塑料排水板在處理混雜巖層填筑土施工實(shí)踐

文｜廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司 陳軍華

引言

塑料排水板在飽水強(qiáng)度、耐久性和透水性方面有著更加明顯的優(yōu)勢(shì)，具有排水通暢、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐久性好等優(yōu)勢(shì)，是一種理想的豎向排水體，將其應(yīng)用與軟弱地基發(fā)揮出良好的抗沉降作用。

1、工程概況

珠海橫琴島十字門(mén)中央商務(wù)區(qū)位于正在開(kāi)發(fā)中的橫琴新區(qū)十字門(mén)水道兩側(cè)，施工范圍位于規(guī)劃南部核心島，緊鄰珠海市灣仔碼頭，與澳門(mén)隔江相望，本次施工屬于市政基礎(chǔ)設(shè)施一期工程五標(biāo)段，工程包括三段次干道、二段支路。該工程路線長(zhǎng)度1.32Km，分為5段路，包括含B-2號(hào)路 292.152m、B-4號(hào) 路 242.672m、B-5號(hào)路147.783m、C-2號(hào)路297.34m，C-3號(hào)路119.676m。其中軟基處理有19638米CFG樁，1041094米塑料排水板樁，堆載和路基填筑土方約40多萬(wàn)方。

2、工程地形地貌

道路場(chǎng)地位于橫琴新區(qū)十字門(mén)水道兩側(cè)，擬建道路場(chǎng)地地勢(shì)整體較為平坦，屬海陸交互相沉積地貌單元。擬建道路場(chǎng)地地層按地質(zhì)年代、成因類(lèi)型及巖土特征劃分，道路路基自上而下分為：①人工筑土（Qml）；②第四系海陸交互沉積（Qmc）；③燕山期花崗巖殘積（Qel）；④燕山期花崗巖風(fēng)化帶（ry）。

圖1 排水板堆載示意圖

3、塑料排水板在混雜巖層填筑土的具體施工

3.1 施工前工作

（1）選擇符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的塑料排水板。（2）本塑料排水板工程考慮使用專(zhuān)用插板機(jī)進(jìn)行施工。（3）認(rèn)真閱讀施工圖紙及有關(guān)的地質(zhì)勘察報(bào)告等資料，并制定排水孔的水平布設(shè)方案和排水板的打插順序。（4）依照施工場(chǎng)地的實(shí)際情況放置排水孔位置，用短鋼筋標(biāo)志定插孔位。（5）制定施工機(jī)具運(yùn)行、材料運(yùn)輸?shù)穆肪€，確保施工能連續(xù)不間斷進(jìn)行。（6）施工所用的塑料排水板，其抗拉強(qiáng)度，規(guī)格尺寸、溝槽表面平滑度等性能要符合施工要求，要耐酸堿腐蝕，能保證一定的過(guò)水面積。

3.2 排水板施工技術(shù)

3.2.1 排水板堆載施工設(shè)計(jì)

①塑料排水板按等邊三角形布置，間距1.1m，施工范圍為路基寬度。②道路路基底面設(shè)置60厚中粗砂反濾層，其鋪設(shè)寬出路基兩側(cè)坡腳各0.5m，其材料要求采用潔凈的中粗砂，含泥量不應(yīng)大于5%，細(xì)度模數(shù)大于2.2。③道路沿線橫向每間隔約20m布置一根D150軟式透水管布置于中粗砂反濾層中，要求伸出中粗砂反濾層lm。④堆載路基在坡腳設(shè)臨時(shí)排水邊溝一條，排水溝尺寸為50x50C m梯形；排水溝溝底坡度0.1%，就近接入排水溝(渠)內(nèi)。⑤場(chǎng)地堆載填土要求分級(jí)填筑，填筑順序按照：場(chǎng)地平整→砂墊層(60cm) →第一級(jí)填土(200CM) →其上每層填土高度按1m控制。若最后一級(jí)填土厚度小于50CM，則與前一級(jí)填土同時(shí)完成。軟基填土總厚度以“軟基工程數(shù)量表”中數(shù)值為準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)施工以路中沉降板控制。⑥填土過(guò)程中應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)沉降、位移數(shù)據(jù)，嚴(yán)格控制填土速率，避免出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。⑦填土總厚度為5.5m，設(shè)2層土工格柵，砂墊層中間設(shè)置1層土工格柵；砂墊層頂面設(shè)置1層土工格柵，每層距離相隔30cm為合適。

本工程采用單向拉伸土工格柵，其抗拉強(qiáng)度大于80kN／m，延伸率小于10%。土工格柵主受力方向沿路線橫向設(shè)置。⑧路基堆載預(yù)壓需在30天內(nèi)完成以保障預(yù)壓期，堆土預(yù)壓期不少于6個(gè)月，每級(jí)填筑土需適當(dāng)壓實(shí)。⑨路基頂面卸載需在推算的工后沉降小于設(shè)計(jì)工后沉降容許值方可卸載。⑩透水軟管技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求：管壁厚度／＞0．6mm；縱向抗拉強(qiáng)度80kg／5cm、橫向抗拉強(qiáng)度≥120kg／5cm；縱向及橫向伸長(zhǎng)率均大于20%；項(xiàng)破強(qiáng)度≥120kg、梯形撕裂大于40kg；滲透系數(shù)＞10．05am／s。見(jiàn)圖1。

3.2.2 插板機(jī)施工

根據(jù)本工程打設(shè)深度、地質(zhì)及地形情況，選用PC400插板機(jī)，接地壓力10Kpa，按施工網(wǎng)絡(luò)總進(jìn)度計(jì)劃要求，擬投入10臺(tái)插板機(jī)。

插板機(jī)上配置圓形鋼套管，套管前端設(shè)置活瓣樁尖。打入時(shí)，活瓣樁尖夾住塑料排水板，并把套管前端關(guān)閉。

套管上拔時(shí)，前端打開(kāi)并把塑料排水板留在所定位置，防止打設(shè)塑料板過(guò)程中淤泥進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。根據(jù)我司以往的施工經(jīng)驗(yàn)，管靴用長(zhǎng)15cm左右φ14螺紋短鋼筋。插板機(jī)上安裝電腦計(jì)米器，自動(dòng)記錄打設(shè)深度，電腦計(jì)米器安裝在上輸排水板通道中，排水板通過(guò)記錄儀，引發(fā)記錄儀記數(shù)，一段時(shí)間后（一天或數(shù)天），拆下記錄儀通過(guò)電腦程序解讀記錄儀數(shù)據(jù)，顯示施打每根排水板的米數(shù)、總根數(shù)及總長(zhǎng)度。

3.2.3 插板試打

各作業(yè)段在正式施工前，在5×5M的范圍內(nèi)先進(jìn)行試打，以驗(yàn)證地質(zhì)情況，并確定施插標(biāo)高，以便正式施打時(shí)進(jìn)行控制。

3.2.4 穿靴

采用的φ14～16mm的鋼筋作錨頭，將排水板彎折成20cm左右包住鋼筋頭，然后塞進(jìn)鋼護(hù)筒扁嘴內(nèi)，拉緊塑料排水板，以減少塑料排水板與扁嘴間的縫隙。將塑料帶從套管上端入口處穿入套管至樁頭，與管靴連接，與套管扣緊，防止套管進(jìn)泥。

3.2.5 沉打套管

調(diào)整套管垂直度并在套管和架子上標(biāo)出打設(shè)長(zhǎng)度，對(duì)準(zhǔn)板位，開(kāi)機(jī)將套管沉打至設(shè)計(jì)深度。

3.2.6 撥管、剪板

提撥套管至地面，剪斷塑料排水板，檢查并記錄板位等打設(shè)情況，即完成一根塑料排水板的打設(shè)，經(jīng)驗(yàn)收合格后，按要求將塑料排水板外露部分埋入砂墊層內(nèi)。

3.2.7 批量排水板施工

①孔位應(yīng)準(zhǔn)確，井位誤差不宜大于5厘米，抽查量不少于2%；②成孔時(shí)要認(rèn)真分析施工條件和地質(zhì)情況，選擇合適的成孔機(jī)具。根據(jù)本工程實(shí)際情況，采用直徑為（φ127mm）的圓形導(dǎo)管或菱形（120×60）導(dǎo)管，能較小擾動(dòng)土層；③插板垂直度偏差值要控制在插板長(zhǎng)度的1.5%以?xún)?nèi)；④插板施工要點(diǎn)：插入井內(nèi)的插板應(yīng)高于砂墊層1.2m，插板板頭埋進(jìn)砂墊層中。插板要求穿過(guò)淤泥層，埋入下臥土層中。局部區(qū)域淤泥層很厚時(shí)，插板深度按淤泥厚度25M控制。施工應(yīng)杜絕跟帶現(xiàn)象，若提帶超過(guò)50cm，應(yīng)在原孔邊10cm處補(bǔ)打一根，并作施工紀(jì)錄；拔管時(shí)帶出的泥土應(yīng)清除干凈，切勿污染砂墊層；入井插板必須完整無(wú)損；由于場(chǎng)地為填土區(qū)，若遇插板困難時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況部分改用振動(dòng)插板或鉆機(jī)引孔；施工圖中插板長(zhǎng)度為暫定長(zhǎng)度，實(shí)際插板過(guò)程中，若未達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度而遇明顯阻力和孤石時(shí)為終樁，同時(shí)孤石四周的三排樁間距調(diào)整為0.8M。每日施工應(yīng)作好每根插板樁的長(zhǎng)度、孔深等現(xiàn)場(chǎng)記錄。

3.2.8 埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器

塑料排水板打完后，按設(shè)計(jì)圖紙要求及時(shí)通知監(jiān)測(cè)單位見(jiàn)證埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器，并做好儀器的防護(hù)措施。在碰到特殊地質(zhì)塑料排水板無(wú)法正常施插時(shí)，使用1臺(tái)振動(dòng)式履帶插板機(jī)改裝成專(zhuān)用的引孔機(jī)械，用該機(jī)先打出一個(gè)空孔，再用插板機(jī)施插排水板。

4、塑料排水板施工質(zhì)量控制措施

隨了要按照有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行嚴(yán)格施工外，還應(yīng)有以下幾方面質(zhì)量控制工作：

對(duì)施工所用的排水板外包濾膜，要保護(hù)好。外包濾膜如受到陽(yáng)光暴曬后強(qiáng)度會(huì)大幅下降，所以施工現(xiàn)場(chǎng)備用的板材要覆蓋好；其余暫時(shí)未用的，需要放進(jìn)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行妥善保管。

為更好地掌握施工范圍內(nèi)不同的地質(zhì)情況，以確定相應(yīng)的插設(shè)深度，應(yīng)進(jìn)行試打排水板，獲取單板排水板的施工時(shí)間和工藝，再進(jìn)行批量施工。

施工期間，排水板要放在卷筒固定架上，不能堆放在地面上，避免排水板出現(xiàn)扭曲變形及表面濾膜受損，造成排水效果不佳。

施工中有時(shí)打入的排水板會(huì)因提拔套管時(shí)被帶出部分，造成打入深度不符合設(shè)計(jì)要求，面對(duì)回帶較大的問(wèn)題，解決的辦法是要對(duì)套管內(nèi)的泥土雜物及時(shí)清除，或者把導(dǎo)管插入的深度適當(dāng)增加，使得超深部分與回帶長(zhǎng)度相當(dāng)，確保打設(shè)深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

施打作業(yè)完成后，要把砂墊層和排水板端頭附近的泥土雜物清洗干凈，用和砂墊層砂質(zhì)相同的砂回填，確保排水暢通。

要及時(shí)把已打設(shè)好的排水板露端頭埋到砂墊層里，避免因打樁機(jī)移位、人、車(chē)來(lái)往或受到雨淋等影響而受到損害，影響排水效果。

5、堆載施工監(jiān)測(cè)及結(jié)果

采用S1和S3水準(zhǔn)儀、振弦式孔隙水壓力計(jì)及專(zhuān)用的SZG—20型數(shù)字頻率計(jì)進(jìn)行淺層沉降板、孔隙水壓力、邊樁水平位移監(jiān)測(cè)。最終結(jié)果顯示，采用合理、科學(xué)、有效的施工技術(shù)以及質(zhì)量控制措施結(jié)果參數(shù)符合相關(guān)技術(shù)要求，說(shuō)明采取上述施工方法和質(zhì)量控制措施能夠有效保證良好的施工效果。

6、結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合珠海橫琴島十字門(mén)中央商務(wù)區(qū)軟弱地基工程實(shí)例進(jìn)行分析，通過(guò)采取塑料排水板處理方式，同時(shí)結(jié)合對(duì)應(yīng)的質(zhì)量控制措施以及監(jiān)測(cè)方式，發(fā)現(xiàn)使用塑料排水板處理軟弱地基能夠加速軟弱地基的團(tuán)結(jié)城建，對(duì)減少工后沉降有著明顯效果，獲得良好施工效果。

施工質(zhì)量得到相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的肯定，在2015年4月獲得了由廣東省市政協(xié)會(huì)頒發(fā)的“二O一五年度廣東省市政工程建設(shè)優(yōu)秀QC小組活動(dòng)成果三等獎(jiǎng)”。