塑料排水板在沿海軟基處理中的施工應(yīng)用

1、    塑料排水板在沿海軟基處理中的施工應(yīng)用    呂品 張飛飛摘要：在入?？趪娜斯u，由于工程原地質(zhì)性差，對地基加固可采取排水固結(jié)法，降低工后沉降，避免了不均勻沉降。本文結(jié)合工程實(shí)例介紹了排水板在軟基處理的施工應(yīng)用及注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞： 塑料排水板 沿海軟基 人工島施工在大陸沿海由于受入海河流的影響，入?？谌侵薷浇酁橛倌噘|(zhì)軟弱土層，含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性差和土層厚等特點(diǎn)。在此處進(jìn)行人工島的施工，因地質(zhì)差異，水流流向，堆載自重荷載及動荷載的影響，會發(fā)生長期不均勻的沉降。在沿海人工島的建設(shè)中，地基處理顯得尤為重要。塑料排水板排水固結(jié)法是處

2、理該類地基行之有效的方法。1、工程概況kapuk naga indah 土地開發(fā)項(xiàng)目為一項(xiàng)圍海造地工程，工程位于位于爪哇島北部、雅加達(dá)灣的西邊，朝東有cengkareng排水溝及朝西有tanjungan河道入口。本次施工的為高爾夫島即2a島，圍涂人工島將被開發(fā)為雅加達(dá)擴(kuò)展市區(qū)，包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、高爾夫球場和一個碼頭。本工程圍堤總長7576m，圍堤堤基灘面高程0.8m-7.6m；圈圍面積約299.3萬平方，采用圍堤圈圍和圍內(nèi)吹填砂的施工方法，吹填量達(dá)2040萬方。吹填采用外來砂。工程內(nèi)容包括棧道、疏浚、取砂區(qū)采供砂、圍堤填筑、圍內(nèi)吹填、排水板。1.1、圍堤和吹填區(qū)域的排水板施工概況本工程圍海吹

3、填區(qū)域地質(zhì)條件較差，表面有厚厚的淤泥質(zhì)粘土覆蓋，地質(zhì)鉆探顯示有些淤泥層的含水量超過90%，孔隙比大于2.6，壓縮性極大，承載力也很低。因此，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程建設(shè)的要求。在此地基上修筑圍堤和吹填，需對其進(jìn)行軟地基處理，本工程采用打設(shè)排水板的方法，進(jìn)行軟基的排水固結(jié)，加快其沉降穩(wěn)定。由于工期較緊張，且水上排水板施工工程造價較高，僅圍堤御水堤壩部分采用水上打排水板，而圍堤內(nèi)側(cè)和圍內(nèi)吹填位置均采用陸上機(jī)械進(jìn)行施工。排水板因地質(zhì)條件不同及海水深度不同，按打設(shè)平均深度及位置分為8個區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，水上打排水板數(shù)量為6，7134，78m，陸上排水板為23，378，533m。1.2、排水板設(shè)計(jì)參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)1）

4、a、每個塑料排水板應(yīng)在過濾套內(nèi)具有很薄連續(xù)性的單孔過水。塑料排水板的截面尺寸為100m （寬度）？ 4.8mm（厚度）。b、濾膜孔徑不大于75m， 滲透系數(shù)至少11？10-4m/s。c、排水孔隙應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度，以承擔(dān)施工安裝或作業(yè)所負(fù)載的作用。延伸率應(yīng)大于等于25%。在延伸率為10%時，抗拉強(qiáng)度應(yīng)該不小于1.0kn。d、排水容量應(yīng)在360kpa的壓力下，不小于70？10-6m3/秒 。由于扭曲（根據(jù)astm d-4716）導(dǎo)致排水容量減少不能超過15%。2）參照的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：下表為排水板試驗(yàn)的檢測頻率和參照規(guī)范試驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)頻率參照標(biāo)準(zhǔn)排水板通水量按排水板進(jìn)場和生產(chǎn)批次，每批次抽選樣品，5萬

5、米一次astm d-4716滲透系數(shù)astm d-4491延伸率astm d-4632等效孔徑astm d-4751拉伸強(qiáng)度astm 16821.3、排水板的打設(shè)布置排水板的打設(shè)之前應(yīng)，保證施工區(qū)域的砂墊層厚度大于2米，排水板的打設(shè)布置為梅花樁形，排水板的打設(shè)點(diǎn)與相鄰的打設(shè)點(diǎn)的等間距為1.3m。有關(guān)研究表明梅花形方式布置時在加固后期的固結(jié)速度要快于正方形和正六邊形布置時的固結(jié)速度，但在加固早期固結(jié)速度卻要慢于后2種布置方式下的固結(jié)速度。2、施工流程及施工工藝2.1施工前準(zhǔn)備1）排水板原材質(zhì)量保證為了保證塑料排水板的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，塑料排水板進(jìn)場后，應(yīng)做好以下幾個方面的工作：檢查塑料排水板是否

6、有出廠合格證及技術(shù)性能鑒定書。每批塑料排水板運(yùn)抵工地后進(jìn)行外觀檢查驗(yàn)收。進(jìn)入現(xiàn)場的塑料排水板，按批次檢驗(yàn)合格。進(jìn)場堆放的排水板派專人管理，妥善保管，上面用蓬布遮蓋，以防長時間暴露于空氣中老化變形。2）機(jī)械選型及配備根據(jù)施工要求，水上排水板打設(shè)深度為12-18m，陸上排水板打設(shè)深度為12-24 m，施工單位為打設(shè)能力能滿足施工打設(shè)深度要求，結(jié)合自身情況，陸上施工選擇靜壓式插板機(jī)和履帶式振動插板機(jī)進(jìn)行施工。靜壓式插板機(jī)由挖掘機(jī)及液壓插板機(jī)架改裝而成的，行走靠履帶，施打范圍是以挖機(jī)機(jī)身為中心、以機(jī)臂為半徑的區(qū)域，施打方式是通過鏈條傳遞壓力將排水板壓入地中，其靜壓力為30t。靜壓式插板機(jī)排水板打設(shè)深度

7、在12-17m，其特點(diǎn)是打設(shè)設(shè)備自重較振動插板機(jī)輕，打設(shè)時震動較小，能減少應(yīng)施工帶來的邊坡失穩(wěn)的影響，打設(shè)效率高，單位成本低，但受挖掘機(jī)功率、機(jī)架長度及傳動方式的制約打設(shè)深度相對較淺。因此靜壓式插板機(jī)主要應(yīng)用在圍堤內(nèi)側(cè)施工、打設(shè)深度較淺區(qū)域的施工以及地基承載較差的區(qū)域施工。振動式插板機(jī)：在該機(jī)型錘頭動力40kw，最大插板深度25m，振動錘激振力220kn。水上插板船：選用船身吃水較淺的船只，在臨時碼頭改裝。增加船首，船尾錨機(jī)。船甲板兩側(cè)安裝槽鋼軌道，每側(cè)軌道上安裝5臺插板機(jī)架。 打設(shè)方式為振動式。由于工期較緊，實(shí)行24小時施工。施工現(xiàn)場配備了，靜壓式插板機(jī)3臺，履帶式振動插板機(jī)10臺，插板船2

8、艘，推土機(jī)2臺，裝載機(jī)2臺，發(fā)電機(jī)7臺?；緷M足10萬米/天的施工任務(wù)。2.2、施工工藝1）施工工藝流程（船體定位）>插板機(jī)就位>裝帶及管靴>沉管下沉至設(shè)計(jì)底標(biāo)高>沉管上提>割帶操作>提沉管至水面，重新裝帶>檢查并記錄打設(shè)情況>插板機(jī)移位，重復(fù)定位。2）、具體施工方法a、陸上插板機(jī)施工塑料排水板插設(shè)施工前，先用推土機(jī)進(jìn)行場地的平整。排水板施工區(qū)域按100 m *100 m分塊編號。測量員用gps放出每塊施工區(qū)域的基點(diǎn)，施工班組用測繩從基點(diǎn)引點(diǎn)，再放細(xì)樣，打設(shè)點(diǎn)用石灰打點(diǎn)。待一切準(zhǔn)備就緒后，打設(shè)施工開始。打設(shè)時，先將塑料排水板套在樁靴的鋼筋上，樁靴

9、頂住鋼靴的頂部，再將鋼靴通過螺紋旋入排水帶套管頂部，操作人員通過滑輪拉緊排水板，啟動卷揚(yáng)機(jī)，施打開始。當(dāng)套管通過驅(qū)動裝置到打設(shè)計(jì)深度時提開套管，由于基礎(chǔ)泥層的阻力作用，樁靴自然脫落，排水帶套頭從樁靴上鋼筋倒向滑出留在基礎(chǔ)中，管靴拔出后，將排水板剪斷，然后移位，進(jìn)行下一點(diǎn)排水板的施打，依次進(jìn)行。b、水上插板船施工施工前，插板船上安裝2個gps移動站，移動站通過uhf波段的固定頻道與基站通訊聯(lián)接，從而使移動站能夠進(jìn)行差分定位。再在施工定位軟件中輸入排水板施工圖。施工船到達(dá)施工區(qū)域后，調(diào)整施工船位置，使船身方向與排水板打設(shè)方向平行。然后在船的前后拋八字錨，再用錨機(jī)微調(diào)船身，使定位軟件中的船身位置與施

10、工圖樣線重合。由于船上的插板機(jī)是用槽鋼進(jìn)行的導(dǎo)軌式設(shè)置，當(dāng)前一根排水板打設(shè)完畢，只需打樁機(jī)向后移動1.11.3m即可進(jìn)行下一根的打設(shè)，而不必動定位船，直到樁機(jī)由船首至船尾打設(shè)結(jié)束，再將前方八字錨鋼纜松開，收緊后方八字錨鋼纜進(jìn)行移位直至斷面打設(shè)結(jié)束，再進(jìn)行下一斷面的打設(shè)，打設(shè)時按正方形布置進(jìn)行定位，并要保證間距誤差，一般不大于±10cm，隨著潮位的漲落隨時調(diào)整錨繩，使船只停留原位，保證插板間距。后續(xù)的排水板施工與陸上施工類似。由于水上施工，打設(shè)深度控制至關(guān)重要。先用多波速測深儀測出打設(shè)區(qū)的灘面高程，結(jié)合打設(shè)時的潮位，通過插板機(jī)上的深度標(biāo)記進(jìn)行控制排水板的打設(shè)長度，進(jìn)而控制打設(shè)深度。根據(jù)

11、長期施工經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象，在淺海水域施工，采用預(yù)先剪斷帶施工，即事先將塑料排水板按設(shè)計(jì)深度剪斷，然后把剪斷的排水板套入樁靴上，按上述方法進(jìn)行打設(shè)。3）、施工質(zhì)量控制措施a、塑料排水板插設(shè)前，插板機(jī)定位應(yīng)準(zhǔn)確，插設(shè)深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，高度偏差在±50cm，套管垂直度嚴(yán)格控制在1.5%之內(nèi)。在機(jī)架上標(biāo)識刻度，便于直觀觀測打設(shè)深度，此外安裝排水板長度自動記錄儀做好施工記錄。b、排水板濾水膜在打設(shè)過程中避免損壞，防止淤泥進(jìn)入帶芯堵住輸水孔。打設(shè)過程中，經(jīng)常對施工機(jī)具進(jìn)行檢查，做到套管內(nèi)光滑，防止卡帶。對易磨損的插頭等配件要備有一定庫存，保證施工的連續(xù)性。c、嚴(yán)格控制間距和深度，嚴(yán)格控制回帶長度和回帶

12、量，如排水板的回帶長度超過30cm，且回帶現(xiàn)象超過打設(shè)總量的5%，則補(bǔ)打排水板。為避免回帶我方采取了如下的措施：樁靴平端與導(dǎo)管靴配合要適當(dāng)，避免錯縫，同時防止在打設(shè)過程中淤泥進(jìn)入導(dǎo)管從而增大對排水板的阻力；地質(zhì)情況不佳時，可以在插管中沖水，減少插管中的土質(zhì)余渣，增加排水板自重；改裝插頭，使用一次性馬口鐵悶板，排水板在打設(shè)過程中，悶板受力彎曲包裹住板頭，到達(dá)設(shè)計(jì)深度時，悶板能順利錨固到底部的硬土層。d、為保證排水通道的暢通，切割后的排水板需高出施工灘面25cm。3、施工監(jiān)測為保證工程質(zhì)量，確定排水板的固結(jié)效果。施工時在各區(qū)段的控制面處，埋設(shè)了測斜管，沉降標(biāo)，孔隙水壓水計(jì)等原觀儀器，分別對水平位移

13、、垂直沉降和孔隙水壓力的消散情況進(jìn)行現(xiàn)場觀測，以保證施工安全、并檢驗(yàn)塑料排水帶堆載的工程效果、對后期工程進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)調(diào)整。經(jīng)過后期的監(jiān)測分析，2a島吹填區(qū)域的平均沉降量為32cm，圍堤堤身下沉均勻，邊坡穩(wěn)定，達(dá)到的預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。4、結(jié)語在塑料排水板軟基處理工程中，由于施工準(zhǔn)備充足，制度健全，施工過程控制的技術(shù)措施嚴(yán)密，從而在工期緊，工程量大的情況下，能順利完成工程任務(wù)。此外根據(jù)施工實(shí)際，選擇合適的打設(shè)機(jī)械，并嚴(yán)格按照施工工藝要求組織施工，則塑料排水板施工效率更高，經(jīng)濟(jì)效益更好，施工質(zhì)量更有保證。參考文獻(xiàn)：1 馬驍，陳曉黎，陳志勇. 塑料排水板布置方式研究j.交通科技，2010，1（22）.2 殷宗澤.土工原理m.北京：中國水利水電出版社，2007.3 駱方榮，廖全書.塑料排水板在高速公路軟基處理中的應(yīng)用j.城市道橋與防洪，