施工员(第3版)
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细节:预压法

砂井堆载预压是在含饱和水的软土或杂填土地基中用钢管打孔,灌砂设置一群排水砂桩(井)作为竖向排水通道,并在桩顶铺设砂垫层作为水平排水通道,先在砂垫层上分期加荷预压,使土中孔隙水不断通过砂井上升至砂垫层,排出地表,从而在建筑物施工之前,地基土大部分先期排水固结,减少了建筑物沉降,提高了地基的稳定性。这种方法具有固结速度快,施工工艺简单,效果好等特点。适用于透水性低的饱和软弱黏性土的地基加固;用于机场跑道、油罐、冷藏库、水池、水工结构、道路、路堤、堤坝、码头、岸坡等工程地基处理。对于泥炭等有机沉积地基则不适用。

1.施工要点

1)砂井施工机具、方法与打砂桩相同。打砂井的顺序应从外围或两侧向中间进行,如果井距较大可逐排进行。砂井施工完毕后,基坑表层会产生松动隆起,应进行压实。

2)当使用普通砂井成形困难,软土层上难以使用大型机械施工,无需大截面砂井时可采用袋装砂井。砂袋应选用透水性好、韧性强的玻璃丝纤维布、聚丙烯编织布、再生布等制作。当桩管沉到预定深度后插入袋,把袋子的上口固定到装砂用的漏斗上,通过振动将砂子填入袋中并密实;待砂装满后,卸下砂袋扎紧袋口,拧紧套管上盖,提出套管,此时袋口应高出孔口500mm。如果砂袋没有露出这么长,说明袋中还没有装满砂子,则要拨出重新施工。反之,如果砂袋露出过多,说明砂袋已被套管带起来,也应重新施工。

3)砂井预压加载物一般采用土、砂、石或水。加荷方式有两种:一是在建筑物正式施工前,在建筑物范围内堆载,待沉降基本完成后把堆载卸走,再进行上部结构施工;二是利用建筑物自身的重量,更加直接、简便、经济,不用卸载,每平方米所加荷量宜接近设计荷载。也可用设计标准荷载的120%为预压荷载,以加速排水固结。

4)地基预压前,应设置垂直沉降观测点、水平位移观测桩、测斜仪及孔隙水压计。

5)预压加荷应分期、分级进行。加荷时,应严格控制加荷速度。控制方法是每天测定边桩的水平位移与垂直升降和孔隙水压力等。地面沉降速率不宜超过10mm/d。边桩水平位移宜控制在3~5mm/d,边桩垂直上升不宜超过2mm/d。若超过上述规定数值,应停止加荷或减荷,待稳定后再加荷。

6)加荷预压时间由设计规定,一般为6个月,但不宜少于3个月。同时,待地基平均沉降速率减小到不大于2mm/d,方可开始分期、分级卸荷,但应继续观测地基沉降和回弹情况。

2.质量检查

1)施工前,应检查施工监测措施,沉降、孔隙水压力等原始数据,排水设施,砂井(包括袋装砂井)等位置。

软土的固结系数较小,当土层较厚时,达到工作要求的固结度需时较长。为此,对软土预压应设置排水通道,其长度及间距宜通过试压确定。

2)堆载施工应检查堆载高度、沉降速率。真空预压施工应检查密封膜的密封性能、真空表读数等。

堆载预压必须分级堆载,以确保预压效果并避免塌滑事故。一般每天沉降速率控制在10~15mm,边桩位移速率控制在4~7mm。孔隙水压力增量不超过预压荷载增量的60%,以这些参考指标控制堆载速率。

真空预压的真空度可一次抽气至最大,当连续5d实测沉降小于每天2mm或固结度≥80%,或符合设计要求时,可停止抽气,降水预压可参考本条。

3)施工结束后,应检查地基土的强度及要求达到的其他物理力学指标,重要建筑物地基应做承载力检验。

一般工程在预压结束后,做十字板剪切强度或标贯、静力触探试验即可,但重要建筑物地基就应做承载力检验。如设计有明确规定应按设计要求进行检验。

4)预压地基和塑料排水带质量检验标准应符合表2-19的规定。

2-19 预压地基和塑料排水带质量检验标准

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注:对于真空预压,主控项目中预压载荷的检查为真空度降低值小于2%。