软基处理真空联合堆载预压施工专项方案

1、编制说明
　　本施工形式是利用真空预压和堆载预压两种荷载同时作用，促使土体中的孔隙水加速排出，降低土中孔隙水压力，增加有效应力，从而使土体在较短时间内完成排水固结，更好地完成软土地基前期沉降，降低高速公路工后沉降，满足地基承载力要求。 一般使用于填土较高、软土深厚的涵洞、通道路段和桥头路段。
　　2、参照文件
　　本施工方案编制的依据：
　　2.1 招标文件
　　2.2 施工图设计文件，施工图设计技术交底
　　2.3 现行部颁《公路路基施工技术规范》《公路软基路堤设计与施工规范》
　　2.4 现行部颁《公路工程质量检验评定标准》
　　2.5 现行部颁《公路工程安全技术操作规程》
　　2.6 其他有关技术操作规程
　　3、施工准备
　　3.1 真空预压段塑料排水带已施工完成，通过监理检验合格后，按设计要求已埋设。
　　3.2 真空预压所需的无纺土工膜、密封膜、排水滤管、真空泵、中细砂、粘土等材料已进场，并已报监理检验合格。
　　3.3 设备：施工设备采用水射泵，同时根据工程实际情况备用更换设备。设备进场运输拟采用东风15吨大货车，配备汽车式起重机。
　　3.4 人员配备：监测人员5人，施工班组约10-12人。
　　3.5 进度计划：进场，安装真空管、真空机，挖密封沟，铺密封薄膜等准备工作约需要12天；试抽真空到80KPa需12天，抽真空预压90天，卸荷30天。整个工艺要求约142天
　　4、施工工艺方法
　　4.1 真空预压设计要求
　　4.1.1 真空预压的范围：根据工后沉降标准和纵向沉降变化率确定纵向处理；横向处理至两侧边坡坡角外一米。
　　4.1.2 膜内真空度：最低膜内设计真空度必须大于等于80Kpa。
　　4.1.3 平均固结度：加固区要求达到的平均固结度为80%以上。
　　4.1.4 塑料排水带：布置形式与材料要求同塑料排水带处理方式。
　　4.1.5 密封膜：为确保在真空预压全过程的密封性，采用2层密封膜。密封膜是以聚（氯）乙烯薄树脂（PVC）为主要材料，经压延或吹塑制成薄膜后，由热板焊接或粘结而成的符合真空预压工艺要求的塑料薄膜。密封膜整体在工厂通过焊接或粘结加工完成，其粘缝强度不得低于膜体本身抗拉强度的60%。密封膜技术指标详见表3-8。为防止密封膜被损坏、刺破，需在密封膜上下各铺设一层300g/m2无纺土工布，无纺土工布技术指标：CBR顶破强度要求≥2.6KN，纵、横向断裂强度≥15KN/m，纵、横向撕破强度≥0.42kN/m;土工布铺设至坡脚外1米，并且搭接宽度≥20 cm，以防漏垫。


　　4.1.6 排水管：真空预压中排水管既起传递真空压力的作用，也起水平排水的作用，分主管和滤管两种。主管采用直径为7.5cm的管壁上无孔洞的硬PVC透水管（YTG75Z），管壁厚度4mm，环刚度≥4kN/m2,在加固区内沿纵向布置2条。为便于在施工现场联结，滤管采用直径为7.5cm硬PVC花管（YTG75L），管壁厚度4mm，环刚度≥4Kn/m2,要求滤管管壁按正三角形开孔，每隔5cm钻一直径8~10mm小孔并且外包250g/m2透水滤布，滤管在加固区内沿横向布置，间距≤6m。
　　4.1.7 真空泵：真空泵采用射流真空泵。为确保真空预压法预压荷载分布均匀和连续预压，开始抽真空压力上升和稳定初期，根据加固总面积按每套7.5KW真空泵设备可控面积为1000~1500m2确定总的抽真空设备数量，施工中压力稳定一段时间后保证膜内最高真空度的前提下，可停一部分泵并采取各泵交替运转的方法，但停泵数不得大于总泵数的1/3~1/2。
　　4.1.8、堆载预压设计
　　在实施真空预压和堆载预压联合加固时，为缩短时间，二者基本同步进行，即膜下真空度稳定在80KPa以上5~10d后，进行堆载预压，开始真空联合堆载预压。堆载采用等载预压，预压时间一般为6个月，在实际施工中可根据实测情况进行调整。
　　4.2 真空联合堆载预压施工工艺
　　为了确保地基在较短的预压时间内达到加固效果，其施工工艺流程如下：

　　4.2.1 清表，场地平整。基本做到中间略高，四周稍低，一般高出1%~2%即可，然后铺设30cm沙砾层，打设塑料排水带，埋设观测仪器。
　　4.2.2 滤管铺设。滤管布置采用双排鱼刺形，在保证真空预压（真空度大于等于80kPa）效果的前提下，布管方式可进行适当调整。滤管埋入沙砾垫层中，两相邻滤管之间应采用软接头并连接牢固，以适应抽真空作业过程中地基的变形和防止接头脱开。在滤管上铺设20cm沙砾覆盖层，并要防止尖利物露出砾面而刺穿密封膜。
4.2.3 开挖密封压膜沟。密封沟可根据需要，选择机械挖沟或人工挖沟。密封沟的必须超过加固区边线的可透水土层，一般情况可设置为1.5m以上。
　　4.2.4 密封膜铺设。由于密封膜系大面积铺设施工，一般预压面积在1000~2500m2。为避免局部热合不好、搭接不够及老化等问题，按先后顺序铺设一层无纺土工布、二层密封膜、一层无妨土工布。铺膜前应认真清理平整排水垫层，拣除贝壳及带尖角石子，填平打设塑料排水带时留下的孔洞，每层膜铺好后应认真检查及时补洞，待其符合要求后再铺下一层。密封膜的铺设应在白天进行，按顺风向铺设，且风力不宜超过5级。铺设时密封膜的展开方向应与包装标明的方向一致。密封膜长和宽应超过加固区两侧边线，且每边不少于3~4m密封膜应埋入到密封沟内的不透水的粘土层中。密封沟的回填料应采用不含杂物的粘土，且应回填实。
　　4.2.5 真空泵安装、管路安装。射流泵在安装前应进行试运检查，空抽时必须达到98kPa以上的真空吸力，安装时要保持平稳，且与滤管连接牢固后才可接通电源。
　　真空管路，实际加固区与射流真空泵间连接的管路，它不仅向膜内传递真空压力，而且是排水的主要通道。因此，要求真空管路应具有满足总排水量需要的过水断面，能承受径向压力，真空管路间的各连接点需严格进行密封处理，以保证真空度在管内不损失，并使排水畅通。另外，为避免膜内真空度在停泵后很快降低，在真空管路中应设置止回阀和截门，当预报停泵时间超过24小时，则应关闭截门。
　　4.2.6 真空预压压力稳定至设计要求值以上5~10d后开始堆载，加载时第一层填土的松铺厚度不宜小于40 cm，不得强振碾压，再加上其下土质较软等原因密实度要求不能过高，一般要求压实度为885~90%。
　　4.2.7 构造物路段在预压期满后二次开挖，再进行构造物施工。
　　4.3 真空联合堆载预压施工监测
　　由于在真空预压加固中的荷载是靠降低膜下的大气压力来实现的，而该荷载与常规的实物荷载相比有很大的不同，具有很大的可变性，不容易保持稳定，荷载会随时发生变化，必然影响加固效果。因此施工监测是加固过程中必不可少的重要环节，其中包括对真空度的监测、变形观测。
　　4.3.1 真空度监测
　　真空度监测包括对泵、膜内真空度、塑料排水带内真空度和土体真空度等四个组成部分，以综合控制真空预压加固效果。
　　4.3.1.1 真空泵监测
　　 对真空度的监测时要随时注意泵的运转情况及其真空效率，应保证真空度大于96kPa，当泵的真空度小于93kPa时，应进行检查和维修。
　　4.3.1.2 膜内真空度
　　 膜内真空度的量测有助于了解膜下真空压力随时间的变化情况，可以得到真空荷载随时间的变化过程线。在一块加固面积上，膜下真空度测头最少放置五个，四个角和中心各放一个，若面积较大，则适当增加。在抽气开始阶段，测读频率为2h一次，以便准确地测出真空压力地上升过程，并有利于检查密封情况；当真空压力达到要求后且变化较小时，每4~6h测读1次，需要时可根据真空度的变化情况，调整测读密度。
　　4.3.1.3 塑料排水带内真空度
　　 在塑料排水带内预埋真空度测头时，首先按预定深度将测头布置在排水带内。一般在同一排水带内只安装1个测点，在不改变排水带的工作性能的情况下，也可以将几个不同深度的测点置于同一垂直排水体内。测点间距以2~3m为宜，排水带深度大时取大值，反之取小值。
　　在抽气的开始阶段，排水带真空度应每2h测读1次；当真空压力达到要求后且变化较小时，每4~6h测读1次，需要时可根据真空度的变化情况，调整测读密度。
　　4.3.1.4 淤泥中真空度
　　在土体中设置真空度测头时，平面位置应保证测头位于排水带布置的几何形心上，深度与塑料排水带中的测点位置相对应。埋深一般应钻孔到设计高程约50cm，钻孔的偏斜角度应不超过1°，然后将测头放置孔底，再将测头压入到设计位置，并用膨润土球封孔。
　　 在抽气的开始阶段，排水带真空度应每2h测读1次；当真空压力达到要求后且变化较小时，每4~6h测读1次，需要时可根据真空度的变化情况，调整测读密度。
　　4.4 变形观测
　　变形观测包括地表沉降观测、土层深部水平位移观测。
　　4.4.1 地表沉降观测采用埋设沉降板的方法，观测方法同一般沉降观测。
　　4.4.2 土层深部水平位移观测主要是量测土体再加固过程中侧向（水平）位移情况，判断侧向位移对土体垂直变形的影响。测试仪器采用国产活动应变式测斜仪，长25cm。一个加固区设置两个测斜管，测斜管距离加固区两边边缘大于5m。埋设时采用钻孔法。一般在加固前多测几次，确定加固前土体侧向变形的初始值，以保证测点数据的稳定性，待真空抽气后每天测试一次。
　　4.5 真空联合堆载预压加固停泵控制标准
　　真空联合堆载预压加固停泵控制标准：在保持土体真空度不降低的前提下，实测地面沉降速率连续5~10d的平均沉降量不大于2mm/d，达到此要求后可安排停泵。
　　5、真空联合堆载预压的质量控制措施
　　真空联合堆载预压的关键技术在于保证密封膜下的真空度在预压期间始终维持在设计要求的范围内。即要求在施工过程中要仔细做好每个施工环节，重点包括以下几个方面：
　　5.1 塑料排水带打设完成后应将排水带头部即使埋入砂垫层中，清理砂垫层，清除贝壳及表面带有尖角的石子及硬物、填平打设排水带打设时留下的孔洞，将砂垫层表面整平。
　　5.2 滤水管应用透水性较好的土工布包好，滤水管之间用软接头并连接牢固，防止地基不均匀沉降，滤水管脱开，导致在负压作用下砂土进入滤水管中。
　　5.3 周边密封沟应挖到粘土层，并进入该层0.6~0.8m，清理沟中杂物，使密封膜完整埋入软土中。
　　5.4 铺膜作业时应组织严密并充分考虑气象条件，指挥人员应合理安排铺膜作业人员，防止铺膜过程中无序施工导致密封膜变形或撕裂。每层膜铺好后要认真检查、及时补洞，待符合要求后再铺下一层。
　　5.5 真空泵安装前应逐台检查射流泵的工作效率，每台射流泵的真空吸力空抽时应达到98kPa以上，铺膜完成后应立即安装真空泵，开启一台，使密封膜尽早吸附在地基上。
　　5.6 抽真空过程中应认真做好射流泵、膜下真空度以及各种检测仪器的检测记录，如出现异常，及时分析，采取相应措施，以免影响最终加固效果。当真空预压达到设计要求的技术指标后停止抽真空，进行加固效果的检验和评价。
　　6、确保安全的措施及安全管理制度
　　6.1 安全保证措施
　　为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，把一般事故减少到最低限度，确保施工的顺利进展，特制订安全措施如下：
　　6.1.1 建立安全保证体系，项目部和各施工队设专职安全员，专职安全员属质检科，在项目经理的领导下，履行保证安全的一切工作。
　　6.1.2 利用各种宣传工具，采用多种教育形式，使职工树立安全统一的思想，不断强化安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。
　　6.1.3 各级领导在下达生产任务时，必须同时下达安全技术措施检查工作时，必须总结安全生产情况，提出安全生产要求把安全生产贯彻到施工的全过程中去。
　　6.1.4 认真执行定期安全教育，安全讲话，安全检查制度，设立安全监督岗，支付和发挥群众安全人员的作用，对发现事故隐患和危及到工程人身安全的事项，要及时处理，作出记录，及时改正，落实到人。
　　6.1.5 施工中临时结构必须向员工进行安全技术交底。对临时结构须进行安全设计和技术鉴定，合格后方可使用。
　　6.1.6 架板、起重、高空作业的技术工人，上岗前接受身体检查和技术考核，合格后方可操作。高空作业必须按安全规范设置安全网，拴好安全绳，戴好安全帽，并按规定配戴防护用品。
　　6.1.7 项目部机务科对工地所有机械统一定期进行安全检查，发现问题及时解决，消除不安全的因素。
　　6.1.8 工地修建的临时房、架设照明线路、库房，都必须符合防火、防电、防爆炸的要求，配置足够的消防设施，安全避雷设备。
6.2 安全管理制度
　　6.2.1 安全管理
　　6.2.1.1 建立、健全各级各部门的安全生产责任制，责任落实到人。各项经济承包有明确的安全指标和包括奖惩办法在内的保证措施。有劳务使用和机械租用安全生产协议书。
　　6.2.1.2 工人要掌握本工种操作技能，熟悉本工种安全技术操作规程。
　　6.2.1.3 进行全面的针对性的安全技术交底，受交底者履行签字手续。
　　6.2.1.4 安全检查： 建立定期安全检查制度。有时间、有要求，明确重点部位、危险岗位。安全检查有记录。对查出的隐患应及时整改，做到定人、定时间、定措施。
　　6.2.1.5 班组“三上岗、一讲评”活动：班组在班前须进行上岗交底、上岗检查、上岗记录的“三上岗”和每周一次的“一讲评”安全活动。对班组的安全活动，要有考核措施。
　　6.2.1.6 遵章守纪、佩戴标记。
　　6.2.2 施工用电
　　6.2.2.1 支线架设
　　6.2.2.1.1 配电箱的电缆线应有套管，电线进出不混乱，不容量电箱上进线加滴水弯。
　　6.2.2.1.2 支线绝缘好，无老化、破损和漏电。
　　6.2.2.1.3 支线应沿墙或电杆架空敷设，并用绝缘子固定。
　　6.2.2.1.4 过道电线可采用硬质护套管理地并作标记。
　　6.2.2.1.5 室外支线应用橡皮线架空，接头不受拉力并符合绝缘要求。
　　6.2.2.2 现场照明
　　6.2.2.2.1 一般现场所采用220V电压。危险、潮湿场所和手持照明灯具应采用符合要求的安全电压。
　　6.2.2.2.2 照明导线应有绝缘子固定。严禁使用花线或塑料胶质线。导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。
　　6.2.2.2.3 照明灯具的金属外壳必须接地或接零。单相回路内的照明开关箱必须装设漏电保护器。
　　6.2.2.2.4 室外照明灯具距地面不得低于3m；室内距地面不得低于2.4m。
　　6.2.2.3 架空线
　　6.2.2.3.1 架空线必须设在专用电杆上，严禁架设在树或脚手架上。
　　6.2.2.3.2 架空线应装设横担和绝缘子，其规格、线间距离、档距离等应符合架空线路要求，其电板线离地2.5m以上应加绝缘子。
　　6.2.2.3.3 架空线一般应离地4m以上，机动车道为6m以上。
　　7、确保工期的措施
　　7.1 项目部将根据实际施工需要加大投入，做好工、料、机的全面配套保障工作,确保工程施工顺利进行；
　　7.2 做好各方面的协调工作，防止因技术方案问题、安全、地方政策影响工程施工；
　　7.3 项目部加强对现场工程质量的控制管理，建立健全质量保证体系及质量管理体系，完善内部自检体系，使工程质量始终处于良好的受控状态，做到“好中求快，稳中求快”。
　　8、环境保护措施
　　成立环境保护小组，专门负责环境保护工作，制定环境保护规划并严格执行。
　　8.1 粉尘控制措施
　　8.1.1 现场定期撒水，减少灰尘对周围环境的污染。
　　8.1.2 严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。
　　8.1.3 装卸或清理有粉尘的材料时，提前在现场撒水。
　　8.1.4 严禁向现场周围抛掷垃圾。
　　8.2 噪声控制
　　8.2.1 加强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。
　　8.2.2 夜间施工时，监督职工不得敲打钢管等，尽量减小噪音，施工时严禁大声喧哗。
　　9、文明施工
　　9.1 做好现场施工平面布置的管理
　　施工现场各种材料及设施按平面图布置，做到整齐美观，保证场区道路畅通。
　　9.2 现场文明施工
　　9.2.1 建立以项目经理为组长的现场文明施工管理小组，建立岗位责任制，制定文明施工规划及奖罚措施。文明施工管理小组每周进行一次全面检查，奖优罚劣。
　　9.2.2 施工现场分区设卫生负责人，派专人进行管理，责任到人。生产及生活区垃圾分区堆放并及时清运。
　　9.3 施工现场食堂等卫生管理
　　9.3.1 宿舍区设一个食堂，确保符合卫生标准。生、熟食分开，禁止使用塑料制品作熟食容器，食堂工作人员通过健康检查后上岗。
　　9.3.2 生活区垃圾由专人清理，达到日产日清。
　　9.3.3 施工现场设电开水炉随时供应开水，防止职工中暑及食物中毒。