沿海地區(qū)真空預(yù)壓軟基處理綠色施工要點

陳 摯

(1.廣州君豪巖土工程有限公司，廣東 廣州 510800；2.黑龍江省中地君豪地下空間綠色建設(shè)及信息模型技術(shù)創(chuàng)新中心，黑龍江 哈爾濱 150070)

沿海地區(qū)多為我國經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人口的不斷涌入，對基礎(chǔ)建設(shè)的需求日益增長，而沿海地區(qū)的土地資源有限，廣泛分布有軟土地基，為了滿足沿海地區(qū)的發(fā)展，必須在軟土地基上修筑建(構(gòu))筑物。在軟土地基上修筑建(構(gòu))筑物，必須嚴(yán)格控制沉降，這是軟基處理的一個技術(shù)難點。真空預(yù)壓法是一種以大氣壓力作為預(yù)壓載荷，使土體排水固結(jié)從而加固軟土地基的方法。除了具有固結(jié)快，工期短和施工簡潔的優(yōu)點外，它基本不產(chǎn)生廢料，減少了對環(huán)境的污染，是一種綠色施工工藝，在當(dāng)前國家大力推行綠色施工的大環(huán)境下，得到了廣泛的應(yīng)用。但對于沿海地區(qū)軟基處理項目，由于沿海地區(qū)場地一般非常軟弱，場地表層的強度較低，常常會給排水板的打設(shè)造成困難?，F(xiàn)以沿海地區(qū)某軟基處理項目為案例進(jìn)行真空預(yù)壓軟基處理綠色施工工藝研究，供同行參考。

1 真空預(yù)壓原理及設(shè)計要點

1.1 真空預(yù)壓原理

真空預(yù)壓法首先需要加固的軟土地基表面先鋪設(shè)透水砂墊層，然后埋設(shè)垂直排水管道，繼而在其上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布達(dá)到與大氣隔絕的目的，密封膜端部進(jìn)行埋壓處理，通過砂墊層內(nèi)埋設(shè)的管道，使用真空泵抽真空，使其形成膜下負(fù)壓，使地基排水固結(jié)，增加地基的有效應(yīng)力(見圖1)。

1.2 設(shè)計要點

項目位于沿海地區(qū)人工填海離岸島，場地吹填完成約在4年～5年前,擬建場地為濱海潮間帶上圍海造陸而成,自然海底標(biāo)高多在-3.98 m～-13.28 m,場地吹填后地面高程為0.9 m～5.6 m。真空泵按1 000 m2布置一套，共布置480套真空泵，同時準(zhǔn)備不少于20套備用真空泵；各單元真空泵布置間距可根據(jù)現(xiàn)場地形或施工條件作適當(dāng)調(diào)整；真空主干管采用φ32 mm螺紋鋼絲管，支濾管采用φ25 mm螺紋鋼絲管，管間結(jié)點采用膠管連接，連接口采用鉛絲擰緊；主管間距為16 m，并設(shè)置φ75 mm PVC管循環(huán)；支管間距均為1.8 m；各抽真空管線埋置于填土層頂面以下約20 cm深處。真空射流泵單機功率不小于7.5 kW，抽真空壓力不小于96 kPa，在預(yù)壓期間，真空泵的開啟數(shù)量不得小于真空泵總數(shù)的90%。真空預(yù)壓四周隔離止水密封墻采用雙排單軸粘土攪拌樁，樁直徑為700 mm，樁間縱、橫向間距500 mm，泥漿摻入比不小于35%，施工深度至嵌入淤泥層內(nèi)不少于2.0 m，且最小樁長不小于6.0 m。

2 施工流程及關(guān)鍵點

2.1 工藝流程

該真空預(yù)壓軟基處理項目主要包括場地平整、密封墻施工、排水板打設(shè)、真空預(yù)壓管鋪設(shè)和土工布及密封膜鋪設(shè)等工序(見圖2)。

2.2 排水板施工

排水板采用B型板，呈正方形布置，綜合考慮地基擾動和成本后的排水板間距一般為0.7 m～1.3 m，本項目間距為1 m(見圖3)。其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：通水量、粘縫強度、濾膜的等效孔徑?？v向通水量應(yīng)大于40 cm3/s；濾膜的等效孔徑應(yīng)小于75 μm，從而在保證滲透性的同時確保細(xì)小顆粒不能通過。排水板濾膜宜采用粘合，不能采用縫合的；粘合縫必須連續(xù)，縫寬符合規(guī)范要求，插板頭外露長度不小于60 cm。

2.3 管網(wǎng)的埋設(shè)

濾管在該工程中是一個重要的水平排水通道，濾管的好壞直接影響到施工的質(zhì)量和抽真空的成本，濾管的主要技術(shù)指標(biāo)：環(huán)剛度、濾膜的等效孔徑、滲透面積等；濾管的環(huán)剛度是關(guān)鍵指標(biāo)，春夏季施工時，濾管的環(huán)剛度指標(biāo)要高一些，在秋冬季施工時，環(huán)剛度指標(biāo)可以低一些。真空主干管采用φ32 mm螺紋鋼絲管，支濾管采用φ25 mm螺紋鋼絲管，與排水板的采用蝶形排水板接頭連接，濾管的環(huán)剛度滿足了施工需求，在施工過程中，未出現(xiàn)濾管變扁的現(xiàn)象。

2.4 密封膜鋪設(shè)

為達(dá)到密封效果，該項目鋪設(shè)兩層150 g/m2的土工布和兩層密封膜，其中兩層150 g/m2的土工布起保護(hù)真空膜的作用。密封膜的主要技術(shù)指標(biāo)：滲透系數(shù)、頂破強度；密封膜還需要增加的檢測指標(biāo)：防老化、接縫強度；密封膜在驗收時，要注意對整張膜均勻性檢查。密封膜接縫粘結(jié)牢固，雙熱合縫平搭接接縫寬度不得小于15 mm，相鄰兩層膜的合縫必須錯開500 mm以上，嚴(yán)禁接縫重疊。

3 施工質(zhì)量控制

為了控制施工質(zhì)量，該工程在施工過程中發(fā)現(xiàn)了如下施工要點：1)由于現(xiàn)有場地表層強度較低，打設(shè)排水板樁機作業(yè)時應(yīng)留開一定安全距離后方可施工，對于高差較大的區(qū)域，應(yīng)進(jìn)行整平，保證其高差不大于20 cm；2)打設(shè)排水板時，利用泡沫板進(jìn)行定位，不僅有利于提高打設(shè)的質(zhì)量，而且減少對排水板和濾管的損傷；3)盡量避免“接長板”，無法避免需接板時，應(yīng)將排水板濾膜完整的剝開，將板芯對插搭接，搭接長度不小于20 cm，再將濾膜包好裹緊后用大號訂書機釘接。每根“接長板”只能有一個接頭且相鄰板不允許同時都為“接長板”，“接長板”使用數(shù)量不得超過總打設(shè)根數(shù)的10%；4)三通四通與濾管聯(lián)接的鐵絲接頭要朝下；施工時要避免對濾管的踩踏、損傷，施工中發(fā)現(xiàn)損傷的濾管要及時更換，否則抽真空期間會導(dǎo)致整根濾管變扁。

4 結(jié)語

采用真空預(yù)壓進(jìn)行軟基處理施工，在施工中基本不產(chǎn)生廢料和污染，實現(xiàn)了綠色施工，處理后地基的承載力和抗變形能力達(dá)到了設(shè)計要求。通過研究，得出以下結(jié)論：1)密封膜的主要技術(shù)指標(biāo)是滲透系數(shù)和頂破強度，在密封膜的下面鋪設(shè)兩層150 g/m2的土工布可以起到保護(hù)真空膜的作用。2)場地表層強度較低時，打設(shè)排水板樁機作業(yè)時應(yīng)留開一定安全距離后方可施工，同時應(yīng)平整場地，保證其高差不大于20 cm。3)為防止密封膜被扎破，三通四通與濾管聯(lián)接的鐵絲接頭要朝下；施工時要避免對濾管的踩踏、損傷，施工中發(fā)現(xiàn)損傷的濾管要及時更換，否則抽真空期間會導(dǎo)致整根濾管變扁。