排水板施工技術(shù)

熱帶沼澤地區(qū)塑料排水板施工技術(shù)汪磊，蔡偉汪磊：中交二航局二公司斯里蘭卡OCH項(xiàng)目經(jīng)理部蔡偉：中交二航局二公司斯里蘭卡OCH項(xiàng)目經(jīng)理部摘要：結(jié)合斯里蘭卡OCH實(shí)例，對(duì)軟基處理中的塑料排水板法的加固處理技術(shù)進(jìn)行介紹，并就施工質(zhì)量控制的技術(shù)措施等進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：軟基處理 排水板 施工技術(shù) 一、 工程概況斯里蘭卡OCH項(xiàng)目是科倫坡外環(huán)公路（OCH）項(xiàng)目最先建設(shè)部分，連接南部交通發(fā)展項(xiàng)目（STDP）和A4互通立交(K27+900)，該項(xiàng)目起點(diǎn)為17+500，終點(diǎn)為28+500，全長(zhǎng)11公里，公路按雙向四車道設(shè)計(jì)，路基頂面寬度24.5m，未來(lái)將拓寬為6車道。全線包含1座互通立交、1座3.255公里長(zhǎng)的高架橋（K18+440K21+695）、一座公路橋、10座跨線橋、20座箱涵、12座管涵。根據(jù)地質(zhì)勘察，工程位于沼澤區(qū)域，地質(zhì)構(gòu)造從上至下依次為淤泥層、粘性土層、砂層、及強(qiáng)風(fēng)化巖。淤泥層厚度一般為2.53m，因此，該工程大多處于軟土區(qū)域，且軟土具有以下特點(diǎn)。 1.天然含水量高、孔隙比大。2.透水性差。3.壓縮性高。4.抗剪強(qiáng)度低。5.流變性顯著?；谠擁?xiàng)目地基土的以上特點(diǎn)，以及根據(jù)業(yè)主提供的概念設(shè)計(jì)圖紙，該工程的軟土地基處理方法主要有：A型：先導(dǎo)層+礫石墊層，B型：先導(dǎo)層+礫石墊層+土工布，C型：先導(dǎo)層+礫石墊層+排水板+土工布，I型：先導(dǎo)層+礫石墊層+排水板，J型：砂換填+排水板+礫石墊層+土工布，H型：開(kāi)挖換填等六種方式。因此，根據(jù)以上軟基處理類型，除A、B、H型不用排水板外，其余均含有排水板施工。OCH工程需要軟基處理的路基長(zhǎng)度（包括匝道+引線路）共約8.7公里，但是需要排水板處理的路基長(zhǎng)度為6.2公里，約占軟基處理的70%。因此，排水板處理為本工程軟基處理的主要方法。以下結(jié)合工程實(shí)際對(duì)塑料排水板處理的施工技術(shù)進(jìn)行介紹。二、 塑料排水板法的加固原理及特點(diǎn)1. 塑料排水板法的工藝流程塑料排水板法的施工工藝流程一般如圖1所鋪設(shè)30cm礫石墊層移機(jī)就位插設(shè)塑料排水板移機(jī)就位插設(shè)塑料排水板鋪設(shè)30cm礫石墊層埋設(shè)沉降觀測(cè)板、水壓計(jì)和位移觀測(cè)樁路基填筑+堆載預(yù)壓鋪設(shè)土工布若無(wú)土工布清理工作面填筑50cm先導(dǎo)層鋪設(shè)20礫石墊層測(cè)放塑料排水板點(diǎn)位圖1 塑料排水板完成后示意圖 圖2 塑料排水板法施工流程圖2. 塑料排水板法的加固原理塑料排水板法是排水固結(jié)法的一種形式。排水固結(jié)法是先在地基中設(shè)置塑料排水板等豎向排水體，然后利用上部路基填筑以及堆載預(yù)壓的作用，使土體中的孔隙水經(jīng)過(guò)排水板從礫石墊層中排出，使軟基土體逐漸固結(jié)，地基逐步發(fā)生沉降，從而提高地基強(qiáng)度的方法。該方法是處理軟土地基的有效方法之一，它可以解決以下兩個(gè)問(wèn)題：a.沉降問(wèn)題，使路基的沉降在路基填筑和堆載預(yù)壓期間大部分或基本完成，從而使路基不致產(chǎn)生不均勻沉降。b.穩(wěn)定問(wèn)題，加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。3. 塑料排水板法的特點(diǎn)根據(jù)在施工過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，塑料排水板彌補(bǔ)了其他軟基處理方法的不足,在施工工藝上有以下顯著特點(diǎn) a. 塑料排水板是由廠家批量生產(chǎn)的,材料質(zhì)地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定。;b. 塑料排水板材料具有一定的強(qiáng)度及延伸率,適應(yīng)地基變形的能力強(qiáng); c. 塑料排水板的斷面尺寸小,便于施工操作，插入時(shí)對(duì)地基土擾動(dòng)小,連續(xù)性好;d. 施工機(jī)械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，工程費(fèi)用便宜。三、 施工機(jī)械與材料1. 施工機(jī)械設(shè)備本工程塑料排水板設(shè)計(jì)插設(shè)深度為4-6m,工程量約為100萬(wàn)米。 施工采用PC-300或 PC-400履帶式專用靜壓插板機(jī)，是由PC-300或PC-400挖掘機(jī)與插板架組裝而成的，采用液壓系統(tǒng)利用靜壓法打設(shè)，經(jīng)組裝的插板機(jī)操作靈活、行走方便、對(duì)地面的擾動(dòng)較小、插入速度快、方便施工，施工質(zhì)量易得到保證。2塑料排水板材料的選定 根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求,本工程采用的塑料排水板應(yīng)具有耐腐蝕性和足夠的柔性,卷曲、回折時(shí)不開(kāi)裂。其技術(shù)指標(biāo)必須設(shè)計(jì)要求,進(jìn)場(chǎng)后必須經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后方可投入使用。四、施工質(zhì)量控制為了確保工程的施工質(zhì)量,確保軟基處理的效果,在施工過(guò)程中主要從以下幾個(gè)方面對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制:1首先在清表后的原地面填筑50cm的先導(dǎo)層，用推土機(jī)或挖掘機(jī)進(jìn)行整平且必須經(jīng)過(guò)工程師的驗(yàn)收合格。 2 用推土機(jī)鋪設(shè)20cm礫石墊層,并且整平以保證插板機(jī)能夠順暢的在工作場(chǎng)地進(jìn)行排水板插打，所鋪設(shè)的礫石墊層不需要用壓路機(jī)壓實(shí)。3 嚴(yán)格按施工圖設(shè)計(jì)的位置、間距對(duì)塑料排水板插設(shè)位置進(jìn)行放樣,并用石灰作好標(biāo)記,嚴(yán)格控制塑料排水板間距，嚴(yán)禁隨意施插。4采購(gòu)進(jìn)場(chǎng)的排水板在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加以遮蓋,應(yīng)避免陽(yáng)光直接照射和長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中老化。5塑料排水板進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后必須經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師的抽樣檢驗(yàn)并合格，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求后方可施工使用，在打設(shè)前由專人檢查,發(fā)現(xiàn)破損和污染部分應(yīng)剪除。6錨板與排水板、套管要配套,避免淤泥進(jìn)入套管。一經(jīng)發(fā)現(xiàn),必須及時(shí)清除,以免塑料板與套管壁間的摩擦力增大以致帶出塑料板。7為了避免淤泥進(jìn)入板芯以致堵塞排水通道,影響排水效果,防止塑料排水板被帶出,底部端頭的塑料排水板應(yīng)反折回一定長(zhǎng)度,與錨板可靠連接,并且錨板與導(dǎo)管下端口密封要嚴(yán)。塑料排水板錨板8. 為確保塑料排水板打設(shè)深度記錄的準(zhǔn)確性,在插板機(jī)塔架上應(yīng)設(shè)有明顯的進(jìn)尺標(biāo)記。 9. 打設(shè)過(guò)程中,當(dāng)塑料排水板長(zhǎng)度不夠而需要接長(zhǎng)時(shí),必須按照技術(shù)規(guī)范或在工程師的批準(zhǔn)下進(jìn)行。10.嚴(yán)格監(jiān)控塑料排水板的打入深度。打入深度如果明顯小于設(shè)計(jì)值，或者地基下有堅(jiān)物，應(yīng)廢棄該點(diǎn)的排水板，并且在監(jiān)理工程師的指示下在就近處進(jìn)行補(bǔ)打。11.塑料排水板在插設(shè)過(guò)程中,必須有專人做好各項(xiàng)記錄。塑料排水板施工質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法如表1。表1. 塑料排水板打設(shè)允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法 序號(hào)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)單元數(shù)量檢驗(yàn)方法1平面位置100mm每根排水板隨機(jī)抽查用全站儀將排水板區(qū)域放出，然后按照?qǐng)D紙的點(diǎn)位進(jìn)行人工放樣，并用石灰做好標(biāo)記。2外露長(zhǎng)度50mm逐件檢查用鋼尺量 12. 每根排水板插設(shè)完畢后外露的排水板不得污染。應(yīng)及時(shí)派工人用礫石進(jìn)行鋪蓋，使其與礫石墊層連通,保證排水暢通，同時(shí)也可防止后續(xù)施工對(duì)排水板的損壞。五、施工中存在的問(wèn)題及對(duì)策通過(guò)本工程排水板施工的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)塑料排水板法的施工工藝在施工中仍存在一些質(zhì)量控制的難點(diǎn)。1. 跟帶長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察、分析,其主要原因是部分錨板的型號(hào)和質(zhì)量有一定缺陷,在插打過(guò)程中，錨帶斷裂以致造成塑料板帶出,影響插設(shè)排水板的進(jìn)度。因此,在塑料排水板打設(shè)過(guò)程中,需根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對(duì)錨板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有缺陷的錨板應(yīng)及時(shí)更換。2. 施工功效通過(guò)實(shí)踐證明，在開(kāi)始進(jìn)行排水板施工時(shí)，由于對(duì)插打排水板技術(shù)掌握不熟，工人操作等原因，每天僅能插打300個(gè)點(diǎn)，總長(zhǎng)度約1200米。隨著對(duì)排水板施工技術(shù)的不斷改進(jìn)，如合理安排插板機(jī)走向，熟悉插板機(jī)插打半徑等，以及在現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范施工人員的操作后，每天可插打近600個(gè)點(diǎn)，總長(zhǎng)度可達(dá)到2500米左右，從而大大的提高了施工速度，縮短了軟基處理的工期。3. 外露長(zhǎng)度在每個(gè)排水板施工完成后，都要由施工人員進(jìn)行人工切割，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，外露長(zhǎng)度要保證在30cm（5cm）。由于施工人員的操作熟練程度，施工中存在個(gè)別外露長(zhǎng)度超出允許范圍之外，從而造成了在鄰近處補(bǔ)打排水板的現(xiàn)象，對(duì)施工質(zhì)量造成了一定影響。因此，在對(duì)施工人員進(jìn)行了正確的切割方法指導(dǎo)后，以及根據(jù)設(shè)計(jì)允許值要求制作了切割標(biāo)尺后，已經(jīng)避免了外露長(zhǎng)度超標(biāo)的情況。