真空预压地基施工工艺标准 - 副本.doc

QB
安徽电力建设第一工程公司企业标准

Q/AEPC-T GCC026-2003

真空预压地基施工工艺标准

2003-12-01发布 2004-01-01实施
安徽电力建设第一工程公司工程管理部 发布
目 次

前 言 I
1适用范围 1
2规范性引用文件 1
3术语 1
4施工准备 1
5施工工艺 2
5.1主要施工工艺流程 2
5.2施工工艺 2
6质量标准 5
6.1主控项目 5
6.2一般项目 5
7成品保护 6
8职业安全健康和环境措施 6
8.1本施工过程危害及控制措施 6
8.2本工程环境因素和控制措施 7
9质量记录 7

Q/AEPC-T GCC026-2003
前 言
真空预压法加固地基具有设备和施工工艺较简单，无需大量大型设备，便于大面积使用，技术经济效果显著等特点，成为新淤填土、超软土地基加固的优选方案。为了指导和加强真空预压地基工程施工，达到确保质量、经济合理、安全适用的要求，特制定本施工工艺标准。
本标准由公司工程管理部提出并归口。
本标准主要起草人：周军
本标准审核人：陈尚文
本标准批准人：李传玉

I
真空预压地基施工工艺标准
1适用范围
本标准适用于建筑工程的真空预压地基处理的施工。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。但不适于在加固范围内有足够的水源补给的透水土层，以及无法堆载的倾斜场地和施工场地狭窄的工程。
2规范性引用文件
JGJ 79-2002 《建筑地基处理技术规范》
GB 50202-2002 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
3术语
地基处理 ground treatment
为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。
预压地基 preloading foundation
在原状土上加载，使用使土中水排出，以实现土的预先固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。
真空预压地基vacuum preloading foundation
真空预压地基是以大气压力作为预压载荷，先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层，再在基上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密封好与大气隔绝，在砂垫层内埋设渗水管道，然后与真空泵连通进行抽气，使透水材料保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，将土中孔隙水和空气逐渐吸出，从而使土体固结的地基。
砂井
在软弱地基中用钢管打孔、灌砂成井，作为竖向排水通道。
袋装砂井
在软弱地基中用井管成孔，拔出井管后用装有砂料的圆柱形砂袋填充孔所形成的井，作为竖向排水通道。
4施工准备
4.1人员准备
机械维修工；熟练操作工；普工（配置视工程大小而定）。
4.2 技术准备
4.2.1 收集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等。
4.2.2 结合工程情况，了解当地地基处理经验及施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地同类工程的地基处理经验和使用情况等。
4.2.3 调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况。
3.2.4了解建筑场地的环境情况。
4.2.5 根据具体工程情况，编写施工方案。
4.3材料准备
在施工工程中，原材料为砂井（袋装砂井或塑料板）黄砂、导管等。砂井用的砂宜用中粗砂，垫层可用中细砂或砾砂，含泥量不大于3%，一般不宜使用细砂。材料的进货要求如下：
a） 现场需有足够的储备料。物质供应部门应保质保量并及时供应到位。
b） 把好材料质量关，做到先检验后应用，并做到跟踪资料齐全。
c) 周转性材料供应及时、齐全、准确。
4.4主要机具
成砂井：振动锤桩机（锤击沉桩机、静压沉桩机）、桩管、活瓣用草圈约束（铁圈）、配套机具吊斗、1T机动翻斗车。
成袋装砂井：EHZ袋装砂井打设机（导管式振动打设机）、聚丙烯纺织袋、钢管。
塑料排水板：插板机、矩形导管。
真空预压法的主要机具设备为真空泵（一般为射流真空泵），每个加固区宜设两台泵。以一套设备可抽真空的面积为1000～1500㎡确定。配套设备有集水罐、真空滤水管、真空管、止水阀、阀门、真空表，聚氯乙烯塑料薄膜。滤水管采用钢管或塑料管材，应能承受足够的压力而不变形。滤水孔一般采用ф8～10mm，间距50mm，梅花形布置，管上缠绕3mm的铁丝，间距50mm，外面尼龙窗纱布一层，再在外部包一层渗透性好的编织布或土工纤维或棕皮。
4.5作业条件
4.5.1 材料进货要求：
a) 施工需用材料，物质供应部门应保质保量并及时供应到位。
b) 把好材料质量关，并做到跟踪资料齐全。
c) 周转性材料保证供应及时、准确、齐全。
4.5.2 对道路及施工场地的要求：
a) 保证施工道路通畅，并及时清理。
b) 施工场地要平整，通水通电。施工设施放置、材料堆场及生活设施就位。施工场地布置合理、整洁、有序。
4.5.3 人员、机械要求
a) 人员配备齐全并到位。
b) 机械配备齐全，能够正常运行。
4.5.4 其他要求
a) 应预先通过勘察查明土层在水平和竖直方向的分布、层理变化，查明透水层的位置、地下水类型及水源补给情况等。并通过土工试验确定土层的先期固结压力、孔隙比与固结压力的关系、渗透系数、固结系数、三轴试验抗剪强度指标及原位十字板抗剪强度等。
b) 对重要工程，应在现场选择试验区进行预压试验，在预压过程中应进行地基竖向变形、侧向位移、孔隙水压力、地下水位等项目的监测并进行原位十字板剪切试验和室内土工试验。根据试验区获得的监测资料确定加载速率控制指标、推算土的固结系数、固结度及最终竖向变形等，分析地基处理效果，指导现场的施工。
5施工工艺
5.1主要施工工艺流程
主要施工工艺流程图见下图。
开始
结束
地质调查
排水体设计
排水砂垫层施工
打设竖向排水体
观测设备埋设
埋设真空分布管
铺设密封膜
真空泵安装管路连接
抽真空
观测
效果检验

附图 施工工艺流程图

5.2施工工艺
5.2.1 竖向排水系统设置：
a)砂井：
砂井的直径和间距
砂井的直径和间距由粘性土层的固结特性和施工期限确定。一般情况下，砂井的直径为300~400mm。砂井的间距按经验公式井径比n==6~10确定（de为每个砂井的有效影响范围的直径；dw为砂井直径。）井距为砂井的6~9倍，不般一应小于1.5m。
砂井的长度
砂井长度一般为10~20m。当软土层不厚、底部有透水层时，砂井应尽可能穿透软土层；如软土层较厚，但间有砂层或砂透镜体，砂井应尽可能打至砂层或透镜体；当粘土层很厚，其中又无透水层时，可按地基的稳定性及建筑物变形要求处理的深度来决定。
砂井的布置和范围
砂井常按等边三角形和正方形布置，如图所示。当砂井为等边三角形布置时，其有效排水范围为正六边形，而正方形排列时为正方形。

b)袋装砂井：
袋装砂井的直径和间距
袋装砂井的直径和间距由排水量和施工工艺要求决定，一般情况下，砂井的直径为70~120mm。砂井的间距按经验公式井径比n==15~25确定（de为每个砂井的有效影响范围的直径；dw为砂井直径。）采用1.5m~2m。
袋装砂井的长度
袋装砂井长度应较砂井孔长度长500mm。使放入井孔后能露出地面，埋入排水砂垫层中。其长度伸入范围同砂井。
袋装砂井的布置和范围
砂井常按等边三角形和正方形布置。
c) 塑料排水板
排水板规格
有∏形槽塑料板、梯形槽塑料板、△槽塑料板、硬透水膜塑料板、无纺布螺栓孔（柔性）排水板。
排水板的布置和范围
将塑料排水板换算成等直径的砂井，按砂井布置形式布置，其伸入范围同砂井。换算直径可按下式计算：
D=（b塑料排水板宽度，δ塑料排水板厚度，α换算系数取0.75~1.0）
5.2.2竖向排水体施工
a) 砂井施工
流程：
定位放线、设置桩标→桩机就位→打桩→灌砂→拔桩管→再次打桩→灌砂→拔桩管完成扩大砂井
施工工艺及注意事项：
定位放线、设置桩标：根据建筑方格网及预先设计的砂井位置图，放出灰线，并用木桩或钢筋桩标识，并进行检查验收。
桩机就位：依据设置好的桩标，将桩机移位至预打设桩位处，将桩尖插在标桩处，开始打桩。
打桩、灌砂、拔管：用打桩机将井管沉入地基中预定深度后，即吊起桩锤，在井管内灌入砂料，然后再利用桩架上的卷扬机吊振动锤，边振动边将桩管徐徐拔出。当桩管内进入泥水，可先在井管内装入2~3斗砂将活门压信，堵塞缝隙。
再次打桩、灌砂、拔桩管完成扩大砂井：在已灌砂的井管中重新打入桩管并灌砂，拔管后形成扩大砂井。
或用桩锤，边锤击边拔管，每拔升30~50cm，再得打桩管，以捣实挤密形成的砂柱，如此往复，使拔管与冲击交替重复进行，直至砂充填井孔内，井管拔出，拔管速度控制在1~1.5m/min,使砂子留于井孔中形成密实的砂井。灌砂井砂中的含水量应加入控制，对饱和水的土层，砂可采用饱和状；对非饱和和杂填土，或能形成直立孔的土层，含水量采用7%~9%。
b) 袋装砂井施工
流程：
定位放线、设置桩标→桩机就位、整理桩尖→打桩沉入导管、将砂袋放入导管→往管内灌水→拔桩管
袋装砂井施工工艺及注意事项
先用振动、锤击或静压方式把井管沉入地下，然后向井管中放入预先装好砂料的圆柱形砂袋，最后拔管将砂袋填充在孔井中形成砂井；也可先将管沉入土中放入袋子（下部装少量砂或吊重），然后依靠振动锤的振动灌满砂，最后拔出套管。
注意事项：定位准确，砂井要有较好的垂直度，以确保排水距离与理论计算一致；袋中装砂宜用风干砂，不宜采用湿砂，以免干燥后，体积减小，造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接等质量事故；聚丙烯编织袋，在施工时应避免太阳曝晒老化，砂袋入口处的导管口应装设滚轮，下放砂袋要仔细，防止砂袋破损漏砂；施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况，避免管内进泥过多，造成井阻，影响加固深度；确定袋装砂井施工长度时，应考虑袋内砂体积小、袋装砂井在井内的弯曲、超深以及伸入水平排水垫层内的长度等因素，防止砂井全部沉入孔内，造成顶部与排水垫层不连接，影响排水效果。
c) 塑料排水板施工
流程：
定位放线、设置桩标→插板机就位→将塑料排水板通过导管从管下端穿出→将塑料板与桩尖连接贴紧管下端并对准桩位→打设桩管插入塑料排水板→拔管、剪断塑料排水板
施工工艺及注意事项：
塑料板滤水膜在转盘和打设过程中应避免损坏，防止淤泥进入带芯堵塞输水孔，影响塑料板的排水效果；塑料板与桩尖锚碇要牢固，防止拔管进脱离，将塑料板拔出。打设时严格控制间距和深度，如塑料板拔起超过2m以上，应进行补钉；桩尖平端与导管下端要连接紧密，防止错缝，以免在打设过程中淤泥进入导管，增加对塑料板的阻力，或将塑料板拔出；塑料板在接长时，为减少板与导管的阻力，采用在滤水膜内平搭接的连接方法，搭接长度应20mm 以上，以保证输水畅通和有足够的搭接强度。
5.2.3排水砂垫层施工
在砂井（塑料排水带和袋装砂井）顶上铺设排水砂垫层，以连动各个砂井形成通畅的排水面，将水排到地面以外。砂垫层作成反向过滤式，厚度为0.3~0.5m，水下施工时，厚度为1m左右，也可连动砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层，砂沟的高度为0.5m~1m，砂沟的宽度取砂井直径的2倍。
5.2.4观测设备埋设
根据设计要求，在地下预埋孔隙水压计测定孔隙水压的变化，以监测堆载过程中地基土中孔隙水压力的变化和地基土位移情况；在预压区周边的地表设置位移观测桩，用精密测量仪器观测水平和垂直位移；在预压区周边地下安装钻孔倾斜仪或其他观测地下土体位移的仪器，测量地基土的水平位移及垂直位移。设备埋设应便于操作及观测，固定牢固。
5.2.5埋设真空分布管
真空分布管埋设在砂垫层中，采用条形或鱼刺形，如下图所示；铺设距离要适当，使真空度分布均匀，管上部应覆盖100～200mm厚砂层。真空管接头封闭严密，严防漏气。

5.2.6铺设密封膜
砂垫层上密封薄膜，采用2～3层聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设，并在加固区四周，在离基坑线外缘2m开挖深0.8～0.9m的沟槽，将薄膜的周边放入沟槽内，用粘土或粉质粘土回填压实，要求气密性好。或采用板桩覆水封闭，而以膜上全面覆水较好。
5.2.7真空泵安装、管路连接
在预压地基四周安装真空泵，其数量按照设计要求设置；真空泵安装完成后即连接管道，使泵与埋设在砂垫层中水平分布滤管相接，接管时要求接头接缝严密，防止漏气。
5.2.8抽真空
检查真空泵及配套设备安装情况，确认无问题后，进行抽真空，使泵及滤膜内真空度达到96kPa及73kPa以上。
5.2.9观测及效果检验
在施工中，要做好真空度、地面沉降、水平位移、孔隙水压力及地下水位的现场测试，一旦发现异常，马上停止作业，及时处理问题；记录数据，作为检验和评价预压效果的依据。当地面总沉降量达到预压荷载下计算最终沉降量的80%以上；理论计算的地基总固结度达80%以上；地基沉降速度已降到0.5~1.0mm/d时卸荷。
5.2.10施工完毕后，清除砂槽和腐殖土层，避免在地基内形成水平渗水暗道。
6质量标准
6.1主控项目
主控项目及检验方法详见下表。
6.2一般项目
一般项目及检验方法详见下表。

真空预压地基质量检验标准

项目
序号
检查项目
允许偏差
检验方法
主控项目
1
真空度降低值
＜2%
真空表读数、及记录
2
固结度（与设计要求比）
＜2%
检查报告及记录
3
承载力或其它性能指标
设计要求
按规定方法
一般
项目
1
沉降速率（与控制值比）
±10%
水准仪
2
砂井或塑料排水带位置
±100 mm
用钢尺量
3
砂井或塑料排水带插入深度
±200 mm
插入时用经纬仪检查
4
插入塑料排水带时的回带长度
≤500 mm
用钢尺量
5
插入塑料排水带的回带根数
＜5%
目测
6
砂井或塑料排水带高出砂垫层距离
≥200 mm
用钢尺量
6.3质量工艺控制要点
6.3.1 真空分布管的距离要适当，使真空度分布均匀，管外滤膜渗透系数不应小于10－2cm/s。
6.3.2 泵及滤膜内真空度应达到96kPa及73kPa以上。
6.3.3 地表总沉降量应符合一般堆载预压的沉降规律。
6.3.4 砂井数量、排列尺寸、排列形式、孔径、深度应符合设计要求或施工规范的规定。
6.3.5 砂井的灌砂密实度应符合设计要求，灌砂量不应少于计算灌砂量的95%。
7成品保护
7.1砂井或塑料排水带施工完成后防止机械破坏，应设立警示标志。
7.2整体砂垫层施工完成后周围设置围护结构，防止砂因降雨流失。
7.3施工过程中加强对周围建筑物的观测，以防沉降。
7.4预压地基完成后及时进行基础施工。
8职业安全健康和环境措施
8.1本施工过程危害及控制措施
8.1.1真空泵等机械设备在使用前必须严格检查，检验合格后方能使用，并且要派专人看管和操作。
8.1.2施工现场所用的电器必须严格接零、接地和加装漏电保护器。
8.1.3施工中要派专人监测地基和坡体面的裂缝出现情况和变化，建立完善的信息网络。
危害及控制措施
序号
危害名称
控制措施
1
车辆运输时货物重心偏移造成车辆损坏、人员伤亡
在软地基上铺设钢板或路基箱，防止车辆重心偏移；黄砂等材料严禁超高。
2
车辆在恶劣天气行驶造成车辆损坏、人员伤亡
严禁车辆在恶劣天气行驶
3
驾驶员违章驾驶
驾驶员持证上岗，杜绝违章。
4
插头与插座不配套时强行插入
不得强行插入
5
拆除前，未将力能管线切断或迁移造成触电
拆除前，将力能管线切断或迁移
6
电源盘（柜）无接地或接地不良
电源盘（柜）接地并加强检查
7
非电工从事电工作业
电工持证上岗
8
对运行设备的旋转部件进行清扫、擦拭或润滑
机械的清理在停运时进行
9
机械基础不符合要求
在软地基上铺设钢板或路基箱，保证基础承载力
10
机械失修、带病作业
加强机械的维修及保养，严禁带病作业
11
使用的机械安全装置失灵
机械安全装置保持完好，并经常检查
8.2本工程环境因素和控制措施
8.2.1机械设备保养、维修和使用中废油更换、滴落按《施工现场废料排放管理》方案、《施工现场危险废品管理制度》进行，确保不对周围环境造成污染。
8.2.2现场施工用水消耗按《节能工作管理办法》进行，严禁施工用水浪费。
8.2.3施工区域内的材料和工具必须堆放整洁。
9质量记录
a) 黄砂、塑料排水板、聚氯乙烯薄膜质量证明书；黄砂复试报告。
b) 真空度、地面沉降、水平位移、孔隙水压力及地下水位施工记录。
c) 地基承载力（十字板剪切强度、标贯、静力触探）试验报告。
d) 真空预压地基验评表。

7