塑料排水板在灘涂軟基處理施工中的應(yīng)用

【摘要】近年來，沿海工程建設(shè)中采用塑料排水板固結(jié)灘涂軟基成為一種快速、方便、造價(jià)低的施工方法。目前打插塑料排水板作為浙江省沿海地區(qū)灘涂軟土地基處理的首要選擇方法。

【關(guān)鍵詞】塑料排水板；灘涂軟土地基；施工工藝；質(zhì)量控制

1、前言

塑料排水板處理軟基是用塑料排水板將地基中的水排除，以增加作用于土顆粒的有效應(yīng)力來加速地基固結(jié)沉降，達(dá)到提高地基承載力的目的。塑料排水板排水固結(jié)法是利用堤身石料本身重量分級(jí)逐漸加載，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度提高的方法。該方法是處理軟土地基的有效方法之一。本文結(jié)合浙江省臨海市白沙灣標(biāo)準(zhǔn)海塘工程施工中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，介紹塑料排水板在軟基礎(chǔ)處理中的施工工藝、質(zhì)量控制方法，供同類工程施工參考。

2、工程概況

臨海市白沙灣標(biāo)準(zhǔn)海塘工程可形成海灣面積3670畝，濱海水域面積約3100畝。臨海市白沙灣標(biāo)準(zhǔn)海塘工程主要建筑物由海堤、沉淀池圍堤、納潮閘、進(jìn)水閘和排水閘等組成。

白沙灣海堤?hào)|起白沙山，西至穿礁山，堤線總長(zhǎng)2280m，堤線涂面高程-1.3m～-2.5m。白沙堤堤基采用塑料排水插板法進(jìn)行處理，即在處理區(qū)涂面上先鋪放一層30kN/m的有紡?fù)凉げ?，再在其上鋪設(shè)厚80cm的碎石墊層，然后進(jìn)行C型塑料排水板插設(shè)，最后在碎石墊層頂面鋪放一層120kN/m的有紡?fù)凉げ?。C型塑料排水板插入涂面以下深度，主堤堤身插入涂面下28m、子堤堤身插入涂面下18m。

沉淀池圍堤?hào)|起白沙山并與白沙灣海堤相交，圍堤總長(zhǎng)1255m，堤線涂面高程-0.5m～-1.8m。沉淀池圍堤基采用塑料排水插板法進(jìn)行處理，基礎(chǔ)處理結(jié)構(gòu)同白沙灣海堤，基礎(chǔ)C型塑料排水板插入涂面以下20m。

2 施工工序

海堤灘涂軟基礎(chǔ)處理工序?yàn)椋合葴y(cè)量放樣、清基，然后在涂面上鋪設(shè)一層30kN/m有紡?fù)凉げ?，鋪碎石墊層，然后插設(shè)C型塑料排水板，再在碎石墊層上面鋪設(shè)一層120kN/m有紡?fù)凉げ?，最后進(jìn)行后續(xù)拋石作業(yè)。如此循環(huán)前進(jìn)。

具體施工程序見圖2-1。

3、施工工藝

白沙灣海堤堤線涂面高程-1.3m～-2.5m，沉淀池圍堤堤線涂面高程-0.5m～-1.8m。根據(jù)本工程兩條海堤的基礎(chǔ)原始涂面高程分析，考慮基礎(chǔ)處理涂面高程高于-1.0的采用軌道式插板機(jī)侯潮打插施工，低于-1.0高程的基礎(chǔ)涂面采用插板船進(jìn)行海上侯潮打插施工。

4、軟基礎(chǔ)主要施工方法

本文主要介紹灘涂軟基礎(chǔ)塑料排水板施工方法及質(zhì)量控制要點(diǎn)，因此軟基處理其他相關(guān)施工方法只做簡(jiǎn)單介紹。

4.1 30kN/m土工布鋪設(shè)

每批進(jìn)場(chǎng)土工布中隨機(jī)抽查，按設(shè)計(jì)要求隨機(jī)取樣送有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行原材料檢驗(yàn)。土工布鋪設(shè)前，清除場(chǎng)地表層雜草、樹根、漁網(wǎng)等障礙物。攤鋪時(shí)，一端用碎石包壓住，再向另一端鋪展、碎石包壓牢。周邊碎石包間距1m、竹樁間距2m；內(nèi)部碎石包間距2m、竹樁間距4m。土工布的縫制與搭接符合設(shè)計(jì)要求。土工布鋪設(shè)方向與堤軸線垂直，垂直堤軸線方向不允許搭接。土工布鋪設(shè)后應(yīng)及時(shí)船拋碎石墊層。

4.2 鋪設(shè)碎石排水層

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖中的排水碎石墊層的寬度，用GPS定出兩側(cè)邊線點(diǎn)，打設(shè)竹樁，邊線點(diǎn)間距為20m，以此控制排水碎石鋪填邊線的準(zhǔn)確性。

碎石墊層填筑在土工布上，采用平板駁船在高潮位把碎石運(yùn)至施工部位、船用裝載機(jī)卸料、退潮后推土機(jī)推填、輔以人工整平，80cm厚碎石墊層一次填筑到位。

4.3 C型塑料排水板施工

4.3.1 進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)

（1）材料要求

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，塑料排水板為C型，呈正方形布置，間距1.4m，主要技術(shù)指標(biāo)見表4.3-1。

（2）材料檢測(cè)

①檢查來料有無質(zhì)檢單、合格證、試驗(yàn)單、廠名、批號(hào)、出廠日期、規(guī)格型號(hào)、數(shù)量、編號(hào)等。

②查看包裝是否完好，有無舊雜料摻入，有無表面破損，清點(diǎn)來料數(shù)量與送貨單是否相符。

③檢查試驗(yàn)單上的測(cè)試單位、測(cè)試日期有無異常、有無印章，仔細(xì)檢查試驗(yàn)單上的主要測(cè)試數(shù)據(jù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如有嚴(yán)重不符者將堅(jiān)決拒收和退貨。如略有出入則請(qǐng)示監(jiān)理部門后再作決斷。

④隨機(jī)抽樣拆開一包或二包進(jìn)行肉眼和手工檢測(cè)并進(jìn)行判斷，重點(diǎn)檢查濾膜的堅(jiān)挺度、整潔度和芯帶厚薄均勻度、齒槽是否垂直、以及手感、撕裂強(qiáng)度等。如發(fā)現(xiàn)有較嚴(yán)重問題，應(yīng)拒收并報(bào)告監(jiān)理部。

⑤每批C型塑料排水板需進(jìn)行抽檢，送具有合格檢測(cè)資質(zhì)的單位進(jìn)行檢驗(yàn)。

⑥在使用前應(yīng)對(duì)排水板濾膜、芯帶進(jìn)行全面檢查，破損、斷帶的產(chǎn)品不得使用。

⑦C型塑料排水板驗(yàn)收檢測(cè)次數(shù)應(yīng)滿足下列規(guī)定：同批次生產(chǎn)的C型塑料排水板每20萬m檢測(cè)一次。小于20萬m的按20萬m計(jì)；不同批次生產(chǎn)的C型塑料排水板應(yīng)分批次檢測(cè)，同批次生產(chǎn)分批運(yùn)輸?shù)囊矐?yīng)分批進(jìn)行檢測(cè)。

⑧對(duì)于合格的來料，應(yīng)編號(hào)登記入庫并妥善保管。

4.3.2 排水插板施工方法

（1）施工工藝流程

C型塑料排水板采用插板船及軌道式插板機(jī)施工。

插板船施工工藝：施工放樣→船體定位→樁機(jī)移動(dòng)就位→安裝管靴→沉設(shè)套管至設(shè)計(jì)底標(biāo)高→提升套管至碎石墊層表面以上0.2m→剪板→沉管提至水面重新裝帶→樁機(jī)移動(dòng)就位→重復(fù)C型塑料排水板插設(shè)。

插板機(jī)施工工藝：施工放樣→軌道安裝定位→樁機(jī)移動(dòng)就位→安裝板帶樁靴→沉管下沉到設(shè)計(jì)底標(biāo)高→沉管上提至碎石墊層表面約0.2m→割帶→重新裝帶→樁機(jī)移動(dòng)就位→重復(fù)C型塑料排水板插設(shè)。

（2）施工方法

排水插板采用進(jìn)占法施工，C型塑料排水板成正方形布置，間距1.4m，排水板頂端高出墊層頂大于20cm，使其與砂墊層貫通，保證排水順暢，插板垂直度控制在1.5%，施工時(shí)回帶長(zhǎng)度不得超過50cm。

插板船利用高潮位時(shí)施工，插板機(jī)利用退潮露灘時(shí)進(jìn)行施工。根據(jù)本工程堤長(zhǎng)及施工作業(yè)條件，可分若干個(gè)施工段同時(shí)作業(yè)。施工時(shí)具體操作方法如：

①插板機(jī)C型塑料排水板樁平面樁位控制方法：根據(jù)測(cè)量定位準(zhǔn)確安裝行走軌道，利用縱向軌道控制樁架行走，在平臺(tái)走軌上畫出平臺(tái)插板樁位圖，并標(biāo)在平臺(tái)四周及橫梁上，樁機(jī)必須以此移動(dòng)準(zhǔn)確定位。插板船打插時(shí)，主要利用GPS定位固定插板船進(jìn)行定位。

②C型塑料排水板樁深度控制方法：在樁機(jī)沉管上刻上刻度線，使打插深度一目了然。以沉管入土深度控制C型塑料排水板的插設(shè)底高程。

③垂直度控制方法：定位后用錘球控制垂直度。

④C型塑料排水板搭接方法：施工搭接時(shí)采用濾膜內(nèi)平搭接方法，把兩根C型塑料排水板帶的板頭的濾膜剝開，把板芯平搭接，再把濾膜套接，用釘書釘釘牢，使板帶接頭搭接平順，保證搭接處不進(jìn)淤泥，芯子不堵塞，輸水暢通。板帶搭接長(zhǎng)度≥20cm。

4.3.3 施工技術(shù)要求

（1）要求定位準(zhǔn)確，間距準(zhǔn)確。隨機(jī)抽取一定數(shù)量的孔數(shù)校核C型塑料排水板插設(shè)深度。

（2）打設(shè)深度必須滿足設(shè)計(jì)要求，C型塑料排水板頂端高出碎石墊層頂不小于20cm，且有檢測(cè)手段予以保證。

（3）打設(shè)時(shí)回帶長(zhǎng)度不得超過50cm，且回帶的根數(shù)不能超過打設(shè)總數(shù)的5%，插入地基的C型塑料排水板宜為整帶，如需接板，則接板數(shù)量不能超過10%，搭接長(zhǎng)度不小于20cm。

（4）塑料C型塑料排水板施工按《塑料排水板施工規(guī)程》（JTJ/T 256-1996）進(jìn)行，并按《塑料排水板質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ/T 257-1996）進(jìn)行檢驗(yàn)。

（5）必須由操作熟練、經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行操作。

4.3.4 質(zhì)量控制

（1）垂直度控制：利用插板船、灘地式插板機(jī)進(jìn)行控制，確保垂直度符合1.5%設(shè)計(jì)要求。

（2）回帶控制：利用導(dǎo)管端部安裝的導(dǎo)柱和樁靴壓緊排水板使其不倒回。

4.3.5 質(zhì)量檢測(cè)及控制

（1）正方形布置，間距1.4m，插入涂面以下20～25m。板面平行于壩軸線方向，在碎石墊層上外露長(zhǎng)度≥20cm，水下剪板余留長(zhǎng)度控制在碎石面上1.0m。

（2）回帶長(zhǎng)度≤50cm，回帶不宜超過總根數(shù)的5%。

（3）板底插至設(shè)計(jì)高程，作業(yè)時(shí)要求10min觀測(cè)一次水深，調(diào)整導(dǎo)管入水深度，作到保持導(dǎo)管入土深度不變。

（4）平面位置偏差≤±10m，垂直度偏差≤1.5%。

（5）打入地基的塑料排水板宜為整板，長(zhǎng)度不足需要接時(shí)，必須按施工規(guī)范要求進(jìn)行。

（6）每一支樁都有編號(hào)、深度、時(shí)間等詳細(xì)記錄，可供監(jiān)理部門隨時(shí)檢查。

（7）如果發(fā)現(xiàn)插板過程中有某一支樁不符合設(shè)計(jì)要求，將立即在其附近重新補(bǔ)插，并向監(jiān)理部門報(bào)告和做好記錄。

4.4 120kN/m土工布鋪設(shè)

塑料排水板打設(shè)后，上層120kN/m有紡?fù)凉げ技皶r(shí)鋪設(shè)并緊跟拋石施工，防止潮浪沖刷土工布及碎石，間隙時(shí)間不超過2天，并隨時(shí)檢測(cè)沖刷情況。

本工程土工布鋪設(shè)采用候潮陸上作業(yè)人工鋪設(shè)。土工布鋪設(shè)從外海側(cè)往內(nèi)海側(cè)鋪設(shè)，邊角采用塊石鎮(zhèn)壓。垂直堤軸線不允許搭接。土工布在鋪設(shè)前求清除鋪設(shè)范圍內(nèi)木塊以及生活垃圾等雜物，鋪設(shè)后上層拋石緊跟。

5、施工中存在的問題及原因分析

5.1 存在的問題

通過本工程的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)塑料排水板法進(jìn)行軟基處理施工工藝在施工中仍存在一些質(zhì)量控制的難點(diǎn)，如回帶長(zhǎng)度過長(zhǎng)，回帶率偏高。

5.2 原因分析

塑料排水板在插設(shè)過程中，由于承壓淤泥具有極強(qiáng)的流動(dòng)性，受樁靴與插管的密封程度影響，淤泥極易擠入管內(nèi)，造成排水板粘在插管內(nèi)壁，導(dǎo)致插管上提時(shí)，排水板自重及土體摩擦力遠(yuǎn)小于插管上提時(shí)對(duì)排水板的摩阻力，從而導(dǎo)致全程回帶現(xiàn)象的產(chǎn)生。

5.3 問題處理

排水板回帶率的問題已經(jīng)通過項(xiàng)目部成立現(xiàn)場(chǎng)QC小組進(jìn)行分析，主要對(duì)“排水板扭曲”、“排水板打結(jié)”、“排水板螺旋進(jìn)入套筒”、“套管端頭密封不嚴(yán)”、“濾膜松弛”、“拔管時(shí)振動(dòng)時(shí)間過短”等原因進(jìn)行分析，并通過持續(xù)改進(jìn)措施使排水板的回帶率控制在設(shè)計(jì)要求范圍以內(nèi)。