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摘要:本文是作者结合多年工作经验,以及工程案例,主要针对案例中的该工业区一期工程的设计与施工做出了简要探讨,以供参考。
关键词:工程测量 ; 控制网 ;浅层处理
一、工程概况
该工业区东西向长1378m,南北向长1348m。施工内容:采用真空预压法对吹填区进行软基处理,以提高其地基承载力,满足项目建设的要求。
质量标准:国家施工验收规范 合格 标准
为满足上述地基处理要求,本工程采用“浅层抽水固结与深层直排式真空预压联合处理”的方案,即首先对表层吹填土进行浅层处理,在表层软土达到一定强度,满足后续施工条件后再进行深层真空预压处理。
浅层抽水固结要求膜下真空压力不小于60kPa,深层真空预压要求膜下真空不小于80kPa,预计抽真空有效时间浅层30天,深层100天。
浅层抽水固结处理塑料排水板间距0.8m,正方形布置,其中入淤泥4.0m,外露0.6m;深层真空预压处理塑料排水板间距0.8m,正方形布置,外露0.6m,排水板底标高为:-12m。
深层真空预压卸载标准:①、按实测沉降曲线推算的固结度大于85%;
②、连续7天实测沉降速率不大于2.5mm/d 。
二、工程特点、难点
根据现场吹填的实际情况结合招标文件的要求,我们认为本工程有如下几个特点:
1、本工程是在超软土地基上进行的真空预压地基处理工程;
2、本施工区施工强度较大,主要体现在以下几个方面:
(1)地基处理面积大,一次性处理面积约为180万平方米;
(2)施工分项单位多,相互干扰大,存在立体和平面的交叉作业影响,尤其是吹砂船舶施工作业;
(3)施工工期紧;
(4)水平向排水垫层及施工垫层所需砂料约108万立方米,强度较大,且需要海上运输,受气象条件影响大;
(5)塑料排水板打设约6300万延米,施工强度大。
(6)本工程的围堰原有道路路宽仅5m,大面积施工后不能满足施工道路的要求,个别位置需要采取处理措施。
(7)本工程目前尚不具备通水通电条件,施工条件艰苦,需要解决水电对工程的制约,是一个任务量不小的工作。
3、本工程主要分项塑料排水板打设工程量大,设计中只给出整个施工分区的平均设计深度,所以对排水板的实际插板深度较难确定。只能通过打板前的试打,确定具体的打设深度。
4、因工程工期紧,所以要合理安排施工顺序,做好施工流水,利于充分调动各分项专业施工队的积极性,同时合理加大设备投入,确保工期的实现。
5、因工程施工必须跨冬雨季节,需要考虑冬雨季施工采取必要的措施,从而减少冬雨季施工队工程的影响,是一个必须认真考虑的问题。
工程难点:
根据工程特点并结合现场实际情况,我们认为,本地基处理工程有以下难点,需要通过合理组织人员、施工机械、及采用恰当的技术措施,方可保证工程保质、保量、保安全的顺利实施。
1、工程施工面积很大,施工单位多,施工干扰多,为施工管理带来一定难度;
2、区内吹填土质不均匀,软弱地基分布很广,表面积水严重,尤其是表层新近吹填的吹填土,承载能力相当低,大型机械难以直接在区内行走。
3、加固面积较大,电力供应紧张,电力电缆布置难度大;
4、原围埝坡肩处塑料排水板打设较困难,尤其是临时道路处和南围埝处需要振动成孔。
5、降水及抽真空排水出路有限,尤其排水不畅将影响后序工程施工;
6、软基处理工程量大,工期紧,须合理科学的组织施工安排,施工上进行统一安排合理调度,以达到招标文件和设计图纸的工程质量要求。
三、工程布置
1地基处理现场平面布置
根据设计文件,本工程采用“浅层抽水固结与深层直排式真空预压联合处理”的方案,即首先对表层吹填土进行浅层处理,在表层软土达到一定强度,满足后续施工条件后再进行深层真空预压处理。
2现场施工用电
现场施工临时用电依靠外接网电电源,施工高峰期用电负荷为:1.8万KW。具体布置见下图:
3现场排水系统
根据目前施工现场吹填情况以及吹泥排水口布置现状,只有东面临海,必须形成由西向东流水走向,主排水设在北面沿7#路布置及东面汇水口位置。具体布置见下图。
3.1施工现场工程测量控制网的建立
项目测量主管工程师根据复合并审批后的首级控制网(点)布设测量基点,建立施工控制网。
施工现场测量控制网的设置:根据业主提供的平面控制点,科学合理的布置施工测量基点。为此,根据本工程的特殊条件,拟在施工区域外适当位置布设制作三个测量基点。用这些测量基点组成施工平面控制网,并保证基点测设精度满足设计和有关规范要求。在加固区西侧围埝上每间隔200m作临时测量工作点,测量工作点定期校核。
3.2分项工程的测量
开工前采用GPS并利用已知座标,对软基处理区进行边界放样,确定加固面积,开工后,对大区用GPS根据角点座标及加固区分块角点座标准确放出各角点位置,并用有标示旗杆进行标记;
对分块施工,根据分块角点座标及位置,利用GPS进行放样;
临时道路边线测放,利用GPS准确测放出临时道路区域边线。
粘土密封墙桩位测放,采用GPS测放出搅拌桩的轴线,对搅拌桩轴线两端依据搅拌桩机的机型对桩位进行定位标示;
排水板桩位测放,采用GPS测放排水板施工区的边界,并用测量绳按设计间距放出排水板各板位,采用排水板板芯进行各板位的标示;
真空预压区测放,利用GPS对真空预压区角点进行测放
四、浅层处理预压施工
1、浅层处理施工流程
浅层处理施工工艺流程
2、各工序施工方法
2.1、浮桥便道施工
加固区土层为吹填的流泥~淤泥,人工难以在浮泥表面直接运输材料,所以需在各浅层加固区周边与围埝之间构筑浮桥便道,便道搭设宽度为3~4m左右,采取铺设一层编织布和一层无纺土工布,泥面较软区域铺荆芭两层,竖向插毛竹杠支撑,横向毛竹杠与竖向毛竹连接成整体,再在毛竹上铺厚5cm泡沫板形成人工行走通道,可為浅层施工提供材料和设备运输通道。
2.2 铺设编织布和无纺土工布
由于新吹填的土质超软弱,地基表层为流泥~淤泥,承载力极低,施工人员在其上进行各项作业时,存在着很大的安全隐患。为了保证水平排水滤管水流路径与其下的流泥隔开,以避免淤泥封堵排水通道,确保在抽真空时浅表层超软弱土发生排水固结。因此在泥面铺设一层编织布(150g/m2)及一层无纺土工布(200g/m2),可以起到隔泥和安全防护措施作用。
编织布和无纺土工布各铺设一层,采用人工铺设。铺设前,必须将编织布和土工布按小分区尺寸进行现场缝合,形成一块整体,减少接头,保证密封性。每个小区整体铺设一次完成。
2.3插设塑料排水短板
浅层抽水固结处理塑料排水板采取人工设置,间距为0.8m,正方形布置,每根排水板总长约4.6m,其中入淤泥深4m,外露0.6m。
人工插浅层塑料排水板前,必须对每个小区土质情况进行现场试验,根据结果确定短板尺寸,然后在加工场集中裁断,运至现场打插。
2.4铺设水平排水滤管
滤管采用塑料透水管,起隔泥作用。主管沿场地长边方向布置,通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。连接时注意塑料排水板与滤管的连接长度,排水板交叉绑扎。
2.5铺设土工格栅和无纺土工布
排水板头与滤管相连接后,铺设三层土工格栅和一层200g/m2的无纺土工布,三层土工格栅的主要作用是水平排水通道,无纺土工布主要作用是对在其上铺设的真空密封膜起到了一定保护作用。
土工格栅和无纺土工布铺设采用人工进行,按小区进行现场施工。
2.6铺设两层密封膜
在无纺土工布之上铺设两层聚乙烯(或聚氯乙烯)密封薄膜,厚度为0.12mm~0.16mm。并将密封膜边界压入压膜沟中并用粘土压实。
2.7浅表层加固抽真空
真空泵按约每1500平米布设一台真空泵,进行抽真空,要求膜下真空度不小于60kPa,浅表层抽真处理强度达到一定程度后,吹填0.6m厚粉细砂。抽真空有效时间预计为30天,具体吹砂时间应根据场地条件和实际浅表层快速加固处理效果而定。
吹填砂时须注意保护密封膜,吹填过程中,由于吹填管须通过分岔接头将管口细化至直径为10cm以下细管,防止吹填过程砂土冲刷损坏密封膜;此外在吹填过程中须按网格型吹填,避免局部加载过大,地基受力不均产生隆起或严重挤淤现象。
五、质量保证体系
本单位为国内较早通过ISO9001:1994质量保证体系认证的单位之一,也早已完成ISO9001:2000版的换版认证工作。本次施工中严格按照ISO9001质量保证体系要求,结合本工程的具体情况,编制了组织保证体系,制定了质量保证措施,对各质量要素实现有效控制,为业主提供满意的服务
六、结束语:
目前该工程已完工并且通过严格验收交付甲方,通过一段时间的运行管理未发现任何工程质量问题,从而得到甲方的一致好评。该工程中的施工技术值得推广。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:工程测量 ; 控制网 ;浅层处理
一、工程概况
该工业区东西向长1378m,南北向长1348m。施工内容:采用真空预压法对吹填区进行软基处理,以提高其地基承载力,满足项目建设的要求。
质量标准:国家施工验收规范 合格 标准
为满足上述地基处理要求,本工程采用“浅层抽水固结与深层直排式真空预压联合处理”的方案,即首先对表层吹填土进行浅层处理,在表层软土达到一定强度,满足后续施工条件后再进行深层真空预压处理。
浅层抽水固结要求膜下真空压力不小于60kPa,深层真空预压要求膜下真空不小于80kPa,预计抽真空有效时间浅层30天,深层100天。
浅层抽水固结处理塑料排水板间距0.8m,正方形布置,其中入淤泥4.0m,外露0.6m;深层真空预压处理塑料排水板间距0.8m,正方形布置,外露0.6m,排水板底标高为:-12m。
深层真空预压卸载标准:①、按实测沉降曲线推算的固结度大于85%;
②、连续7天实测沉降速率不大于2.5mm/d 。
二、工程特点、难点
根据现场吹填的实际情况结合招标文件的要求,我们认为本工程有如下几个特点:
1、本工程是在超软土地基上进行的真空预压地基处理工程;
2、本施工区施工强度较大,主要体现在以下几个方面:
(1)地基处理面积大,一次性处理面积约为180万平方米;
(2)施工分项单位多,相互干扰大,存在立体和平面的交叉作业影响,尤其是吹砂船舶施工作业;
(3)施工工期紧;
(4)水平向排水垫层及施工垫层所需砂料约108万立方米,强度较大,且需要海上运输,受气象条件影响大;
(5)塑料排水板打设约6300万延米,施工强度大。
(6)本工程的围堰原有道路路宽仅5m,大面积施工后不能满足施工道路的要求,个别位置需要采取处理措施。
(7)本工程目前尚不具备通水通电条件,施工条件艰苦,需要解决水电对工程的制约,是一个任务量不小的工作。
3、本工程主要分项塑料排水板打设工程量大,设计中只给出整个施工分区的平均设计深度,所以对排水板的实际插板深度较难确定。只能通过打板前的试打,确定具体的打设深度。
4、因工程工期紧,所以要合理安排施工顺序,做好施工流水,利于充分调动各分项专业施工队的积极性,同时合理加大设备投入,确保工期的实现。
5、因工程施工必须跨冬雨季节,需要考虑冬雨季施工采取必要的措施,从而减少冬雨季施工队工程的影响,是一个必须认真考虑的问题。
工程难点:
根据工程特点并结合现场实际情况,我们认为,本地基处理工程有以下难点,需要通过合理组织人员、施工机械、及采用恰当的技术措施,方可保证工程保质、保量、保安全的顺利实施。
1、工程施工面积很大,施工单位多,施工干扰多,为施工管理带来一定难度;
2、区内吹填土质不均匀,软弱地基分布很广,表面积水严重,尤其是表层新近吹填的吹填土,承载能力相当低,大型机械难以直接在区内行走。
3、加固面积较大,电力供应紧张,电力电缆布置难度大;
4、原围埝坡肩处塑料排水板打设较困难,尤其是临时道路处和南围埝处需要振动成孔。
5、降水及抽真空排水出路有限,尤其排水不畅将影响后序工程施工;
6、软基处理工程量大,工期紧,须合理科学的组织施工安排,施工上进行统一安排合理调度,以达到招标文件和设计图纸的工程质量要求。
三、工程布置
1地基处理现场平面布置
根据设计文件,本工程采用“浅层抽水固结与深层直排式真空预压联合处理”的方案,即首先对表层吹填土进行浅层处理,在表层软土达到一定强度,满足后续施工条件后再进行深层真空预压处理。
2现场施工用电
现场施工临时用电依靠外接网电电源,施工高峰期用电负荷为:1.8万KW。具体布置见下图:
3现场排水系统
根据目前施工现场吹填情况以及吹泥排水口布置现状,只有东面临海,必须形成由西向东流水走向,主排水设在北面沿7#路布置及东面汇水口位置。具体布置见下图。
3.1施工现场工程测量控制网的建立
项目测量主管工程师根据复合并审批后的首级控制网(点)布设测量基点,建立施工控制网。
施工现场测量控制网的设置:根据业主提供的平面控制点,科学合理的布置施工测量基点。为此,根据本工程的特殊条件,拟在施工区域外适当位置布设制作三个测量基点。用这些测量基点组成施工平面控制网,并保证基点测设精度满足设计和有关规范要求。在加固区西侧围埝上每间隔200m作临时测量工作点,测量工作点定期校核。
3.2分项工程的测量
开工前采用GPS并利用已知座标,对软基处理区进行边界放样,确定加固面积,开工后,对大区用GPS根据角点座标及加固区分块角点座标准确放出各角点位置,并用有标示旗杆进行标记;
对分块施工,根据分块角点座标及位置,利用GPS进行放样;
临时道路边线测放,利用GPS准确测放出临时道路区域边线。
粘土密封墙桩位测放,采用GPS测放出搅拌桩的轴线,对搅拌桩轴线两端依据搅拌桩机的机型对桩位进行定位标示;
排水板桩位测放,采用GPS测放排水板施工区的边界,并用测量绳按设计间距放出排水板各板位,采用排水板板芯进行各板位的标示;
真空预压区测放,利用GPS对真空预压区角点进行测放
四、浅层处理预压施工
1、浅层处理施工流程
浅层处理施工工艺流程
2、各工序施工方法
2.1、浮桥便道施工
加固区土层为吹填的流泥~淤泥,人工难以在浮泥表面直接运输材料,所以需在各浅层加固区周边与围埝之间构筑浮桥便道,便道搭设宽度为3~4m左右,采取铺设一层编织布和一层无纺土工布,泥面较软区域铺荆芭两层,竖向插毛竹杠支撑,横向毛竹杠与竖向毛竹连接成整体,再在毛竹上铺厚5cm泡沫板形成人工行走通道,可為浅层施工提供材料和设备运输通道。
2.2 铺设编织布和无纺土工布
由于新吹填的土质超软弱,地基表层为流泥~淤泥,承载力极低,施工人员在其上进行各项作业时,存在着很大的安全隐患。为了保证水平排水滤管水流路径与其下的流泥隔开,以避免淤泥封堵排水通道,确保在抽真空时浅表层超软弱土发生排水固结。因此在泥面铺设一层编织布(150g/m2)及一层无纺土工布(200g/m2),可以起到隔泥和安全防护措施作用。
编织布和无纺土工布各铺设一层,采用人工铺设。铺设前,必须将编织布和土工布按小分区尺寸进行现场缝合,形成一块整体,减少接头,保证密封性。每个小区整体铺设一次完成。
2.3插设塑料排水短板
浅层抽水固结处理塑料排水板采取人工设置,间距为0.8m,正方形布置,每根排水板总长约4.6m,其中入淤泥深4m,外露0.6m。
人工插浅层塑料排水板前,必须对每个小区土质情况进行现场试验,根据结果确定短板尺寸,然后在加工场集中裁断,运至现场打插。
2.4铺设水平排水滤管
滤管采用塑料透水管,起隔泥作用。主管沿场地长边方向布置,通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。连接时注意塑料排水板与滤管的连接长度,排水板交叉绑扎。
2.5铺设土工格栅和无纺土工布
排水板头与滤管相连接后,铺设三层土工格栅和一层200g/m2的无纺土工布,三层土工格栅的主要作用是水平排水通道,无纺土工布主要作用是对在其上铺设的真空密封膜起到了一定保护作用。
土工格栅和无纺土工布铺设采用人工进行,按小区进行现场施工。
2.6铺设两层密封膜
在无纺土工布之上铺设两层聚乙烯(或聚氯乙烯)密封薄膜,厚度为0.12mm~0.16mm。并将密封膜边界压入压膜沟中并用粘土压实。
2.7浅表层加固抽真空
真空泵按约每1500平米布设一台真空泵,进行抽真空,要求膜下真空度不小于60kPa,浅表层抽真处理强度达到一定程度后,吹填0.6m厚粉细砂。抽真空有效时间预计为30天,具体吹砂时间应根据场地条件和实际浅表层快速加固处理效果而定。
吹填砂时须注意保护密封膜,吹填过程中,由于吹填管须通过分岔接头将管口细化至直径为10cm以下细管,防止吹填过程砂土冲刷损坏密封膜;此外在吹填过程中须按网格型吹填,避免局部加载过大,地基受力不均产生隆起或严重挤淤现象。
五、质量保证体系
本单位为国内较早通过ISO9001:1994质量保证体系认证的单位之一,也早已完成ISO9001:2000版的换版认证工作。本次施工中严格按照ISO9001质量保证体系要求,结合本工程的具体情况,编制了组织保证体系,制定了质量保证措施,对各质量要素实现有效控制,为业主提供满意的服务
六、结束语:
目前该工程已完工并且通过严格验收交付甲方,通过一段时间的运行管理未发现任何工程质量问题,从而得到甲方的一致好评。该工程中的施工技术值得推广。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。