膜上应有一定厚度的赋水。4.134.13 抽气管道和真空泵联接抽气管道和真空泵联接在密封膜及管路系统施工完毕后，可以开始真空试抽。真空泵的主要技术参数：功率 7.5kW，极限真空度 750mmHg，膜下真空度 700mmHg，最大排气量 220m3/H。真空泵安装好后，当关上进气口时，本身真空度95kPa。4.144.14 试抽真空试抽真空上述工作完成后，开始试抽真空。当真空度稳定在 80kPa 以上 15 天左右即可再铺一层土工布，采用从四周或两头推进，以防止破坏土工膜影响真空度。4.154.15 抽真空及真空维持、软基监测

21、抽真空及真空维持、软基监测抽真空以后，加固区内膜下真空度会持续上升。当膜下真空度达到并稳定在 80kPa 以上时，即进入正常真空预压阶段。在抽真空过程中，应巡回检查，出现问题及时处理。若在抽真空开始以后，膜下真空度在预期内达不到 80kPa，则需采取相应的技术措施加以处理。从而确保真空预压能达到设计的效果。根据施工经验，在抽真空 710 天左右后，即可进入正常的真空预压。抽真空开始后要立即进行监测工作。4.164.16 真空预压卸荷验收真空预压卸荷验收真空预压加固区膜下真空度达 80kPa，连续抽真空 3 个月；处理场- 9 -地土体整体平均固结度达到 80%，且连续四昼夜场地平均沉降量小于2

22、.0mm/d，即可逐段减压直至停止抽真空。5.5.施工质量施工质量控制控制5.15.1 排水板质量控制排水板质量控制间距控制 根据现场放出的每个区域的四个坐标点标记（木桩） ，用做好的标记的测量绳进行放样布点。进尺控制 在机架上以 0.5m 一小格、1m 一大格涂油漆作为标记，下端读数为零，套管下插后其顶端所对应的读数即为套管的插入深度。深度控制 根据设计要求，塑料排水板下端穿过淤泥层进入下卧层 1.0m 以上，上端露出砂垫层顶面 0.3m，所以必须严格控制塑料排水板的深度。 液压式插板机采用液压反铲挖掘机改装而成，=8mm 的高强钢板焊接而成的 70mm130mm 棱型套管，根据液压挖掘机液

23、压马达的输出功率，推算插管下插的静压力，使液压马达与驱动链条合理配置。根据经验套管在淤泥层均匀下沉（约 1m/s） ，进入下卧层速度突然减慢（根据不同地质，速度约 0.10.3m/s） ，此时现场技术员做好记录及标记，继续静压，直至套管进入下卧层 1m 以上（同进入时的标记相比） ，停锤记录，然后起提。需要特别注意的是：当遇到较硬土质（标贯击数大于 26 击）时，套管不能穿过，使整个机械被抬起而达不到设计要求。 垂直度的控制 塑料排水板的垂直度要求控制在 1.5，主要通过附设在机架上的指针在刻度盘上的显示状况而进行调整。每台机都设有前后、左右两个方向的指针盘，当机身前后倾斜时，液压式插板机液压

24、缸支撑进行调整。当机身发生左右倾斜时，插板机本身不能调整。因此，必须严格控制砂垫层的平整度，避免机身发生左右倾斜。喂带与扣带的控制 - 10 -排水板开盘后架设在插板机机身的转盘上，从套管顶部一次性由上而下喂入套管，从套管下端抽出排水板穿过桩靴反折 20cm 扣带，再从开盘处拉紧排水板即可进行施插。合理的桩靴及扣带严格规范施工是保证排水板不产生断带、回带的有效措施。液压插板机采用 =8mm 的高强钢板焊接而成的 70mm130mm 棱型套管，不需特别的桩靴，塑料排水板横穿一条 20cm 长（由排水板作成）的辅助板反折 20cm 扣带，防止套管管口进泥而造成回带。门架式插板机采用 =8mm 厚度

25、 130mm 圆形套管，桩靴底加焊塑料排水板保护钢筋。5.25.2 真空预压质量控制真空预压质量控制 抽真空主、滤管均匀布网。滤管间距确定为 5.08m 以内。在预压区边侧的滤管应留适当的距离。 抽真空主管选用 75PVC 管，滤管选用 50PVC 管。滤管四周打滤水孔。滤管用无纺土工布滤膜完全包裹。 抽真空主管与滤管间用变径四通或变径三通连接，同管径主管或滤管间用钢丝吸水胶管连接，其接头处至少用铁丝绑扎两道。 密封沟靠真空预压一侧的边坡，要用挖土机结合人工修整平顺，不允许存在局部突出的硬块，以免抽真空时顶破撕裂密封膜。 密封膜选用两层符合抽真空要求的塑料薄膜。 铺设密封薄膜前，进行砂垫层表面

26、处理。 铺设密封薄膜时，先铺第一层密封膜；检查后铺设第二层密封膜。 密封膜的边缘埋入密封沟底淤泥中。 各真空预压加固单元按每 8001200m2 左右的加固面积配置一套真空泵系统，与其射流泵配套的电机功率为 7.5kW，泵的真空度可达到95kPa。 选用合格真空表检测真空度。 采用自备柴油发电机提供动力保障，电路布设安全、合理，不影- 11 -响抽真空效果。 抽真空期间，配备人员 24 小时在现场值班，保证发电机及抽真空系统正常工作，并及时记录有关技术参数。 现场值班人员经常观察并记录真空度变化情况，发现膜下真空度下降时，应及时处理。 关停真空泵进行检修时，须立即关闭截止阀，防止真空泄漏，影响

27、真空预压效果。 在正常抽真空期间，采用有效措施确保加固区内膜下真空度稳定在 80kPa 以上。做好真空度、表面沉降等现场测试工作，掌握变化情况，作为检验和评价预压效果的依据，并随时分析观测资料，如发现异常，应及时采取措施，以免影响最终加固效果。5.35.3 排水板质量通病预防方法排水板质量通病预防方法排水板质量通病主要有： 排水板回带及断带。质量通病名称产生原因解决措施回带1.底层粘土太软，或地下水太多挂不住桩靴，提管时随管而上；2.桩靴的扣带环不牢,容易脱落；1.在桩靴穿排水板的扣环上,再横穿一条 30cm 的排水板，提管时，增加阻力，使桩靴容易脱落；2.加强扣带环与桩靴板的连接(改用螺纹连接)；3.增加高压水断带1.桩靴封口不严密，泥砂进入套管，提管时卡住排水板造成断带；2.桩靴底板太薄，碰到硬地基时，将排水板与桩靴连接处振断。1.在桩靴穿排水板的扣环上,再横穿一条 30cm 的排水板（外包住插管端头） ，加强管口的密封性，减少泥砂的进入；2.加厚桩靴的底板；3.桩靴底加焊塑料排水板保护钢筋；4.增加高压水5.45.4 施工质量控制