塑料排水板打設(shè)施工技術(shù)研究

1 工程概況

某塑料排水板施工工程典型斷面結(jié)構(gòu)型式為排水板半直立式護(hù)岸結(jié)構(gòu)。流泥層部分保留，自下而上依次為0.5～1.0m厚石渣墊層，1.0m厚碎石墊層，打設(shè)塑料排水板，2層土工格柵，0.5m厚碎石墊層，10～100 kg塊石基床，安裝大直徑混凝土圓筒，圓筒前后分級(jí)加荷，四角空心方塊護(hù)坡和現(xiàn)澆混凝土胸墻結(jié)構(gòu)。

主要軟土層自上而下分別為流泥、淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。塑料排水板打設(shè)量大、工期緊，施工期為夏季臺(tái)風(fēng)季節(jié)，所以排水板打設(shè)的質(zhì)量控制為重中之重。

2 塑料排水板打設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 打設(shè)標(biāo)高控制及定位

施工順序按橫向每排進(jìn)行，一排一排縱向推進(jìn)。將排水板放入套管，安裝管靴，在套管上用GPS測(cè)出下沉的位置并從樁頭起標(biāo)記刻度。打設(shè)時(shí)，根據(jù)潮位變化用GPS隨時(shí)調(diào)整套管入水深度及平面位置，套管在水面位置偏差不超過(guò)±50mm，用GPS監(jiān)測(cè)套管的垂直度，偏差超過(guò)1.5%時(shí)，通過(guò)調(diào)整打設(shè)船的壓倉(cāng)水及打設(shè)架的仰俯，調(diào)整打設(shè)架的垂直度，打設(shè)過(guò)程中，隨時(shí)注意套管的下沉情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)下沉速度突然減緩、套管發(fā)生過(guò)量彎曲等現(xiàn)象時(shí)，立即停止沉管，分析水下障礙情況，處理后再繼續(xù)施工，提前剪斷排水板待套管下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再提升套管。計(jì)算機(jī)顯示器監(jiān)控施工，技術(shù)人員跟班作業(yè)，監(jiān)督檢查打設(shè)塑料板質(zhì)量并做好施工記錄。打設(shè)架上從水面向上每10 cm用油漆標(biāo)記一個(gè)刻度，套管下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即達(dá)到預(yù)先計(jì)算的標(biāo)記刻度時(shí)，提升套管，鴨嘴銷鐵鏈拉直，鴨嘴銷脫離，排水板被周圍淤泥擠住，鴨嘴銷隨套管一起提升出水面。技術(shù)人員跟班作業(yè)，監(jiān)督檢查打設(shè)塑料板質(zhì)量并做好施工記錄，見(jiàn)圖1。

圖1 塑料排水板打設(shè)網(wǎng)格定位

打設(shè)深度控制計(jì)算H=L-h1-h2

式中：H為套管頂端法蘭盤對(duì)應(yīng)井架上標(biāo)注的刻度；L為套管從底端到頂端法蘭盤的長(zhǎng)度；h1為砂墊層頂面至水面距離；h2為排水板打設(shè)深度。

2.2 排水板打設(shè)具體質(zhì)量控制

1）排水板下料多30 cm長(zhǎng)度（其中20 cm用于鴨嘴銷），可以同時(shí)滿足排水板打設(shè)深度不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高及外露長(zhǎng)度＞30 cm兩方面的要求。

2）在井字架上做好標(biāo)記格線，按設(shè)計(jì)要求控制塑料排水板的打設(shè)標(biāo)高。

3）回帶控制。將套管內(nèi)的排水板頂部穿上細(xì)鋼絲繩，從套管頂部出來(lái)并反到船上，系上紅繩作為標(biāo)記。當(dāng)打設(shè)完畢勻速提升套管時(shí)，觀察紅繩情況，如果紅繩勻速上升，則說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生回帶；如果紅繩向上移動(dòng)速度明顯慢于套管提升速度甚至向下移動(dòng)，則說(shuō)明產(chǎn)生了回帶現(xiàn)象，應(yīng)立即停止提升套管，采用加振或者注水的方法解決回帶。塑料排水板打設(shè)可以有設(shè)計(jì)總量的5%出現(xiàn)“回帶”現(xiàn)象，但“回帶”長(zhǎng)度不許超過(guò)300mm。

4）施工員檢查并記錄每根板的施工情況，潛水員及時(shí)抽查排水板的外露長(zhǎng)度，符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能移機(jī)，否則在鄰近板位處補(bǔ)打。

5）采用2 000 t打板作業(yè)船施工，移船錨機(jī)的拉力和性能能保證移船靈活、定位準(zhǔn)確，定位后不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)，保證板位誤差在設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的允許范圍內(nèi)。

6）在井字架下部焊接一個(gè)正方形架限制套管最大的垂直度偏差為1%，用GPS監(jiān)測(cè)打板船的垂直度，偏差超過(guò)0.5%時(shí)，通過(guò)調(diào)整打板船的壓倉(cāng)水，調(diào)整打板船的垂直度，這樣就可以保證排水板打設(shè)的垂直度1.5%以內(nèi)。

7）由于排水板打設(shè)為海船作業(yè)，受風(fēng)浪影響較大，因此掌握準(zhǔn)確的天氣情況對(duì)排水板打設(shè)質(zhì)量及工作人員安全顯得尤為重要。

8）塑料排水板打設(shè)允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法見(jiàn)表1。

表1 塑料排水板打設(shè)允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法

3 經(jīng)驗(yàn)技術(shù)總結(jié)

3.1 施工工藝

打板船駐位、套管定位、沉設(shè)套管等工藝總體上是可行的，質(zhì)量是可以得到保證的，檢查質(zhì)量情況達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。采用這種施工工藝，打板船24 h作業(yè)日平均打設(shè)排水板數(shù)量為2 400根，最高打設(shè)排水板數(shù)量為2 900根，極大地提高了施工效率。另外通過(guò)在拉繩上做標(biāo)記來(lái)檢查排水板回帶情況，通過(guò)潛水員水下檢查，是可靠和有效的。

3.2 質(zhì)量控制

排水板的材料質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，嚴(yán)格進(jìn)行排水板進(jìn)場(chǎng)的檢測(cè)能控制其質(zhì)量。排水板下料時(shí)考慮了外露長(zhǎng)度和富余長(zhǎng)度（與砂墊層貫通，保證排水順暢），滿足了設(shè)計(jì)打設(shè)標(biāo)高和外露長(zhǎng)度要求。通過(guò)在拉繩上做標(biāo)記來(lái)檢查排水板回帶情況，通過(guò)潛水員水下檢查，是可靠和有效的。導(dǎo)管與樁尖要銜接得當(dāng)，避免錯(cuò)縫，防止淤泥進(jìn)入，增大導(dǎo)管壁與排水板的摩擦力，防止排水板被帶出。此外現(xiàn)場(chǎng)堆放塑料排水板要加以覆蓋（特別是夏季），以防止暴露在空氣中老化。

3.3 施工精度控制

排水板套管通過(guò)正方形架來(lái)限制，使其相對(duì)于船的垂直度偏差在1%以內(nèi)，利用GPS測(cè)量并計(jì)算打板船的垂直度，打板船調(diào)節(jié)艙內(nèi)壓水以調(diào)整的垂直度在0.5%以內(nèi)，最終達(dá)到排水板打設(shè)垂直度在規(guī)范允許偏差1.5%內(nèi)是有效可行的，而且有力的保證了突風(fēng)對(duì)施工造成的影響。

3.4 工藝改進(jìn)措施

本工程所采用的打設(shè)工藝方法較以前施工工藝改進(jìn)的地方：一是手動(dòng)絞錨改為電動(dòng)絞錨不僅縮短了時(shí)間、而且定位更加精準(zhǔn)；二是剪好固定長(zhǎng)度排水板裝入套管內(nèi)改為排水板在套管內(nèi)剪切極大的提高了施工效率；三是采用GPS校核測(cè)量定位，排水板打設(shè)平面位置偏差符合規(guī)范要求，同時(shí)大大縮短了移船定位時(shí)間，也減少了GPS使用頻率和數(shù)量，節(jié)省了施工成本。

3.5 經(jīng)濟(jì)效益

由于現(xiàn)場(chǎng)排水板打設(shè)的高效率，縮短了合同工期，為后續(xù)施工奠定了良好的基礎(chǔ)。利用現(xiàn)代技術(shù)，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量進(jìn)行施工，確保工程進(jìn)度目標(biāo)的順利實(shí)施，從而獲取工程項(xiàng)目最佳的經(jīng)濟(jì)效益。按1月工作量計(jì)算，打設(shè)按2 400根/d考慮，普通工藝打設(shè)按1 500根/d考慮，每月提前10 d天完成原有工作量，由此每月節(jié)省成本122 500元。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程塑料排水板施工工藝處理軟土地基取得良好效果，達(dá)到了提高強(qiáng)度的目的，保證了后續(xù)工程的順利進(jìn)行。工藝的改進(jìn)不僅大大的提高了施工效率，加快施工進(jìn)度，而且質(zhì)量控制優(yōu)良，此施工工藝通過(guò)打設(shè)效率高、GPS定位等方法有效的節(jié)約了施工成本。

[1]JTS 257—2008，水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTJ 300—2000，港口及護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].

[3]JTJ/T 256—96，塑料排水板施工規(guī)程[S].