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浅议滨海滩涂地区塑料排水板软基处理施工质量控制
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　　（温州市交通工程咨询监理有限公司 浙江温州 325026） 中国论文网 /2/view-5337677.htm　　【摘要】近年来，采用塑料排水板固结软基成为一种新兴的方法，因其具有排水速度快、耐久性强、施工方便、成本低廉等特点，已成为目前处理软土地基，特别是滨海地区深厚层滩涂软土地基处理的首选施工方法。本文结合工程实践，介绍了塑料排水板在滩涂软基础处理中的施工工艺、质量控制，供同行参考。 　　【关 键 词】 滨海滩涂 塑料排水板 施工工艺 质量控制 　　1 前言 　　随着经济发展及国家“十二五”规划纲要的提出，建设项目迅猛增加，但在建设过程中各种恶劣的地质情况无法避免。我国沿海发达地区滨海区域多为滩涂，有相当一部分工程项目是建在滩涂软土地基上。软土多为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土及淤泥混砂层，其特点是厚度大、含水量大、压缩性高、抗剪强度低，天然地基不能满足承载力、沉降量、沉降差的要求。因此，这类软土地基通常要采取处理措施。塑料板排水固结法就是处理这类软土地基的有效方法之一，因其具有排水速度快、耐久性强、施工方便、成本低廉、排水固结效果好等特点，而愈来愈多的在滨海滩涂地区软基处理中推广应用。 　　从2008年开始，笔者先后参与了临海市北洋涂围垦工程、宁波市北仑区七姓涂围海造地工程、77省道延伸线龙湾至洞头疏港公路工程三个项目的软基处理施工。软基处理以塑料排水板加堆载预压为主，处理效果比较理想。 　　2 塑料排水板软基处理的原理 　　塑料排水板软基处理的的原理是：利用插设在软土地基中的塑料排水板建立起竖向排水系统，利用塑料排水板上部的砂垫层或碎石垫层建立起横向排水系统，通过砂垫层或碎石垫层上部的填筑料和超（等）载预压料建立起加压系统，使软土中的孔隙水产生压差而渗出。进而达到固结软土、提高地基土强度的目的。利用上部的土工材料（土工布、格栅等）良好的延展性和整体抗剪性，均匀的纵横向抗拉性、高抗疲劳性、耐腐蚀性等特点保证塑料排水板处理区域地基整体的稳定性。 　　3 塑料排水板施工工艺流程 　　滩涂地区塑料排水板的施工工艺流程一般为：场地杂物清理----铺设土工布隔离层→铺设下层垫层→板位放样→机具就位→塑料排水板穿靴→拉紧排水板→插入套管→拔出套管→隔断排水板→检查并记录板位等情况→开动机具进行套管移位→打下一板位排水板。 　　以上工艺流程里，其中“场地杂物清理、铺设土工布隔离层、铺设下层垫层、板位放样”为施工准备阶段的环节，其余为施工过程中的环节。打完一卷塑料排水板后需要接板，由施工人员利用间隙时间完成。打完一个区域塑料排水板，间距、板位偏距、插设深度、竖直度、数量等验收合格后，还有以下工艺流程：摊铺上层垫层→铺设土工材料→加载预压，这也属于施工过程的重要环节。 　　4 塑料排水板软基处理施工质量控制要点 　　按工程实体质量的形成过程，施工质量控制分为施工准备控制、施工过程控制、交（竣）工验收控制。其中施工承包单位资质核查、施工方案审查、作业技术准备状态的检查也是施工质量控制的重要组成部分，本文不作赘述。根据笔者近年来参加滨海滩涂地区软基处理施工的工程实践，对施工准备、施工过程、交（竣）工验收三阶段，总结出以下16个质量控制要点，供同行参考。 　　（1）塑料排水板原材料控制 　　塑料排水板必须检验合格方可使用，不合格的塑料排水板必须清退出场。进场堆放在现场的塑料排水板应加以覆盖，防止长时间暴露在空气中老化。规格和物理力学等指标检验合格的排水板，有扭结、滤膜破损、滤膜上有污物、芯板断裂的也为不合格材料，严禁使用。 　　（2）塑料排水板施工机械配置控制 　　塑料排水板的主要施工机具为干地插板机和水下施工的插板船，国内插板机目前有挖掘机改装式、履带式、轨道式、龙门架式等种类，性能不一，具体选择应根据工程实际情况，从机械的结构特点、功效、适用度等方面考虑。插板机的套管有扁形、菱形、圆形三种，其断面形状和尺寸应满足打设竖直度、深度、强度、刚度等要求，套管打设端应尽可能细小些，使得拔管时土层尽快回缩夹住排水板，防止回带。插板机的打设动力应配备液压式或振动式，不得采用锤击式和水冲式。根据滨海滩涂地区的地质特点和施工条件，一般选用轨道式或龙门架式插板机，套管选用扁形或圆形。 　　（3）土工布隔离层铺设的控制 　　对滩涂基面软基处理进行杂物清理后，就铺设土工布隔离层，一般为编织布或无纺土工布。设置土工布隔离层的目的是防止滩涂软土进入下层砂（碎石）垫层，以免影响竖向排水通道的畅通，所以应严格控制土工布的铺设。编织布或无纺土工布应整片横向铺设，搭接应超过至少1.0m，纵向不得搭接；不得过于紧绷，也不得折皱、扭曲；铺设后应固定压牢并覆盖，不得长时间暴露（ 一般不允许超过48小时）。 　　（4）下层垫层摊铺的控制 　　塑料排水板施工中铺设下层垫层的目的有两个，一是作为透水层和找平层，二是为了能使插板机正常施工不发生倾覆。滩涂软基中一般铺设碎石垫层，无碎石时可以用卵石垫层代替。铺设时主要是控制垫层的材料合格、控制其厚度不小于设计要求。若设计厚度偏小、铺设厚度不均匀，施工机械在作业过程中来回走动将使下部土工布隔离层负荷不均匀，受挤压后软土将破布而出，产生“鼓包”现象。在产生“鼓包”处，应要求挖走软土重新覆盖土工布后按设计厚度要求铺设碎石，重新铺设的土工布及碎石范围应大于产生“鼓包”面积的2倍以上。 　　（5）板位放样的控制 　　按设计要求的处理长度、宽度及板距，计算出布设的排数和列数。例：设计采用梅花形布置时，则：排数=处理长度/板距×sin60°+1；列数=处理宽度/板距+1。根据计算结果绘制板位平面布置图，并标注排、列编号。把绘制好的板位平面布置图作为技术交底书的附件，在开工前向作业人员交底。同时绘制一张较大的板位平面布置图交施工人员打设时使用，每施打一根在图上相应位置标出，以免遗漏。
　　在铺设好的碎石垫层（下层垫层）上根据插板机分布、工程进展情况、板位平面布置图放出具体板位，并设置鲜明标记，一次放板位数量不宜过多。一般可用Φ6mm、长15cm左右的短钢筋插在板位上，顶部用油漆抹红（施打时用来卡住排水板端部，插入后将排水板锚固于孔底，防止拔管时带上排水板）。 　　（6）试打的控制 　　塑料排水板施工深度一般要求穿透软弱层，到达硬壳层，否则排水板容易回带，且软基处理效果不佳。为了摸清不同施工段的地质特点，确定不同插设深度时的施工规律，应先试打排水板。试打可以按间隔10m，分左、中、右三个试点试打。试打3-5根，以便准确的掌握单根排水板的施工时间和工艺、检验机具的性能、土层适应情况，为大面积施工提供依据。 　　（7）板位偏移的控制 　　在对板位准确放样后，即按板位平面布置图组织塑料排水板的打设。打设过程中，施工场地、施工环境、施工队伍的素质、施工工艺都可都能造成板位偏移。一般要求塑料排水板板位超出±30mm的偏差时判定为不合格，就要求重新补打。根据笔者的工程实践总结，造成板位偏移的大多是人为原因，这是应该可以控制的。插板机定位好下插套管前，由作业人员去扶住套管对准板位。只要施工人员有素质、有责任心，板位偏差基本都能控制。 　　（8）板距的控制 　　塑料排水板的间距是保证排水效果的重要指标，在施工时应通过准确的板距来保证板距符合设计要求。在施工过程中，应按规定的频率对板距进行抽检。板距误差超过±150mm时判定为不合格，就要求重新补打。 　　（9）打设深度及根数的控制 　　塑料排水板打设深度是决定软基处理效果的主要参数，是施工质量验收评定的关键项目。打设深度不足问题比较普遍，以致软基在预压期内沉降减少，固结度达不到预定要求，工后沉降量增大，地基承载力偏低，最终在上部预压结束后将出现起伏、凹陷、破坏等不良后果。排水板打设深度的计算公式为：S=Sd+Ss+Sh，S为排水板的长度，Sd为设计打设长度，Ss为外露长度， Sh为回带允许长度，Ss一般要求>20cm，一般要求0<Sh<50cm。例：77省道延伸线龙湾至洞头疏港公路工程海域段，图纸要求从下层碎石层顶面插入深度29米，则打设深度S=29+0.2+（0～0.5）=29.2～29.7，则要控制在29.2米至29.7米之间，才能判定打设深度合格。 　　打设深度的控制有①机架上红油漆做标记法②测深仪检测法③查刻度数值法。 　　打设深度不够，则要求补打。其中测深仪检测法适用于滤膜黏合型带测深铜丝的排水板，查刻度数值法适用于国产滤膜板芯分离式带刻度标记的排水板，机架上红油漆做标记法适合各种排水板（只是一种简易控制方法）。不管何种控制方法，施工过程中都要做到勤查勤测。 　　打设根数即打设的总数量，在打设完一个区域后，对照设计图纸的数量，清点总根数。若少于图纸数量，及时安排补打。 　　（10）塑料排水板“回带”现象的控制 　　塑料排水板施工在提升导管过程中，常出现排水板跟着导管一起被拔出的现象，即“回带”现象。回带现象的出现将使塑料排水板的处理深度减小，从而影响软基处理效果，施工过程中必须严加控制。回带长度一般不允许超过50cm，且不能超过总根数的5%，超出此规定的必须要求紧靠旁边重新打一根。要避免回带现象，在插入排水板时必须打够足够的深度，使其穿透穿透软弱层，进入到其下的硬壳层一定程度，使超深部分约等于回带长度，同时排水板与套管管靴顶部的连接必须合理和牢靠，并且应避免淤泥、砂砾等进入导管中增大排水板与导管之间的摩阻力等。 　　（11）竖直度的控制 　　规范规定塑料排水板施工过程中其垂直度要求不超过1.5%。在实际控制施工过程中，因插板机没有垂直度的控制标尺而不易操作，通常的做法是在插板机的导管架上悬挂垂球的方法来进行控制。但实际施工过程中的垂直度主要取决于下部垫层的平整性。因此只要保证了垫层的平整性，插板机就不会出现大的倾斜，这样排水板的垂直度也不会超标。 　　（12）塑料排水板接板的控制 　　规范规定打入地基的排水板宜为整板，长度不足需要接长时必须按规范要求进行，且接头数量不能超过10%，一根最多接长一次。接板的控制要点是：剥开滤膜，使芯板齿槽紧嵌并相互搭接平整，搭接长度不小于20cm，然后包好滤膜，再用顶板机钉牢。 　　对于接头数量不能超过10%，一根最多接长一次的控制要求，结合77省道延伸线龙湾至洞头疏港公路工程工程介绍。本项目滩涂区塑料排水板设计深度29m，考虑回带、搭接长度、外露长度等，实际打入平均深度要达到29.5m左右。出厂运至工地的排水板一卷为200 m整。200/29.5=6.78，也就是一卷打到第6根的时候，剩200-6×29.5=23需要接板。接板后至第二卷打完，共打设400/29.5=13.56，打了13根，剩400-13×29.5=16.5需要接板。这样，总根数为14根，接头出现2个，为7和14，但2/14>10%，不符合要求。可在第14根接长板的位置紧邻补打一根，记为14-1，因为600/29.5=20.34，理论上第21根又需要接板，但14旁边出现了14-1，此时的第21应为20。这样，总根数为20根，接头出现2个，但2/20=10%，还是不符合要求。以此内推，打完第四卷时，800/29.5=27.12，第28根需要接长，但由于14旁边出现了14-1，20旁边将出现20-1，即14和20两根废掉用14-1和19-1代替，实际根数为28-2=26，此时只出现6和25两根有接头，打完四卷出现两个有接头处，2/26<10%，符合要求。 　　由此得出结论，打完第一卷进行接板，但在紧邻位置不补打；打完第二卷进行接板，在紧邻位置需补打一根；打完第三卷进行接板，在紧邻位置需补打一根；打完第四卷进行接板，在紧邻位置不补打；打完第五卷进行接板，在紧邻位置需补打一根……这样就保证了接头数量不能超过10%及一根最多接长一次的控制要求。
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