史海維+谷建進(jìn)+胡碎仙

[摘要]近年來，采用塑料排水板固結(jié)軟基成為一種新興的方法，因其具有排水速度快、耐久性強(qiáng)、施工方便、成本低廉等特點(diǎn)，已成為目前處理軟土地基，特別是濱海地區(qū)深厚層灘涂軟土地基處理的首選施工方法。本文結(jié)合工程實(shí)踐，介紹了塑料排水板在灘涂軟基礎(chǔ)處理中的施工工藝、質(zhì)量控制，供同行參考。

[關(guān)鍵詞]濱海灘涂;塑料排水板;施工工藝;質(zhì)量控制

文章編號：2095-4085（2015）01-0048-04

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國家“十二五”規(guī)劃綱要的提出，建設(shè)項(xiàng)目迅猛增加，但在建設(shè)過程中各種惡劣的地質(zhì)情況無法避免。我國沿海發(fā)達(dá)地區(qū)濱海區(qū)域多為灘涂，有相當(dāng)一部分工程項(xiàng)目是建在灘涂軟土地基上。

軟土多為淤泥、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞粘土及淤泥混砂層，其特點(diǎn)是厚度大、含水量大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低，天然地基不能滿足承載力、沉降量、沉降差的要求。因此，這類軟土地基通常要采取處理措施。

塑料板排水固結(jié)法就是處理這類軟土地基的有效方法之一，因其具有排水速度快、耐久性強(qiáng)、施工方便、成本低廉、排水固結(jié)效果好等特點(diǎn)，而愈來愈多的在濱海灘涂地區(qū)軟基處理中推廣應(yīng)用。

從2008年開始，筆者先后參與了臨海市北洋涂圍墾工程、寧波市北侖區(qū)七姓涂圍海造地工程、77省道延伸線龍灣至洞頭疏港公路工程三個(gè)項(xiàng)目的軟基處理施工。軟基處理以塑料排水板加堆載預(yù)壓為主，處理效果比較理想。

1 塑料排水板軟基處理的原理

塑料排水板軟基處理的的原理是：利用插設(shè)在軟土地基中的塑料排水板建立起豎向排水系統(tǒng)，利用塑料排水板上部的砂墊層或碎石墊層建立起橫向排水系統(tǒng)，通過砂墊層或碎石墊層上部的填筑料和超（等）載預(yù)壓料建立起加壓系統(tǒng)，使軟土中的孔隙水產(chǎn)生壓差而滲出。進(jìn)而達(dá)到固結(jié)軟土、提高地基土強(qiáng)度的目的。

利用上部的土工材料（土工布、格柵等）良好的延展性和整體抗剪性，均勻的縱橫向抗拉性、高抗疲勞性、耐腐蝕性等特點(diǎn)保證塑料排水板處理區(qū)域地基整體的穩(wěn)定性。

2 塑料排水板施工工藝流程

灘涂地區(qū)塑料排水板的施工工藝流程一般為：場地雜物清理——鋪設(shè)土工布隔離層一鋪設(shè)下層墊層一板位放樣一機(jī)具就位一塑料排水板穿靴-+拉緊排水板一插入套管一拔出套管一隔斷排水板一檢查并記錄板位等情況一開動機(jī)具進(jìn)行套管移位一打下一板位排水板。

以上工藝流程里，其中“場地雜物清理、鋪設(shè)土工布隔離層、鋪設(shè)下層墊層、板位放樣”為施工準(zhǔn)備階段的環(huán)節(jié)，其余為施工過程中的環(huán)節(jié)。打完一卷塑料排水板后需要接板，由施工人員利用間隙時(shí)間完成。

打完一個(gè)區(qū)域塑料排水板，間距、板位偏距、插設(shè)深度、豎直度、數(shù)量等驗(yàn)收合格后，還有以下工藝流程：攤鋪上層墊層一鋪設(shè)土工材料一加載預(yù)壓，這也屬于施工過程的重要環(huán)節(jié)。

3 塑料排水板軟基處理施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

按工程實(shí)體質(zhì)量的形成過程，施工質(zhì)量控制分為施工準(zhǔn)備控制、施工過程控制、交（竣）工驗(yàn)收控制。其中施工承包單位資質(zhì)核查、施工方案審查、作業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備狀態(tài)的檢查也是施工質(zhì)量控制的重要組成部分，本文不作贅述。根據(jù)筆者近年來參加濱海灘涂地區(qū)軟基處理施工的工程實(shí)踐，對施工準(zhǔn)備、施工過程、交（竣）工驗(yàn)收三階段，總結(jié)出以下16個(gè)質(zhì)量控制要點(diǎn)，供同行參考。

3.1 塑料排水板原材料控制

塑料排水板必須檢驗(yàn)合格方可使用，不合格的塑料排水板必須清退出場。進(jìn)場堆放在現(xiàn)場的塑料排水板應(yīng)加以覆蓋，防止長時(shí)間暴露在空氣中老化。規(guī)格和物理力學(xué)等指標(biāo)檢驗(yàn)合格的排水板，有扭結(jié)、濾膜破損、濾膜上有污物、芯板斷裂的也為不合格材料，嚴(yán)禁使用。

3.2 塑料排水板施工機(jī)械配置控制

塑料排水板的主要施工機(jī)具為干地插板機(jī)和水下施工的插板船，國內(nèi)插板機(jī)目前有挖掘機(jī)改裝式、履帶式、軌道式、龍門架式等種類，性能不一，具體選擇應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，從機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功效、適用度等方面考慮。插板機(jī)的套管有扁形、菱形、圓形三種，其斷面形狀和尺寸應(yīng)滿足打設(shè)豎直度、深度、強(qiáng)度、剛度等要求，套管打設(shè)端應(yīng)盡可能細(xì)小些，使得拔管時(shí)土層盡快回縮夾住排水板，防止回帶。插板機(jī)的打設(shè)動力應(yīng)配備液壓式或振動式，不得采用錘擊式和水沖式。根據(jù)濱海灘涂地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)和施工條件，一般選用軌道式或龍門架式插板機(jī)，套管選用扁形或圓形。

3.3 土工布隔離層鋪設(shè)的控制

對灘涂基面軟基處理進(jìn)行雜物清理后，就鋪設(shè)土工布隔離層，一般為編織布或無紡?fù)凉げ肌ＴO(shè)置土工布隔離層的目的是防止灘涂軟土進(jìn)入下層砂（碎石）墊層，以免影響豎向排水通道的暢通，所以應(yīng)嚴(yán)格控制土工布的鋪設(shè)。編織布或無紡?fù)凉げ紤?yīng)整片橫向鋪設(shè)，搭接應(yīng)超過至少1.0m，縱向不得搭接;不得過于緊繃，也不得折皺、扭曲;鋪設(shè)后應(yīng)固定壓牢并覆蓋，不得長時(shí)間暴露（一般不允許超過48h）。

3.4下層墊層攤鋪的控制

塑料排水板施工中鋪設(shè)下層墊層的目的有兩個(gè)，一是作為透水層和找平層，二是為了能使插板機(jī)正常施工不發(fā)生傾覆。灘涂軟基中一般鋪設(shè)碎石墊層，無碎石時(shí)可以用卵石墊層代替。鋪設(shè)時(shí)主要是控制墊層的材料合格、控制其厚度不小于設(shè)計(jì)要求。若設(shè)計(jì)厚度偏小、鋪設(shè)厚度不均勻，施工機(jī)械在作業(yè)過程中來回走動將使下部土工布隔離層負(fù)荷不均勻，受擠壓后軟土將破布而出，產(chǎn)生“鼓包”現(xiàn)象。在產(chǎn)生“鼓包”處，應(yīng)要求挖走軟土重新覆蓋土工布后按設(shè)計(jì)厚度要求鋪設(shè)碎石，重新鋪設(shè)的土工布及碎石范圍應(yīng)大于產(chǎn)生“鼓包”面積的2倍以上。

3.5板位放樣的控制

按設(shè)計(jì)要求的處理長度、寬度及板距，計(jì)算出布設(shè)的排數(shù)和列數(shù)。例：設(shè)計(jì)采用梅花形布置時(shí)，則：排數(shù)=處理長度/板距×sin60d+1;列數(shù)=處理寬度/板距+1。根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制板位平面布置圖，并標(biāo)注排、列編號。把繪制好的板位平面布置圖作為技術(shù)交底書的附件，在開工前向作業(yè)人員交底。同時(shí)繪制一張較大的板位平面布置圖交施工人員打設(shè)時(shí)使用，每施打一根在圖上相應(yīng)位置標(biāo)出，以免遺漏。

在鋪設(shè)好的碎石墊層（下層墊層）上根據(jù)插板機(jī)分布、工程進(jìn)展情況、板位平面布置圖放出具體板位，并設(shè)置鮮明標(biāo)記，一次放板位數(shù)量不宜過多。一般可用Ф6mm、長15cm左右的短鋼筋插在板位上，頂部用油漆抹紅（施打時(shí)用來卡住排水板端部，插入后將排水板錨固于孔底，防止拔管時(shí)帶上排水板）。

3.6試打的控制

塑料排水板施工深度一般要求穿透軟弱層，到達(dá)硬殼層，否則排水板容易回帶，且軟基處理效果不佳。為了摸清不同施工段的地質(zhì)特點(diǎn)，確定不同插設(shè)深度時(shí)的施工規(guī)律，應(yīng)先試打排水板。試打可以按間隔10m，分左、中、右三個(gè)試點(diǎn)試打。試打3-5根，以便準(zhǔn)確的掌握單根排水板的施工時(shí)間和工藝、檢驗(yàn)機(jī)具的性能、土層適應(yīng)情況，為大面積施工提供依據(jù)。

3.7板位偏移的控制

在對板位準(zhǔn)確放樣后，即按板位平面布置圖組織塑料排水板的打設(shè)。打設(shè)過程中，施工場地、施工環(huán)境、施工隊(duì)伍的素質(zhì)、施工工藝都可都能造成板位偏移。一般要求塑料排水板板位超出±30 mm的偏差時(shí)判定為不合格，就要求重新補(bǔ)打。根據(jù)筆者的工程實(shí)踐總結(jié)，造成板位偏移的大多是人為原因，這是應(yīng)該可以控制的。插板機(jī)定位好下插套管前，由作業(yè)人員去扶住套管對準(zhǔn)板位。只要施工人員有素質(zhì)、有責(zé)任心，板位偏差基本都能控制。

3.8板距的控制

塑料排水板的間距是保證排水效果的重要指標(biāo)，在施工時(shí)應(yīng)通過準(zhǔn)確的板距來保證板距符合設(shè)計(jì)要求。在施工過程中，應(yīng)按規(guī)定的頻率對板距進(jìn)行抽檢。板距誤差超過±150mm時(shí)判定為不合格，就要求重新補(bǔ)打。

3.9打設(shè)深度及根數(shù)的控制

塑料排水板打設(shè)深度是決定軟基處理效果的主要參數(shù)，是施工質(zhì)量驗(yàn)收評定的關(guān)鍵項(xiàng)目。打設(shè)深度不足問題比較普遍，以致軟基在預(yù)壓期內(nèi)沉降減少，固結(jié)度達(dá)不到預(yù)定要求，工后沉降量增大，地基承載力偏低，最終在上部預(yù)壓結(jié)束后將出現(xiàn)起伏、凹陷、破壞等不良后果。排水板打設(shè)深度的計(jì)算公式為：S=S。+S。+|s。，.s為排水板的長度，Js。為設(shè)計(jì)打設(shè)長度，Js。為外露長度，Sh為回帶允許長度，S。一般要求>20 cm，一般要求0

打設(shè)深度的控制有：①機(jī)架上紅油漆做標(biāo)記法;②測深儀檢測法;③查刻度數(shù)值法。

打設(shè)深度不夠，則要求補(bǔ)打。其中測深儀檢測法適用于濾膜黏合型帶測深銅絲的排水板，查刻度數(shù)值法適用于國產(chǎn)濾膜板芯分離式帶刻度標(biāo)記的排水板，機(jī)架上紅油漆做標(biāo)記法適合各種排水板（只是一種簡易控制方法）。不管何種控制方法，施工過程中都要做到勤查勤測。

打設(shè)根數(shù)即打設(shè)的總數(shù)量，在打設(shè)完一個(gè)區(qū)域后，對照設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)量，清點(diǎn)總根數(shù)。若少于圖紙數(shù)量，及時(shí)安排補(bǔ)打。

3.10塑料排水板“回帶”現(xiàn)象的控制

塑料排水板施工在提升導(dǎo)管過程中，常出現(xiàn)排水板跟著導(dǎo)管一起被拔出的現(xiàn)象，即“回帶”現(xiàn)象?；貛КF(xiàn)象的出現(xiàn)將使塑料排水板的處理深度減小，從而影響軟基處埋效果，施工過程中必須嚴(yán)加控制?；貛чL度一般不允許超過50 cm，且不能超過總根數(shù)的5 010，超出此規(guī)定的必須要求緊靠旁邊重新打一根。要避免回帶現(xiàn)象，在插入排水板時(shí)必須打夠足夠的深度，使其穿透穿透軟弱層，進(jìn)入到其下的硬殼層一定程度，使超深部分約等于回帶長度，同時(shí)排水板與套管管靴頂部的連接必須合理和牢靠，并且應(yīng)避免淤泥、砂礫等進(jìn)入導(dǎo)管中增大排水板與導(dǎo)管之間的摩阻力等。

3. 11豎直度的控制

規(guī)范規(guī)定塑料排水板施工過程中其垂直度要求不超過1. 5%。在實(shí)際控制施工過程中，因插板機(jī)沒有垂直度的控制標(biāo)尺而不易操作，通常的做法是在插板機(jī)的導(dǎo)管架上懸掛垂球的方法來進(jìn)行控制。但實(shí)際施工過程中的垂直度主要取決于下部墊層的平整性。因此只要保證了墊層的平整性，插板機(jī)就不會出現(xiàn)大的傾斜，這樣排水板的垂直度也不會超標(biāo)。

3.12塑料排水板接板的控制

規(guī)范規(guī)定打入地基的排水板宜為整板，長度不足需要接長時(shí)必須按規(guī)范要求進(jìn)行，且接頭數(shù)量不能超過loo/o，一根最多接長一次。接板的控制要點(diǎn).∞.是：剝開濾膜，使芯板齒槽緊嵌并相互搭接平整，搭接長度不小于20 cm，然后包好濾膜，再用頂板機(jī)釘牢。

對于接頭數(shù)量不能超過10%，一根最多接飫一次的控制要求，結(jié)合77省道延伸線龍灣至洞頭疏港公路工程工程介紹。本項(xiàng)目灘涂區(qū)塑料排水板設(shè)計(jì)深度29 m，考慮回帶、搭接長度、外露長度等，實(shí)際打人平均深度要達(dá)到29.5 m左右。出廠運(yùn)至工地的排水板一卷為200 m整。200/29.5=6.78，也就是一卷打到第6根的時(shí)候，剩200 -6×29.5=23需要接板。接板后至第二卷打完，共打設(shè)400/29.5=13. 56，打了13根，剩400 -13×29.5=16.5需要接板。這樣，總根數(shù)為14根，接頭出現(xiàn)2個(gè)，為7和14，但2/14> 100/o，不符合要求?？稍诘?4根接長板的位置緊鄰補(bǔ)打一根，記為14 -1，因?yàn)?00/29.5= 20. 34.理論上第21根又需要接板，但14旁邊出現(xiàn)了14 -1，此時(shí)的第21應(yīng)為20。這樣，總根數(shù)為20根，接頭出現(xiàn)2個(gè)，但2/20 =10%，還是不符合要求。以此內(nèi)推，打完第四卷時(shí)，800/29.5=27.12，第28根需要接長，但由于14旁邊出現(xiàn)了14 -1，20旁邊將出現(xiàn)20 -1，即14和20兩根廢掉用14 -1和19 -1代替，實(shí)際根數(shù)為28 -2= 26，此時(shí)只出現(xiàn)6和25兩根有接頭，打完四卷出現(xiàn)兩個(gè)有接頭處，2/26< 100/o.符合要求。

由此得出結(jié)論，打完第一卷進(jìn)行接板，但在緊鄰位置不補(bǔ)打;打完第二卷進(jìn)行接板，在緊鄰位置需補(bǔ)打一根;打完第三卷進(jìn)行接板，在緊鄰位置需補(bǔ)打一根;打完第四卷進(jìn)行接板，在緊鄰位置不補(bǔ)打;打完第五卷進(jìn)行接板，在緊鄰位置需補(bǔ)打一根……這樣就保證了接頭數(shù)量不能超過10%及一根最多接長一次的控制要求。

3.13攤鋪上層砂（碎石）墊層的控制

塑料排水板打設(shè)完成后鋪設(shè)上層墊層的目的有兩個(gè)，一是覆蓋保護(hù)塑料排水板板頭，二是作為塑料排水板的橫向排水系統(tǒng)。施打完成后，注意清理干凈塑料排水板下層墊層與板頭周圍的泥土，對板頭形成的縫隙和孔洞用砂回填，以保證排水暢通。并將排水板外露的板頭向彎折后，按設(shè)計(jì)要求及時(shí)鋪設(shè)碎石墊層覆蓋板頭，無碎石時(shí)可以用卵石墊層代替。

3.14鋪設(shè)格柵的控制

在上層墊層完成對塑料排水板的覆蓋后，即開始鋪設(shè)格柵。格柵一般為單向土工格柵或鋼塑格柵，鋪設(shè)格柵的目的是利用格柵良好的延展性和整體抗剪性，均勻的縱橫向抗拉性、高抗疲勞性、耐腐蝕性等特點(diǎn)保證塑料排水板處理區(qū)

域地基整體的穩(wěn)定性。格柵沿受力方向整幅鋪設(shè)，不允許搭接，鋪設(shè)應(yīng)平順，松緊適度，并與下承層碎石面密貼。垂直受力方向可以按片搭接，相鄰片塊搭接寬度不小于150mm。鋪設(shè)時(shí)將碎石層表面整平，并清理局部尖角突石，防止格柵在鋪設(shè)過程中劃傷破損。

3.15加載預(yù)壓的控制

由于灘涂地基為深厚的淤泥質(zhì)軟弱地基，加載應(yīng)遵循“薄層輪加”的原則，并結(jié)合沉降觀測數(shù)據(jù)，嚴(yán)格控制加載厚度、加載速率，保證必要的間歇時(shí)間。這樣才能建立起加壓系統(tǒng)，使軟土中的孔隙水產(chǎn)生壓差沿塑料排水板而滲出。進(jìn)而達(dá)到固結(jié)軟土、提高地基土強(qiáng)度的目的。

3.16其他控制要點(diǎn)

①排水板插入過程中，應(yīng)防止淤泥進(jìn)入芯板，以免堵塞排水通道，影響排水效果。②塑料排水板的打設(shè)完覆蓋前應(yīng)保證外露長度超過20cm。③排水板的施打過程應(yīng)采用定載振動壓入的方法。發(fā)現(xiàn)回帶現(xiàn)象立即放慢拔速或倒向反插。

4結(jié)語

由于濱海灘涂地區(qū)的地基特點(diǎn)不同于一般的陸域地段，施工屬候潮作業(yè)，影響塑料排水板施工質(zhì)量的因素比較多。達(dá)到理想的軟基處理效果，必須在施工中采取合理的質(zhì)量控制措施。塑料排水板的施工屬于隱蔽工程的施工，因此，施工過程中必須要有施工員及監(jiān)理人員在場的全過程跟蹤和控制，插設(shè)過程必須旁站。

必須使塑料排水板打入足夠的深度、間距合適、處理范圍滿足要求。以上總結(jié)的質(zhì)量控制要點(diǎn)，僅為筆者參加塑料排水板施工實(shí)踐總結(jié)出的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，供各位同行參考。