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人工岛海边地基处理施工方案
一、工程概况
1.1概述
拟建的珠澳口岸人工岛位于珠海市拱北湾近岸海域,地理坐标为22°12’31”N,22°34’31”E。
港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程的设计工作包括人工岛护岸、陆域形成、地基处理、施工栈桥及交通船码头。形成后的陆域交工标高为4.5m。
本工程软基处理分为岛壁区和岛内区,面积约229万m2。岛壁区地基处理属于西北护岸岸壁服务,由于岸坡稳定及工期的需要,该处地基处理方式采用真空联合堆载预压,面积约53万m2,岛内采用降水联合堆载预压和堆载预压的方式,面积约176万m2。
二、地基处理的施工工艺及流程
2.1岛壁区地基处理
2.1.1岛壁地基处理的施工工艺及流程
为了保证岛壁岸坡的稳定性和工期,该区域采用真空联合堆载预压的地基处理方法。主要施工工艺流程:临时围堰-回填中细砂-倒滤层铺设-施插塑料排水板-淤泥搅拌墙-真空预压-真空联合堆载预压-卸载-场地整平-淤泥搅拌墙处理-水泥搅拌桩-回填砂密实处理-分层碾压。
1、临时围堰
为了给岛壁区的陆域形成提供一个良好的掩护,需要在岛壁区的外围先形成临时围堰。
1)、铺设土工布和土工格栅
由于淤泥较厚,地基尚未处理,人工和机械无法上去施工,在围堰施工前,先铺设一层200g/m2的土工布,在土工布上层铺设一层土工格栅(单向一次性拉伸聚丙烯,TGDG220)
2)施插塑料排水板
为保证临时围堰的稳定,临时围堰区需要水上施打塑料排水板。
塑料排水板按正方形布置,间距1m,采用B型板。施工前应按照10m×10m进行试插,以确定插设排水板的实际深度;施工时,必须插穿软土层,进入下卧层30cm,并露出地面20cm。当软土层下卧层为砂层时,控制塑料排水板在距砂层顶面0.5m时终止。m,其中北围堰约2170m,西围堰约2668m。围堰顶高程在结合岛壁区地基处理需要后确定为+3.0m,围堰顶宽暂定为2m。
结构采用分级式充填砂袋(或土工管袋)围堰,北围堰受风浪影响较大,采用抗风浪能力更好的土工管袋结构,西围堰侧风浪较小,采用普通的充填砂袋结构;围堰外侧边坡坡度为1:2,内侧边坡坡度为1:1。考虑到围堰本身稳定性的需要以及软基处理的需要,围堰总宽度约42m。同时应控制围堰的施工速度及施工高度,并保证每级围堰反压平台的宽度。
2、回填中细砂
第一级临时围堰结束后,真空预压区域内就开始回填中细纱回填至标高-1m;
第二级围堰结束后,回填至标高0m;第三级围堰结束后,回填至标高+1m;第四级围堰结束后,回填至标高+2m。
3、倒滤层施工
铺设m厚中粗砂作为排水垫层。中粗砂垫层要求:含泥量<5%,渗透系数×10-3cm/s,无杂质和有机物。当软土层下卧层为砂层时,控制塑料排水板在距砂层顶面0.5m时终止。淤泥搅拌墙采用双排桩,单桩直径0.7m,成墙时彼此搭接0.2m,桩距0.5m。淤泥搅拌桩深度控制以穿透透气(水)层进入其下不透(水)层1m为准,深度暂定m。施工时需要沿搅拌线每隔30~50m进行探摸,判断实际打设深度。
搅拌桩采取四喷四搅施工工艺,采用淤泥或土制成泥浆,泥浆比重≥1.35,不得含有粗颗粒。
滤管采用PVC塑料管,沿管身按三角形排列打孔,制成花管,再包一层无纺布作为滤水层,要求捆扎结实,达到只透水不透砂,滤管间距m。滤管用螺纹钢丝橡胶管连接,胶管套入滤管长约100mm,连接时用铅丝拧紧,铅丝结头严禁朝上。在埋设时确保滤管上的布不被破损,铺设管时可根据现场实际情况对二通、三通和四通的数量及形状做适当调整,但总体应确保滤管排水通畅。
主管采用PVC塑料管,与滤管连接,通过出膜器及吸水管与真空泵连接。
所有管路埋于层顶面下约0.3m深。管路埋设完毕后,场地整平,清理场地,将场地中的杂物、竹竿、碎石等尖、硬物清理干净,以免刺破密封薄膜。
在编织布之上铺设两层聚乙烯(或聚氯乙烯)膜,密封膜在工厂热合一次成型。在加工密封膜时,大小应考虑埋入淤泥搅拌墙沟部分,并根据实际预留足够的不均匀沉降变形富余量,防止密封膜拉裂。
两层密封膜铺设完毕后,分层将密封膜边缘人工踩入淤泥搅拌墙深不小于1.2m。
膜下真空度测头分,要求真空测头埋设在相邻两滤管之间的砂层中,上覆厚度约0.3m的砂层。选用7.5kw的射流泵和水箱等组装抽真空系统,真空射流泵要求能形成不小于0.096MPa的真空压力,按每台泵控制800~1000m2,沿加固区边界布置。在软基处理边界线处,真空系统摆放在密封沟位置。
开始试抽真空作业,发现有漏气的情况,及时用胶水粘补。真空满载过程中,维持膜下真空度不低于8kPa。
要求吹填出口下方应有足够的厚度的填料,并铺设数层编织布或采取其它有效防护措施,防止吹填过程砂土冲刷损坏密封膜。在满足真空度要求的前提下,连续抽真空,时间满足设计要求,且在预压荷载条件
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