真空堆载预压工程施工方案.docx
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真空堆载预压工程施工方案
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
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。
序号
道路名称
道路
等级
道路长度（m）
路宽（m）
设计速度
（km/h）
起点
终点
1
金山大道
次干路路路
358.611
36
40
金二路
S272
2
迎河东路
次干路
332.314
36
40
金湖大道东路
依云路
3
春晖路
支路
275
24
30
金湖大道东路
依云路
4
依云路
支路
483.699
24
30
迎河东路
S272
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
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖土机
Pc200
台
2
2
插板桩机
台
3
3
全站仪
GTS-102N
台
2
5
水准仪
台
3
6
真空泵
台
25
五、施工工艺、方法及事项
1.真空堆载预压施工
（1）施工顺序
预压期结束后反开挖
施工挡墙
（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。
序号
项目名称
工期（天）
项目施工起止时间
开始时间
结束时间
06月
07月
08月
09月
施工类型
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
1
GK0+087.686-GK0+340
25
2014.07.19
2014.08.12
塑料排水板
2
HK0+030.625-HK0+275
25
2014.06.14
2014.07.09
塑料排水板
3
CK2+100-CK2+440.951
25
2014.06.17
2014.07.11
塑料排水板
5
GK0+087.686-GK0+340
5
2014.08.13
2014.08.17
排管及真空膜安装
6
HK0+030.625-HK0+275
5
2014.07.14
2014.07.18
排管及真空膜安装
7
CK2+100-CK2+440.951
5
2014.07.12
2014.07.16
排管及真空膜安装
机械、设备计划
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖土机
Pc200
台
2
2
插板桩机
台
3
3
全站仪
GTS-102N
台
2
5
水准仪
台
3
6
真空泵
台
25
（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：
项次
项目
单位
允许偏差
检查方法和频率
1
板距
cm
±15
抽查2%
2
板长
cm
不小于设计
查施工记录
3
竖直度
%
1.5
查施工记录
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0.5cm-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：
最小抗拉强度（Mpa）
最小断裂伸长率（%）
最小直角撕裂强断
（KN/m）
厚度
（mm）
纵向
横向
断裂
18.5
16.5
220
≥40
0.14±0.02
（2）施工方法及施工要求
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60m×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：
仪器
沉降板（块）
测斜（孔）
分层沉降（孔）
孔压（只）
土压力盒（只）
A
5
1
1
4
3
3）监测频率：
施工期间监测频率见下表：
沉降板
孔压仪
测斜
土压力盒
分层沉降
加载期间
1次/天
2次/天
1次/天
1次/天
1次/2天
加载后七天内
1次/2天
1次/天
1次/3天
1次/2天
1次/3天
加载一个月后
1次/3～5天
1次/2天
1次/7天
1次/3天
1次/7天
加载三个月后
1次/7天
1次/4天
1次/15天
1次/7天
1次/15天
4）监测标准
监测标准采用孔压、沉降、侧向位移三项指标综合控制。
加载期间稳定控制标准如下，如根据标准综合判断路基处于危险状态，即通知各有关单位采取措施。
单级孔压系数小于0.6，综合孔压系数小于0.4。
沉降速度不大于15mm/d。
侧向位移不大于5mm/d。
每一级加载完成后继续进行观测，直至达到以下稳定标准后方可进行下一级加载。
单级孔压系数小于0.4。
沉降速度小于6～8mm/d。
5）施工期间每填筑一层填料进行一次观测。
如果两次填筑时间较长，每三天观测一次。
路基填筑完毕后，每14天进行一次定期观测，直到预压期完成、多余填料卸除为止。
每次观测后及时整理、汇总测量结果，并报监理工程师。
6）预压期内，按规范要求或监理工程师的要求进行沉降观测。
在预压期完成前14天，将监测原始记录、沉降记录原始表、沉降曲线图以及完成预压期的分析报告，报监理工程师批准。
7）路堤沉降变形达到设计预期值后，经监理工程师批准，将路堤超出的多余填料卸除，并将路堤整修到路床面标高和压实至设计密实度。
六、施工质量保证措施
为保证工程质量，争创精品工程，根据我公司的特点，总结以往工程的施工管理经验，我项目经理部特制定如下质量保证措施：
（1）在项目部内广泛开展“争创精品工程”活动，全面加强质量意识教育，提高精品意识，使项目部全体职工均能按做艺术精品的要求进行施工。
（2）做好文件和资料的管理工作，施工中各施工表格按业主或监理工程师要求的格式进行填写，对设计图纸、会议纪要、变更设计、来往文件设专人进行文件管理，做好收、发、管、存、归档的工作。
及时收集和整理施工过程中形成的各类工程资料，认真填写各类资料表格。
（3）推广全面质量管理，开展自查小组活动，以工程中的重大技术问题及常见质量通病为课题，不断攻克技术上的难关及解决施工中的常见质量问题。
（4）建立质量奖罚制度，对积极贯彻执行质量管理制度，精心施工，工程质量达到优良标准，受到一致好评或对解决质量问题，攻克技术难关有突出贡献的班组或个人实行奖励；反之，对所完成的工程质量低劣、重复出现质量问题的班组或个人，视情节轻重、损失多少进行罚款或调离岗位处理。
（5）加强施工过程的全面控制：
1）所有的施工项目均须有详尽的施工方案，项目部施工方案的确定及变更均须由本公司工程部审批，重要工序或有特殊工艺要求的工序、项目，还须经本公司技术负责人审定后方可实施。
施工中必须严格按审定后的施工方案执行，不得擅作更改，各级质安部门负责监督执行。
2）进行详细的工程技术交底，每个部位、工序施工前，均须进行详细的技术交底。
技术交底分三级：
第一级是由设计人员、甲方监理、质监站向施工单位有关人员的技术交底；第二级是由本公司技术负责人主持，对项目部各个部门及施工队伍负责人的技术交底；第三级是项目部向各施工管理人员、工人、操作者的技术交底。
3）加强施工测量控制管理工作，对甲方或设计单位移交的基准线、点（包括坐标点、水准点）进行认真的复核。
根据施工需要，合理布置现场测量控制网，并按规范要求进行闭合测量，严格控制测量精确度。
测量仪器、工具，须按国家计量管理的相关要求，定期送检，测量仪器在使用时应定期进行常规检查、校准，发现仪器失准或因意外摔跌、碰撞，应立即停止使用，并送指定的计量检测所进行鉴定、检修。
4）加强工序质量控制。
各工序施工过程中，必须严格执行技术标准，严格按设计图纸进行施工。
各工序在隐蔽前必须经施工员、施工班组、工程质安部三级质检人员分别验收并签名认可，且经工程监理（必要时需经设计人员）检查验收合格并签名认可后，方可进行下一工序的施工。
5）各工序在施工过程中，须有施工员、质安员在现场指导、监督，对施工中遇到的问题及时进行处理或纠正，保证每个工序均符合设计及规范要求。
6）及时对已完工序的检查和验收，驻现场质检员在每道工序完成后，须进行外观检查和实测检查，资料收集填写检查，对达不到设计要求验收标准的，提出纠正和预防措施及时进行整改。
（6）加强材料管理严格控制原材料、半成品的质量。
施工中所采用用的水泥、砂、碎石、块石等
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