某道路真空预压处理软基技术

某道路真空预压处理软基技术一、工地概况在汉阳某大道第三标段形成真空预压的断面长1065m，宽112m，面积为119280m2。区域长方向两侧布设132台套真空泵，其中潜水式真空预压泵45台套，离心式真空预压泵87台套。另在一标段有一块真空预压区域，面积有16969m2，总面积为136219m2。二、工艺某大道第三标段软基处理实施过程中采用的是真空预压堆载联合处理软基的工艺。真空预压工艺是将按插入设计深度的塑料排水板作竖向排水通道，半板头埋在第一层和第二层砂之间后构成竖向与横向的排水通道，通过埋设在砂层中的PVC滤管及主管与泵连接。区域表面覆盖两层真空膜，膜与砂层间有一层土工布相隔，保护膜不直接作用于砂层上。四周是按设计要求挖的密封沟，将膜边埋入沟内填实加水密封，从而达到与大气隔绝形成真空的效果。经真空泵作用将土体中水气吸取抽出，从而加速预压土体固结。施工单位现场抽真空并不采用真空泵，而是在循环水箱内装置了一台水射器，水泵只是辅助水射器形成真空的一种设备。三、关键工序的质量控制控制质量的工作从铺第一层砂就开始。第一层砂的粒径是严格按能否达到设计滤速要求的砂才能够进场，紧接着是打插塑料板，此工序较为关键，因为塑料排水板打插的深度、倾斜度及几何尺寸是否符合设计要求在真空预压阶段会直接影响抽真空的效果。因此项目监理部在实施工程中派专人现场旁站，严格控制执行设计的要求，为以后的真空预压处理打下了坚实的基础。在打插塑料板的实施工作中，监理部人员都体会到对不同的插板机都有不同的控制质量的方法，但先决条件是“安全第一”。所以，开始用进场的插扳机从设备状况及操作人员都作了较明确的规定，并请市监检站的人员来现场检查，对设备存在的隐患及不安全的地方都一一按规定做了整改，对施工人员机械操作手都要求持证上岗，并对机械的易损件作出了具体更换时间，因此，在打插塑料板的工作虽然最多设备有10台时也未发生过一起安全事故。控制质量方面也取得了一定的经验。施工期间发现并制止了多起弄虚作假的事例，如因地层硬打插不下去时用铁锹挖坑埋板的、有锯短导管减少插入深度的、有打插时因不夹带也不采取措施而任其不管的等等。由于监理部事先制订了较全面的预防方案，对上述出现的问题都一一作出相应的对策。首先，对严重弄虚作假的机主通过下发《监理工程师通知》责令其退场，其次对那些不符合设计要求的，插入深度不够的，要求重新补插，否则不予以核算工程量，从而一下子就规范了整个施工现场。在施工中最易出现的问题就是不吃带，也就是说导管拔起时排水板随之而起不被土壤夹住。上升至23米后才开始进带。这样会影响深度达不到设计要求，针对这一问题，监理人员同施工人员一起想办法改进导管底板并通过加水加重底板，从而较为有效地解决了回带现象。为了更好的控制质量，还对回带较严重和设计深度较深的区域规定监理不在时不许打插等具体措施，从而切实有效地控制了打插塑料排水板的施工质量。接下来在埋设滤管及铺土工布和塑料膜的工序中同样严格执行设计的要求，把好质量关，发现不合乎设计要求的施工单位返工，对于质量不好不合格的土工布，哪怕是已铺好缝制好也要施工单位通知厂家拉走，并规定再不允许此厂家的产品进入现场。监理人员通过两次指令，清退13捆计9360平方米的土工布。四、实施过程中各区域真空度的变化我们标段每个区域从抽真空开始，总结出影响真空度下降主要来自如下几个方面的原因：1人员素质1.1要保持真空度稳定在设计要求的范围内，其实就是保护真空膜不受损、不漏气的工作。因此要对现场技术负责人员及值班人员的素质要求较高，他们不仅要有极强的责任心，还要熟悉设备性能。因为整个区域都被真空膜覆盖，真空膜受负压影响收缩后，变为极怕硬物碰撞，怕火烧，冬季变硬变脆等，稍有不慎都会造成真空膜破损，漏气而影响真空度下降。在开始一个多月的时间里，有人在膜上行走而踩破膜，丢烟头而烧破膜，自行车挂破膜等人为破坏真空膜的情况时有发生，且每次破膜都不同程度地导致真空度下降。1.2值班人员责任心强与否能直接左右真空度下降，还是保持设计标准要求的一个主要因素。在四个多月的运行中发生过真空泵全开启后真空度上不去的情况，经仔细检查原来是泵开了但阀门未开，泵等于做了无用功，反之是停泵后不关阀门，水箱的水倒流入真空区域内之后空气也随之进入，这种情况有1小时以上就会使真空度下降1015kPa。从记录中得之此情况一般发生在夜间为多。以一区为例，一段时间内早上抄表真空度读数在70kPa而下午就上升到80kPa的事例就充分证明了这一点。因此要求值班人员经常巡回检查设备运行状况，发现问题及时处理，才能保持真空度不随意下降。1.3凡在预压区域内工作的人员一定要文明施工，如果没有保证真空膜不能损坏的质量意识，那么就会造成严重的后果。在一区三区铺设第三层砂膜上砂的施工中，由于作业人员不文明的施工行为，导致真空膜破损达32处之多。一区的真空度从1月10号到3月10号受影响长达2个月，这期间真空度一直在65～70kPa徘徊。三区也是3月1日到11日用了近10天时间在铺好的第三层砂中逐片翻找破膜的位置，真空度从87降至77kPa。在整个查找破膜的过程中，一区找出最大一块破膜面积达0.5m2，具体位置在K2+040左幅角，修补完毕后真空度12小时从73kPa升到85kPa。2设备完好2.1真空预压的设备布置是按设计要求约每1000m2设置一台真空泵。一般讲是为了保持真空度达到设计要求值后不再下降，因此预压区的设备一定要开足开全，争取在最短的时间内达到和满足设计要求的真空度并加于保持。这就要求设备完好率保持在90%以上。以1区为例，开始由于电压低烧电机，施工单位用减少开启台数来缓解电压低的矛盾，布置的12台泵只开9台，在监理的一再督促下于1月26号将12台泵全部启动，真空度数小时后从72kPa上升到80kPa。之后启动4区也有同样情况，所以在抽真空的过程中要督促施工单位严格按设计要求执行，将设备开满开足，否则不能保证真空度达到设计要求。2.2自备电源在真空预压施工中也是很重要的一个环节，去年底缺电时期，停电频繁，从1区04年12月16日启动至05年1月13日29天中停电9次，几乎3天停电1次，每次停电时间都在10小时以上，停电时各区的真空度都有不同程度的大幅下降，因此自备电源显得尤其重要。开始施工单位自备电源功率过小，满足不了全部真空泵的工作负荷，继每次停电自备电源虽启动但真空度还是要下降1020kPa，之后在业主方和监理督促下，自备电源功率增大后，再停电后对真空度产生不了下降的影响。2.3真空泵与电机相匹配对抽真空的效果也有很大关系，特别对于IS离心式真空预压泵与电机是否配套要求更严。在运行中时有因设备出厂时电机的中心高度比水泵略高不好调节，电机的机脚孔与基础孔眼孔距不同难于固定造成电机与水泵轴向不同心，致使连轴器的橡胶齿轮磨损造成停机，还有油位观察孔粘接不牢，破损漏油致使停机，都可以成为真空度下降的原因。3施工方法3.1施工方法的正确与否也是直接导致真空度能否保持在正常值得主要因素。四区的密封沟因是夜间施工，现场照明条件有限，加上施工人员疲惫，有些地方没有严格按照设计要求施工，如埋设真空膜角边时土工布没有全部拉出垫在下面，密封沟靠区域内边坡也没有拍实铲平，沟底坡度起伏较大，因此土体在收缩固体后密封沟的边坡出现许多棱角和凸出物，密封效果不好，在头半个月周边的膜老是被凸出的棱角顶破，一度也造成真空度不稳定。特别是K1+335横断面的密封沟因坡度起伏大不存水，直到现在仍需三五日不间断的人为加水密封。3.2设备操作规程是否严格执行也能影响真空度上升或下降，如最简单的阀门操作，按要求是启动真空泵后再开阀门，关泵时先关阀门再停泵。但实际操作中总是有违反规程的现象造成真空度下降，特别是停泵没有关阀门的话，水箱的水很快流入预压区内，空气也会随之侵入，因连接泵的主管是Φ75mm的，截面积较大，真空度很快会因空气进入而下降。4原材料的质量把关4.1要使真空度能持久地保持在某一个数值上，在设备材料方面也至关重要。真空泵作用使抽真空的区域成为负压后，区域内的土体的汽水是通过出水主管进入水箱的，在主管上装有一个蝶阀与止回阀，停电时止回阀阻止水箱的水倒流，不让空气进入，但实践运行中，往往因止回阀的质量不好而失去阻止回流的作用。以上讲的停电，人为或故障停车造成空气进入都直接和止回阀相关连。4.2电源电缆因质量不好引起电压低也是真空度下降的主要原因。一区采用的是潜水式真空预压泵，从开始抽真空到进入80kPa以上的稳定期都一直较好，这时电压为360V，但从二区开始抽真空一区的真空度就随之下降，再测电压为340V，电机也因电压低频频烧毁，电机发热引起水箱的水温高达85℃以上，为此还专门配备一台潜水泵不断往水箱注入冷水以达到降温的目的。但电压低的问题一直困扰着施工单位。中途还采用停泵调整电压的措施，收效甚微。直到分析发现是电源电缆的质量不好，含铅量高，阻值大造成电压低的主要原因。换上重新购买质优电缆后，电压低的问题才基本保持遏制。一区也不用潜水泵补充冷水了。三区的实例最能体现电压对真空度的影响。该区从04年12月31日开启后直到05年1月10号，因当时电压仅为300～330V，真空泵不能全部启动，致使10天内真空度一直在60～70kPa之间徘徊，元月10号电缆更换后，开启了三区全部24台泵，一夜间真空度上升到80kPa以上。4.3在第五区的施工中因生产真空膜的厂家将尺寸弄错做小，到现场后只有用粘接的方法拼大补救，但终因是现场作业较脏乱，各方条件都不能保持粘接的部位比工厂里牢固，所以该区的真空度也经过一星期后才上升到80kPa，一周内多次将粘接部位再次粘接一遍，可见原材料好坏也能直接影响真空度。4.4在K1+620位置实施土方堆载的施工中也因施工单位对土源把关不严，土中夹有大量石块，又因石块被碾压直接作用于膜上，真空膜压穿漏气使得三区的真空度整个下降了5个kPa，之后找出了石块最大的重约千余斤，从3月30号到4月1号都在该区翻找石块。5自然环境5.1在四个多月的时间观察中，预压区域周边的自然环境对真空度的上升都起到至关重要的作用。抽真空到一定时间，土体固结向内收缩，引起周边的地层向内侧斜，地表会出现34cm宽长度不等的裂缝，大气会通过这些裂缝侵入真空预压区内，而使真空度下降。只要天气长时间不下雨，真空泵都会缓慢下降，这时检查真空膜也不会找到有破膜漏气的位置，但只要有一场雨，真空度就会上升。最明显就是春节期间11天的连阴雨和4月8号夜间的一场强降雨之后，各区域的真空度都不同程度的大幅度上升，一区原本真空度在80kPa一夜间升至90kPa，有个别真空表甚至到了99kPa的位置。5.2一区的真空度以往总是上不了85kPa，分析是在K2+040以远地方都插入排水板，排水板能在负压作用下将水和气吸出，那么在大气作用下，空气也能随之进入，从在4月20号K2+040～K2+270第五区完成真空膜铺设抽真空后，一区的真空度一下就上升到了88kPa以上，且只开4～6台泵就能保持此读数。这一事实就充分证明了真空预压区域的四周最好也能密封，至于密封距离多远还有待实践观察证明。另外对强对流天气的降水和雷击要有防范措施。在施工中遇到空气中相对湿度大于85