連云港港徐圩港區(qū)斜坡式結構東防波堤工程高性能塑料排水板水上施工

◎賀永前 連云港科誼工程建設咨詢有限公司

1.工程概述

連云港港徐圩港區(qū)斜坡式結構東防波堤工程施工項目DXP-SG1標段，位于連云港徐圩港區(qū)規(guī)劃東邊界，由現(xiàn)有防汛大堤根部向外海延伸4000m。本工程對天然淤泥地基采用塑料排水板加固，利用堤身分級回填對地基施加預壓后，促使軟土充分排水固結，從而盡可能消除軟土沉降，提高土體的強度，滿足上部堤身的穩(wěn)定和沉降要求。本工程近期具有防浪減淤的雙重功能，對堤內(nèi)建筑物形成掩護條件，同時還需考慮30萬噸原油碼頭油氣管廊地基結合防波堤同步建設，要求充分發(fā)揮防波堤的防護功能，確保油氣管廊的使用安全；遠期防波堤作為港區(qū)永久性邊界建筑，防波堤的設計尺度需與陸域形成結合考慮。

本工程共有塑料排水板4433708m。排水板正方形布置，斷面方向中間44m范圍內(nèi)按1m正方形布置，兩側按1.2m正方形布置，排水板長12m～15m。典型斷面圖如圖1所示。

圖1 排水板斷面圖

2.工程特點和難點

（1）天然淤泥厚度平均約為10～15m，最深厚度達17.8m，關鍵是提高排水板的通水性和滲透性，減少排水板的涂抹和井阻效應，使土體充分沉降固結；

（2）油氣管廊通道地基若與東堤同步實施，對地基工后沉降和差異沉降要求高，如何使實際發(fā)生的沉降與理論計算值相符，從而將地基工后沉降較為準確地控制在一定的范圍，需有相對應的措施；

（3）工期要求緊，地基處理又為水上作業(yè)，需采取一定措施，在滿足使用前提下，盡可能減少水上工作量，加快成堤進度。

3.塑料排水板的選擇

預壓排水固結方案中塑料排水板的材料質(zhì)量直接影響到預壓排水固結的效果?？紤]到防波堤處軟土分布情況、水上插板工期、防波堤工后沉降，以及滿足上部設施要求等，為確保加固效果，排水材料采用高性能排水材料。

所謂高性能材料，是指板材在浸水、彎曲變形情況下保持良好的排水性，板芯采用純新聚丙烯塑料原料生產(chǎn)，不得采用再生料，齒槽挺直、光滑、通水量大、通水阻力小、抗拉抗撕裂強度大，工程應用中在側壓力作用下的地基沉降彎折扭曲的條件下，仍能保持最大的排水空間和排水能力，減少井阻影響，施工不斷帶。無紡布濾膜要求布質(zhì)硬挺，在地基土層中側壓力作用下保持硬挺不內(nèi)凹，確保齒槽有較大的排水空間，既能起到良好的隔土性、反濾性，又有較好的滲透性，可選用滌綸長纖維熱粘無紡布濾膜，濾膜的有效孔徑在80～130μm范圍，保證濾膜隔土和滲水的功能。

高性能塑料排水板物理力學指標見表1。

表1 塑料排水板性能表

高性能排水板與普通排水板有明顯的優(yōu)點。綜合比較如表2所示。

表2 高性能排水板與普通排水板比較

4.排水板施工工藝流程

（1）打設船定位偏差不宜大于50mm，打設過程中應確保船位穩(wěn)定。

（2）下沉套管時，套管平面位置與打設船確定的板位偏差不應超過50mm。

（3）套管的垂直度偏差不應大于1.5%。

5.水上打插排水板工藝

（1）插板船采用DGPS測量系統(tǒng)對打設船位進行定位，每一船位和點位完成后均在平面圖上進行標注，形成即時記錄。

（2）將排水板板頭20cm反插在插管內(nèi)，然后用樁銷別住排水板，排水板另一端用力拉住防止脫銷。

（3）振動錘下落，將排水板打設到設計標高，排水板打到穿透淤泥層并進入下臥良好土層內(nèi)。然后提管并注意觀察排水板回帶現(xiàn)象。上拔插板套管時，注意觀察排水板有沒有回帶現(xiàn)象，回帶長度應小于20～30cm。若回帶長度超過50cm，則在該板位旁45cm內(nèi)重新插入補打一根。

（4）排水板剪板采用水下剪板工藝，保證排水板在砂墊層以上的外露長度大于50cm。

（5）施工船舶上實行24小時值班制度，同時安裝監(jiān)控攝像頭，對施工過程進行全過程監(jiān)控記錄。

6.排水板質(zhì)量通病治理

圖2 水上排水板打樁工藝流程圖

圖3 排水板插板船

圖4 GPS定位系統(tǒng)

圖5 排水板穿樁靴

圖6 排水板一端拉緊

圖7 振動錘下落

圖8 排水板插管提管

圖9 水下剪板工藝

圖10 水下剪板工具

圖11 排水板回帶處理

圖12 定位滑輪

圖13 水下剪板工藝

圖14 設置進水口

圖15 增加套環(huán)

針對排水板回帶的問題，適當增加樁靴鏈條長度，向插板管內(nèi)注水清除插管內(nèi)淤泥，嚴格控制打設深度不小于設計深度，淤泥厚度較大區(qū)域可適當增加打設深度。

7.排水板精細化施工

（1）排水板底部采用定位滑輪，保證插管垂直度。

（2）采用水下剪板技術，保證排水板外露長度保持一致。

（3）在排水板插管沒入水中的部分開進水孔，使其在每次插板時管內(nèi)進水，提管時利用管內(nèi)的水將進入管內(nèi)的淤泥沖刷干凈，減少了管內(nèi)摩擦力，減少了排水板回帶。

（4）插管上設置套環(huán)，排水板從中穿過，防止紐帶。

8.結論

高性能塑料排水板和普通排水板相比,通水量大,施工期預壓排水和土體固結更充分,工后沉降相對較小,間距可適當放大,數(shù)量可減少,水上作業(yè)時間減少。施工期可減少超載或不超載預壓，有助于降低筑堤費用。