真空堆载预压施工方案

珠海金湾航空城市政道路二期工程一标段

真空联合堆载（超载）预压

施工专项方案

施工单位：广州市市政工程机械施工有限公司日期：2014年5月20日

目录

第一章编制依据 (3)

第二章参建主体 (3)

第三章工程概况 (3)

第四章施工部署 (5)

第五章施工工艺、方法及事项 (6)

第六章施工质量保证措施 (21)

第七章安全保证措施 (24)

一、编制依据

1、国家现行的有关法律、法规、施工及验收规范、规程等；

2、本合同段招标文件，设计施工图，其它详见设计说明；

3、业主、总监办、驻地监理的有关文件、规定等；

4、本工程地质情况详见《岩土工程勘察报告》。

二、参建主体

工程名称：珠海金湾航空城市政道路二期工程一标段

建设单位：华金开发建设有限公司

施工单位：广州市市政工程机械施工有限公司

监理单位：珠海市经济特区建设监理有限公司

设计单位：珠海市规划设计研究院

勘察单位：中国有色金属工业长沙勘察设计研究院

三、工程概况

本项目位于金湾航空新城核心区（简称金湾航空城），核心区位于西湖片区东南部，为省道S272（机场东路）以西、金湖大道东路以南、双湖路以东、中心河以北的围合区域，占地面积约3.8km2。

本标段位于航空城二期A区，合同范围内共包含5条道路，分别为2条次干路和3条支路，全长1795.206m。具体范围及道路概况：

表1.2-1 道路工程设计规模及范围

图1.2-1 一标段平面位置图

其中，金帆大道：CK2+100～CK2+440.951采用真空联合堆载预压进行处理。

迎河东路：GK0+087.686～GK0+340采用真空联合堆（超）载预压进行处理，

春晖路：采用真空联合堆（超）载预压进行处理。

四、施工部署

1.施工组织机构框架

2.机械、设备计划

五、施工工艺、方法及事项

1.真空堆载预压施工

（1）施工顺序

（2）施工要求

1) 场地.平整及水平排水系统

平整场地到预定工作面标高,铺设50cm厚砂垫层。

2）竖向排水系统

在铺设完的砂垫层上，按正四方形布置打设塑料插板，插板间距1.0m。插板切勿进入砂层，至少与砂层顶面保持不少于2.5m的距离，上端高出排水砂垫层20cm。

3）真空预压在排水板打设完成后开始。主管φ75PVC，支滤管φ50PVC，间距500cm，管外包一层薄无纺土工布，起过滤作用，真空膜

预压期结束后反开挖

施工挡墙

清表、平整场地铺设垫层施工密封墙，排水体施工，布

设土布铺设密封膜，布设管

道，真空泵

抽真空同时一次性填土（采用

土工格栅加筋），堆载预压及沉

降观测

厚度为0.12mm—0.14mm聚氯乙烯膜，三层布置。

4）密封沟深度一般1.5m，真空膜也应铺至沟底，进入淤泥层不少于 1.0m，压实固定后要及时回填泥保护层，保证膜与边沟斜坡面之间无缝隙，然后往沟中灌水密封。

5）真空泵按施工图布置，每台泵处理面积不大于800平方米，真空泵中间间距不大于40m，最外侧两台泵离边缘密封沟距离不大于10cm。真空泵功率7.5kw，抽真空阶段，整块停工不得超过一小时。

6）抽真空开始，当真空度达到-96kpa以上并且能够维持稳定即可认为密封系统工作正常，否则必须做全面检查，找出原因，及时补漏。

7）在真空度维持在-80kpa以上并正常抽真空预压10天以上，同时沉降速率趋于稳定并且逐步开始下降时，即可在膜上一层无纺土工布。铺布之前应对真空膜进行全面检修，土工布搭接长度不于10cm，用手提式缝纫机缝牢，进入不小于50cm，然后开始路基填土施工。

8）堤基填土时，第一层填砂，厚度不小于50cm，上部小型机械行走尽量保持直进直退，严禁做大角度拐弯，以防戳破真空膜。

9）卸载：根据施工监测资料，按相关规范分析地基处理效果，作为卸载依据。具体按以下实施：（达到以下其中一个标准即可）

A、当连续4天沉降率〈2mm/d〉；

B、沉降量已经达到计算沉降量；

C、地基承载边已经满足要求即可卸载。

此时高出堤基槽高程的预压土可作填筑材料相邻地带，就地平衡消化。

（3）施工工序及施工方法

1)清除地表杂草、塘埂、垃圾块石等，平整场地，调整场地标高形成工作面。

不存在低洼的部位，直接铲除表面杂草和垃圾，平整地到预定工作面标高。若现地面高于（交工面+预留沉降-0.57m），应降低场地标高。然后铺粗砂垫层。对于堤基宽范围内的低洼积水地带，直接抽排水、回填砂或土夯实至场平标高。

2）回填不小于0.5m厚砂垫层。

3) 打设塑料排水板，塑料板间距1.0m，正方形布点，必须控制塑料排水板不能穿透淤泥、淤泥质粘层，切不能进入砂层。

4）打设粘土密封墙，密封墙桩径φ700mm，搭接宽度200mm，密封墙宽度不小于1.2m, 采用四搅四喷的施工工艺，搅拌桩相互搭接成墙。

5）埋设监测仪器

6）回填不小于0.5m厚砂垫层，挖密封沟，铺设土工布、盖3层

真空膜、土工布、50cm中粗砂垫层。

7)分层碾压填土,回填堆载预压土,分层碾压填土厚度要考虑预留软土固结沉降深度;

8) 施工过程进行边桩位移以及隙水压力观测，控制加载速率和卸载标准。

9）要加强对真空泵中水的抽排工作，确保井中的水能及时有效排至加固区外。

（4）试验路段

1）由于真空联合堆载顶压密封工艺要求高，要求处理深度范围内不得存在透水性较强的砂层，否则难以形成有效的真空负压。根据本次勘察结果，淤泥质土〈2-1〉内含有淤泥质粉细砂〈2-2〉，加固效果会受到一定的限制，故必需施工前以试验段进行试验，以验证软基处理方案的适应性。

每段的长度不大于400m。埋设足够的仪器，密切注意真空度的变化。真空度在至少1个月内保持稳定，方能视作适用。

（5）注意问题：

1)采用真空预压时土层分布的判定

本工程部分场地淤泥层的底部存在砂层,软土内部也互层产出呈透镜体或薄层的粉砂层、砂层。若插板打穿或穿过连通范围很大的强

透水层，真空度将难以达到预计的水平，软土固结将会受影响，导致软基处理效果大打折扣。

因此，为保证真空预压的适用、效果、探清砂层的分布，需建议在插板施工前，先进行广泛的足够数量的静力触探，以探明砂层的高度及厚度，以控制塑料插板的深度不会穿透淤泥进入砂层。

2）采用真空预压进施工的监测

为保证确实的反映真空度及土层的固结情况，指导真空的加载及卸载。必须在真空预压的施工过程中，放置各种仪器，进行全过程和细致观测。

2.塑料排水板施工

本工程软基处理塑料排水板桩共937430m，呈正四方形布置，间距1.0m。

（1）材料准备

1）塑料排水板要求

C型塑料排水板要求采用原生材料，可采用聚乙烯或聚丙烯料，芯板抗拉强度不小于1.5KN/10cm，其排水能力不低于40cm3/s；滤套纵向于态抗拉强度不小于30N/cm，横向湿态抗拉强度不小于25N/cm，渗透系数不小于5*10-4cm3/s。要求芯板和滤套采用热粘结合。

沟槽表面平滑，尺寸准确，能保持一定的过水面积，抗老化能力

在二年以上，并具有耐酸抗腐蚀性。塑料排水板质量、品格要求应满足有关规范标准对“C型”排水板的要求。依据插板深度不同选用，断面尺寸采用3.5x100mm。

插板施工要求：

A、板孔位误差不大于50mm；

B、插板垂直偏差不超过插板长度的1.5%

C、插板不能有回带现象；

D、记录每根插板的长度、孔深等

2）套管靴

塑料排水板采用套管式打设法，套管为菱形。套管靴选用Ф10钢筋制成。

（2）施工机械

主要施工机具是插板机，在考虑振动打设工艺、锤击振力大小时，根据每次打设根数、导管断面大小、入土长度和地基均匀程度。

（3）施工进度安排

计划投入3台液压插板机施工，单机施工能力约7000～9000m/天。塑料排水板总量937430m，计划单工序总工期30天左右完成。

机械、设备计划

（4）施工工艺流程图

塑料排水板施工工艺流程图

（5）施工方法

1）施工前对照地质资料，在布置排水孔的场地范围内作必要的探孔检查，以尽量避免施打排水孔时碰到地下障碍物。(探孔深度不要超过设计孔深60cm)。

2）场地整平后先铺设0. 5米厚洁净的中粗砂排水垫层，砂垫层用砂含泥量小于5％，并应将其中的植物杂草除尽。但应注意深层搅拌桩加固的区域不得先铺砂垫层。砂料采用吹砂整平，砂料进入场地，应避免成堆堆放，水平运输设备不得扰动地基土。

3）测量放线，按设计图放出桩位，并用15cm长3cm宽的小塑料条固定指示。

4）插板机就位，在套管中装入塑料排水板，端部装设专用管靴。插板机定位时，管靴与板位标记的偏差控制在±70mm范围内。

5）在插板机上设置配有刻度盘的活动金属针，在施插排水板前检查插板套管的垂直度，并控制其垂直度偏差应不大于±1.5%。

6）开动插板机将套管连同塑料板插入土中至设计标高处。在插板机上用红油漆可点焊做好明显的打设深度标记，以便插板机手控制插板深度和质检员观察记录。

7）上拨套管，管靴连同塑料板留在土中。打设时回带长度不得超过50cm，且回带的根数不宜超过打设根数的5％。如回带长度超过

50cm，则在该板位旁450mm内重新插板。

8）当碰到地下障碍物而不能继续打进或令孔体倾斜(塑料排水板插板平面位置允许偏差为±30mm)则应弃置该孔而拔管移位(相距45cm左右)，重新施打排水孔。

（6）施工质量控制

1）对照地质图，严格控制塑料排水板的打设高程，不得出现浅向偏差，严格控制正向偏差，防止排水板插入淤泥层之下的砂层，防止由于底部砂层与上部排水砂垫层连通后，减弱了淤泥层排水固结的效果。当发现地质情况变化，无法按设计要求打设时，应与现场监理人员联系，征得同意后方可变更打设高程。

2）打设排水板时应保持排水板入土的连续性，严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象。发现断裂即重新施插。

3）剪断塑料排水板时，第一层砂垫层以上的外露长度应大于250mm。

4）每根板插打施工完后，应进行检查其施工情况，符合验收标准时方可移机打设下一根，否则须在临近板位处补打。

5）每台插板机配备一名质监员，在排水板施插过程逐板进行自检，并按要求作好施工记录，注意是否在插入时真正送入土中或在拔管（心轴）时，排水板回带上来。可经常注意卷筒内塑料板的耗用量

（或用自动记录装置）。

6）打入地基的塑料排水板宜为整板，一般不允许接长。如果要接长时应剥开滤膜使芯板接平（搭接长度不小于20cm）然后包好滤膜，再用订扳机订牢。接长的根数不宜超过投设根数的5%，一般最多只允许接长一次。

7）一个区段塑料排水板验收合格后，应及时用砂垫层仔细填满打设板周围形成的孔洞，并将塑料排水板埋置于垫层内。

8）要贯彻施工现场临时用电安全技术规范，避免事故发生。

9）塑料排水板施工允许偏差应符合下表要求：

3.砂垫层施工

砂作为透水性材料铺设于软基和路基填土之间。为保证砂垫层有良好的透水性，垫层材料应采用洁净的中、粗砂。同时含泥量不应大于5%，并将其中植物、杂质除尽。也可采用天然级配砂砾料，其最大颗粒不应大于5cm，砾石强度不低于四级。

砂垫层摊铺后适当洒水，分层压实，压实厚度宜为15cm-20cm。

砂垫层施工时，宽度应宽出路基边脚0.5 cm -1.0cm，两侧端以片石护砌或采用其他方式防护，以免砂料流失。

4.土工织物施工

（1）材料

1）土工布选用200g/m2无纺土工布，其技术要求应满足：

断裂强度＞10kN/m

CBR顶破强度＞1.8kN 撕破强度＞0.28KN

2）无纺土工布可选用400g/m2，其技术要求应满足：

断裂强度＞12.5kN/m

CBR顶破强度＞2.1kN 撕破强度＞0.33KN

3）密封土工膜可选用聚乙烯薄膜，其技术要求应满足：

1）应在平整好的下承层上按照路堤底宽全断面铺设，摊铺时应拉直平顺，紧贴下承层，不使出现扭曲、褶皱、重叠。在斜坡上摊铺

时，应保持一定松紧度。

2）铺设土工聚合物，应在路堤每边各留足够的锚固长度，回折覆裹在压实的填料面上，平整顺适，外侧用土覆盖，以免人为破坏。

3）保证土工材料的整体性，采用搭接法连接时，连接长度宜为30-90cm；采用缝接法时，缝接宽度不小于5cm；采用黏结法时，黏结宽度不小于5cm，黏结强度不低于土工合成材料的抗拉强度。

4）现场发现土工合成材料有破损时必须立即修补好。

5）土工材料在存放或施工铺设过程中应尽量避免长时间暴晒或暴露，以免其性能劣化。

6）双层土工材料上下层接缝应交替错开，错开长度不应小于0.5cm。

5.沉降与稳定观测

对于结构物地段，首先对软地基进行处理，填土至设计标高。待其预压时间大于3个月，沉降趋于稳定后，才能进行反开挖施工。对于路基段应注意观测填筑过程中和填筑完成后的地基变形动态，对路堤施工实行动态观测。沉降稳定标准为路基中心表面沉降速率不大于3cm/月。

（1）观测仪器的布设

本工程地质情况变化复杂，为保证软土路基安全快速地完成，建

立软基监控系统。监控系统由主监控断面和普通监测断面组成。主监控断面设置于沿线最危险处，约500m左右布置1个，埋设沉降板、侧斜管、孔隙水压力计、分层沉降等观测仪器，由有经验的专业人员进行观测，争取达到控制软弱路段，指导填土的目的。普通监测断面则沿路基每隔100m左右布置1个，只埋设沉降板与位移边桩，由施工单位进行观测，并按受监控单位的指导。

1）埋设时，沉降板底槽应平整，其下铺设60 m×60cm×20cm的砂垫层。沉降板的测杆及其它项目埋设和接驳的垂直偏差率应不大于1.5%。

2）沉降板采用钢板，测杆采用钢管，与沉降板焊为一体，套管为塑料管，必须有足够的刚度与强度；随着填土的增高，测杆与套管也应相应接高，每节长度不宜超过50cm。接高后的测杆顶面应略高于套管上口，套管上口应加盖封住管口，盖顶高出碾压路面50cm，为预防施工时损坏沉降板与测杆，在观测仪周围应用小型夯实机夯实，套管外测面应涂一层醒目颜色，盖顶加插一面小红旗，以示警戒。

3）孔隙水压力测点和分层沉降标测点的间距分别为2m和1m，分层沉降标、孔隙水压力计应布置在整个软土深度范围内。

4）孔隙水压力计采用钻孔埋设法，埋设时应采用一孔单只孔压计埋设方式，并注意封孔。

5）分层沉降标采用钻孔埋设，钻孔垂直偏差率应不大于1.5%。埋设后波纹管露出地面15-20cm。导管外露30-50cm，并随填土高接出导管并外加保护管，保护措施与沉降板相同。

（2）监测机构

在施工现场设置专门的监测小组，由三人组成，施工时实行动态控制，并严格按照监控指标和要求实施。

（3）施工监控

1）监测断面的设置原则是在各个路基段内选择填土高、土质差的最软弱位置以及各个代表软基段设置主监测断面。

2）监测项目分为应力观测和应变观测，应力观测包括孔隙水压力和土压力观测，应变观测包括表面沉降、分层沉降、和测斜观测，主断面埋设监测仪器数量见下表：

监测标准采用孔压、沉降、侧向位移三项指标综合控制。加载期