xx鐵路軟基施工中塑料排水板施工技術(shù)

XX鐵路軟基施工中塑料排水板施工技術(shù)塑料排水板作為軟土地基排水加固處理方法，目前廣泛應(yīng)用于公路、水利、鐵路等地基處理工程。使用塑料排水板對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，在荷載作用下，可縮短軟土層的壓縮排水時(shí)間，加快軟土地基的固結(jié)速度，提高地基承載力，有效地縮短路基沉降時(shí)間，減小路基的工后沉降，但塑料排水板施工由于受施工機(jī)械、地下水深度等因素的影響，施工難度大，施工質(zhì)量不易控制，工程實(shí)例尚不多。本文結(jié)合張集鐵路施工，介紹了水塑料排水板的施工設(shè)備和施工工藝，以供參考并指正。一、工程概況本工段DKXX+XX～DKXX+XX段采用塑料排水板進(jìn)行軟基處理。塑料排水板間距為1.1m，深度4.5m～11.0m。呈正三角形布置。處理范圍為路基坡角以內(nèi)。二、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)法或是先在地基中設(shè)置砂井或塑料排水板法等豎向排水體，然后利用建（構(gòu)）筑物本身重量分級(jí)逐漸加載；或是在建（構(gòu)）筑物建造以前，在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓（或者真空預(yù)壓），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，它可以解決以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)沉降問(wèn)題，使地基的沉降在加載預(yù)壓期間大部分或基本完成，使構(gòu)筑物在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降或沉降差。(2)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。塑料排水板法的加固原理是：利用插板機(jī)械在含水量大、孔隙比大、壓縮性高、深厚的軟土地基中插設(shè)具有良好透水性的塑料排水板，從而在軟土地基中形成豎向的排水通道，在其上鋪設(shè)砂礫墊層而形成水平排水通道增加了土層的排水通道，如圖2所示。在上部輔加砂礫墊層的作用下，在軟土地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力。軟土地基中的孔隙水應(yīng)力和附加應(yīng)力引起的超孔隙水應(yīng)力隨著孔隙水通過(guò)塑料排水板和砂墊層排出而降低，地基的孔隙水含水量也隨之降低，從而增加了土體密實(shí)度。根據(jù)太沙基的有效應(yīng)力原理（б/=б-u；其中：б/表示有效應(yīng)力，б表示總應(yīng)力，u表示孔隙水應(yīng)力）可知，由土顆粒間傳遞的有效應(yīng)力б/會(huì)隨著地基中孔隙水應(yīng)力降低（即孔隙水的消散）等量增加，進(jìn)而加速地基的固結(jié)和地基土的承載力的提高。使軟土地基在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的固結(jié)度,大大減小路基施工的工后沉降圖2三、塑料排水板的特點(diǎn)最早的排水固結(jié)法是砂井排水,但此法存在的問(wèn)題是地基變形后,容易產(chǎn)生斷頸和頸縮。塑料排水板法彌補(bǔ)了砂井的不足,使施工工藝大大簡(jiǎn)化,工效成倍增長(zhǎng),具有以下顯著特點(diǎn):(1)塑料排水板是由廠家批量生產(chǎn)的,質(zhì)量均勻且易控制,具有良好的透水和排水性能;(2)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);(3)重量輕(約15N/m),搬運(yùn)方便,施工質(zhì)量易控制和檢查;(4)塑料排水板的斷面尺寸小,插入時(shí)對(duì)地基土擾動(dòng)小,連續(xù)性好;(5)施工機(jī)械簡(jiǎn)單,施工速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度小,施工場(chǎng)地整潔。四、施工設(shè)備及材料選用張集鐵路采用SPB-AO型塑料排水板基本材質(zhì)：芯板為全新高密度、聚乙烯、聚丙烯塑料排水板，慮膜為黏合型。SPB-AO型塑料排水板縱向通水量≥25m3/s,濾膜拉伸強(qiáng)度為（干拉1.5KN/m，濕拉1.0KN/m）。在施工前應(yīng)有出廠合格證與復(fù)檢資料。采用江蘇徐州彭大制造廠生產(chǎn)的F-30履帶式插板機(jī)3臺(tái)。五、施工方法

1、平整（修建）臨時(shí)施工便道（便橋），確保施工機(jī)具、施工材料進(jìn)場(chǎng)道路暢通。2、清除施工范圍內(nèi)的地下及空中障礙物；并在征地紅線內(nèi)，側(cè)挖設(shè)臨時(shí)排水溝，排水溝尺寸：底部寬1000mm×高800mm。采用掘機(jī)來(lái)挖。并應(yīng)保持有1%溝底縱坡，排水溝與原有河道、水渠相連接。疏導(dǎo)地表水，基底表層保持干燥。用推土機(jī)結(jié)合平地機(jī)清除地表草皮、田埂、根植土、石塊，晾曬到一定含水量后進(jìn)行壓實(shí)，3、使用全站儀放樣出塑料排水板處理路段的坡腳線，并用素土填筑到略高于原地面，做成4%的人字橫向排水坡，壓實(shí)后并報(bào)檢監(jiān)理工程師。4、鋪設(shè)砂墊層：選干凈的砂礫，其含泥最不大于5％，細(xì)度模數(shù)不小于2.3，其干密度不小于16.5KN/m3；利用自卸車(chē)將砂礫運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，為縮短工期，可在方便汽車(chē)出入的各個(gè)地段同時(shí)進(jìn)行，推土機(jī)將砂不斷往前及兩側(cè)攤平，保證壓實(shí)后的厚度不小于30cm；厚度不夠的地方補(bǔ)砂至符合設(shè)計(jì)要求；用碾壓機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)到中密，壓實(shí)合格后報(bào)驗(yàn)監(jiān)理工程師。5、根據(jù)設(shè)計(jì)要求塑料排水板呈三角形分布，間距1.1m。在砂墊層上標(biāo)出塑料排水板其具體位置，并用小竹簽標(biāo)志。6、打設(shè)塑料排水板樁不得采用錘擊法或水沖法施工。7、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置、深度和間距進(jìn)行施工。樁的頂部要深入砂墊層至少30cm，外露長(zhǎng)度不小于50cm，使其與墊層貫通，保證排水良好。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)量單元測(cè)點(diǎn)檢驗(yàn)方法1平面位置±100mm每根排水板檢查10%1用經(jīng)緯儀、拉線線和鋼尺量量縱橫兩個(gè)個(gè)方向，取取大值2外露長(zhǎng)度陸上±50mm陸上：逐件檢查查用鋼尺量3垂直度±1.5%抽查10%用經(jīng)緯儀、吊線線和鋼尺量打打設(shè)套管的的傾斜度8、打設(shè)時(shí)宜順線路方向分段逐排進(jìn)行，分段長(zhǎng)度不宜大于100m。9、插塑板機(jī)施工按兩側(cè)坡腳處向路基中心平行打設(shè)的順序進(jìn)行。在插打機(jī)具上表明進(jìn)尺記號(hào)，以控制插打深度。打完排水板樁后，慢速上拔套管，防止套管帶出的淤泥掉在砂墊層上堵塞排水通道，插打形成的孔洞用砂回填。10、塑料排水板在插入地基的過(guò)程中，保證不扭曲、透水膜無(wú)破損和污染。板底應(yīng)錨定在孔底，防止跟袋。11、排水板插好后，要及時(shí)將露在墊層外多于部分切斷，并予以保護(hù)，以免損壞、污染而降低排水效果。12、施工過(guò)程中必須有相應(yīng)的施工記錄，施工記錄不得弄虛作假和涂抹。13、在塑料排水板插好后要及時(shí)覆蓋，避免塑料排水板受太陽(yáng)暴曬。六、施工情況

1、張集鐵路塑料排水板于2006年6月12日開(kāi)工，于2006年8月20日結(jié)束，共施工69天。2、張集鐵路施工塑料排水板約84萬(wàn)m，由于工期較緊任務(wù)比較重，需要24小時(shí)不間斷作業(yè)。3、施工中存在的問(wèn)題及解決辦法①通過(guò)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,其主要原因是套管中進(jìn)入淤泥,增大了塑料板與套管壁的摩擦力以致造成塑料板帶出,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)進(jìn)行套管內(nèi)壁附著的淤泥清理。②實(shí)踐表明,目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的由反鏟機(jī)改進(jìn)的插板機(jī),采用液壓系統(tǒng)利用靜壓法打設(shè),現(xiàn)場(chǎng)使用情況良好,行走方便,插入速度快,施工質(zhì)量易保證。此外,施工人員的操作熟練程度與技能也將直接影響塑料排水板的施工質(zhì)量。③張集鐵路處于內(nèi)蒙古境內(nèi)，風(fēng)沙大、天氣變化快，由于風(fēng)大易將露在套管外的塑料排水板刮起飄揚(yáng)，極易使排水板扭曲、破損，甚至斷裂，影響施工速度和工程質(zhì)量。

解決辦法：用φ8的圓鋼做成φ200的圓環(huán)，并用軟繩將圓環(huán)每隔1m連成環(huán)套，將套管和塑料排水板套在中間，有效的控制了排水板的飄動(dòng)，使在大風(fēng)天氣插板照常施工。

④由于塑料排水板屬地下工程，不易測(cè)量出所打入深度。

解決辦法：1、通過(guò)塑料排水板出場(chǎng)所自帶編碼來(lái)控制所打入長(zhǎng)度。2、在插板機(jī)上標(biāo)刻出刻度來(lái)控制插入排水板長(zhǎng)度。七、質(zhì)量控制1、濾膜和芯板的強(qiáng)度、排水能力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。濾膜緊裹芯板不松皺。2、進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的塑料排水板，應(yīng)堆放于干燥通風(fēng)處，并加以遮蓋，以防暴露在空氣中老化。3、排水板在抽出保護(hù)套管時(shí)，若發(fā)生跟袋，當(dāng)跟袋長(zhǎng)度大于0.5m時(shí)，應(yīng)重新補(bǔ)打。4、排水板禁止接長(zhǎng)使用。5、施工質(zhì)量不符合要求時(shí)，按監(jiān)理工程師的要求采取補(bǔ)救措施或重新補(bǔ)打。6、塑料排水板施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法（見(jiàn)下表）7、施工結(jié)束后,施工單位需及時(shí)提交以下竣工資料:現(xiàn)場(chǎng)施工原始記錄、施工日志、竣工平面圖和斷面圖、分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定表、塑料排水板試驗(yàn)報(bào)告、工程竣工總結(jié)等。序號(hào)檢查項(xiàng)目單位規(guī)定值或允許偏偏差檢查方法1板間距mm±150抽查板數(shù)2%2板長(zhǎng)m不小于設(shè)計(jì)查施工記錄（現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)）3豎直度%1.5查施工記錄（現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)）4伸入砂墊層的長(zhǎng)長(zhǎng)度mm+1000抽查