海涂軟基處理中的排水板施工技術(shù)

金阿銀

摘要：敘述了海涂軟基排水加固處理的主要材料的塑料排水板，從排水板帶的選型、材質(zhì)檢測到打插機(jī)械設(shè)備的選配、施工流程及施工技術(shù)方法等方面進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：海涂 軟基 排水板

引言

國內(nèi)東南沿海地區(qū)海涂的淤泥質(zhì)軟土，具有含水量高、強(qiáng)度低、厚度大、透水性差和變形顯著等特點(diǎn)，不宜直接作為建(構(gòu))筑物地基，因此需要對該類軟土基礎(chǔ)進(jìn)行加固，自上世紀(jì)80年代塑料排水板帶應(yīng)用以來，塑料排水帶已成為軟土排水加固的首選材料，其具有技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量，社會效益和環(huán)境效益好的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于水利堤壩、圍海堵港及沿?；痣姀S址等工程建筑中。

1.塑料排水板帶選型與材質(zhì)檢測

塑料排水板帶是由不同截面形狀的連續(xù)塑料芯板外面包裹非織造土工織物(濾膜)而成的一種土工復(fù)合排水材料。實(shí)際施工中塑料排水板型號須按工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)打設(shè)深度要求進(jìn)行選型，A型或B型或c型。

選用的塑料排水板帶要求濾膜滲透性要好，板芯排水溝槽斷面不因受土擠壓而變形。在進(jìn)行材料檢驗(yàn)時(shí)要查看其出廠質(zhì)量證明，質(zhì)檢單、合格證或試驗(yàn)單；查看包裝是否完好，規(guī)格型號是否相符，并隨機(jī)抽樣進(jìn)行肉眼和手工檢測，重點(diǎn)檢查濾膜粘結(jié)脫膠情況的堅(jiān)挺度、整潔度和芯帶厚薄均勻度、齒槽是否垂直以及撕裂的手感強(qiáng)度等。以上觀感檢驗(yàn)合格后方可入庫。同時(shí)要對入庫的材料進(jìn)行隨機(jī)抽樣，質(zhì)檢抽樣率為0.5‰，樣品長度為0.5m～1.0m，抽取其中50％的樣品送有資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。同批次生產(chǎn)的排水板，每20萬m檢測一次；不同批次生產(chǎn)的排水板應(yīng)分批次檢測。按工程設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范對送檢的排水板帶進(jìn)行物理力學(xué)和水力性能等指標(biāo)檢測，合格后方可使用【1】。

2.打插排水板帶的機(jī)械設(shè)備選配

2.1 陸上(露灘)插板機(jī)械設(shè)備的選配

由于海涂面地基較軟弱，一般工程設(shè)計(jì)要求在打插排水板帶前，先在灘涂面上鋪一層土工織布和碎石墊層，墊層厚為0.5 m～1.0 m，以增加灘涂面的地基強(qiáng)度。插板機(jī)械一般選用振動式或液壓式插板機(jī)，振動式插板機(jī)除專用的履帶插板機(jī)外，還可用履帶吊機(jī)改裝，較適合的可用40 t～50 t吊機(jī)改裝而成，但要注意振動錘與發(fā)電機(jī)的選型要配備合理。液壓式插板機(jī)目前大都采用液壓反鏟挖掘機(jī)改裝而成，卸下挖斗，安裝上插管即可。該設(shè)備優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，打設(shè)效率高，但沉管的長度、重量要和液壓的動力相匹配，還有液壓馬達(dá)和驅(qū)動鏈條都必須要相應(yīng)地選配合理，以保證整部機(jī)械的性能配備良好。對超軟土海涂地基，可采用門架導(dǎo)軌式輕型插板機(jī)，配以小型振動錘，其接地壓力一般小于1t/m2【2】。

2.2 海上插板機(jī)械設(shè)備的配置

海上插板施工由于受潮汐風(fēng)浪、水深流急的影響，目前采用訂制的施工船舶來作業(yè)。船體一般系航式雙體作業(yè)船，由兩個片體與首尾連接構(gòu)成一個長方形的施工空間。為了補(bǔ)償船體傾斜度，設(shè)計(jì)時(shí)采用門架與立柱之間進(jìn)行雙鉸鏈連接，使其組成平行四邊搖擺機(jī)構(gòu)，利用門架后支撐螺桿進(jìn)行前后傾斜調(diào)節(jié)。整個架子可以躺倒放置在船上，作業(yè)時(shí)將其豎起。由于水上插板對浮態(tài)定位的要求比較高，水上定位裝置采用國際上較為先進(jìn)的GPS實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅接收信息快，而且不受天氣、風(fēng)浪的影響，可在24 h進(jìn)行定位作業(yè)。船頭、船尾應(yīng)設(shè)置絞錨機(jī)，采用絞錨機(jī)進(jìn)行船體調(diào)整定位。

水下剪板裝置與裝靴裝置由剪刀管和剪刀箱、剪刀片、樁頭、測深儀、液壓設(shè)備等組成。電腦自動記錄檢測裝置由數(shù)字測深儀，樁管插深傳感器、進(jìn)帶傳感器、報(bào)警器、電腦等組成。

3.排水板施工程序與施工方法

3.1 陸上(露灘)排水板施工程序

施工放樣→樁機(jī)移動就位→安裝板帶樁靴→沉管下沉到設(shè)計(jì)深度→沉管上提至碎石墊層表面約lm →割帶操作 重新裝帶→樁機(jī)移動就位→重復(fù)排水板插設(shè)。

3.2 海上排水板施工方法

3.2.1 插板工程船施工定位

首先在岸上選一坐標(biāo)點(diǎn)，在其上放置1臺GPS接收機(jī)，然后在計(jì)算機(jī)上輸入施工區(qū)域平面圖及控制點(diǎn)的實(shí)地坐標(biāo)和船舶施工空間尺寸，根據(jù)每條船的施工空間進(jìn)行船位劃分，并直接顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。這樣移動船位時(shí)只要用4臺錨機(jī)絞動船舶，至其施工空間與劃分的船位重合時(shí)，說明船舶已準(zhǔn)確就位。系統(tǒng)的定位精度達(dá)到10cm，能滿足全天候施工的要求。在施工時(shí)先按每支樁的間距及布置形式在28 m×12 m的空間范圍內(nèi)劃分出總排數(shù)(縱向)和每排的支數(shù)(橫向)。然后移動插設(shè)機(jī)大平臺進(jìn)行縱向定位，當(dāng)定位指針與縱向定位刻度重合時(shí)說明定位準(zhǔn)確，在大平臺定位準(zhǔn)確后開動小車平臺進(jìn)行橫向單支定位。這樣完成全船的插設(shè)支數(shù)以后，再進(jìn)行下一船的定位【3】。

3.1.2塑料排水帶插設(shè)

采用門架式立柱結(jié)構(gòu)的插設(shè)機(jī)械。為了控制塑料排水帶的垂直度，補(bǔ)償因插設(shè)機(jī)械行走引起的船體傾斜，在門架的后座上設(shè)計(jì)有垂直度調(diào)節(jié)螺桿，可以調(diào)節(jié)立柱的垂直度。當(dāng)船體完成定位后，將穿好帶的套管打入土中，至設(shè)計(jì)標(biāo)高，將套管拔出，塑料排水帶留在土中。完成插板任務(wù)后，再移動船位進(jìn)行下一段插設(shè)。

3.1.3 水下剪板和裝靴工藝

根據(jù)水深測深儀測出水深，將剪刀管放入水中，使其前端的剪刀箱離涂面30cm-50cm，當(dāng)套管拔出水面，樁頭碰至剪刀箱內(nèi)的限位器時(shí)，說明樁頭已拔至剪刀箱內(nèi)，即可啟動液壓剪刀將塑料排水帶剪斷。為了提高剪帶速度，將剪切裝置設(shè)計(jì)為雙向裝置，每一次動作就完成一次剪切任務(wù)，而靴頭會自動回位。拔管時(shí)，保護(hù)活動門就會打開，而排水帶和壓帶導(dǎo)柱就會留在孔底。當(dāng)套管上拔至一定高度時(shí)，導(dǎo)柱和套管一起拔出，而此時(shí)的塑料排水板已能完全靠泥土的阻力來固定。然后重復(fù)上述動作【4】。

4.結(jié)語

應(yīng)用塑料排水板帶處理海涂軟土地基，不僅排水固結(jié)效果好，明顯增強(qiáng)軟基的承載穩(wěn)定性，而且施工工效高，費(fèi)用相對較低，能使工程獲得最佳的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益，因此，塑料排水板帶處理海涂軟土地基技術(shù)具有非常廣闊的前景?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

【1】劉家豪．塑料板排水法加固軟基工程實(shí)例集[M]．北京：人民交通出版社，2001．

【2】黃海．塑料排水板法在軟土地基處理中的設(shè)計(jì)與施工[J]．山西建筑，2007，33(7)：128—129.

【3】曾國熙．地基處理手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988．

【4】劉迪，單志浩，朱軍.塑料排水板水下施工工藝[J].中國港灣建設(shè)，Dec．，2008 Total 158．No．6.