某塑料排水板施工工程典型斷面結(jié)構(gòu)型式為排水板半直立式護(hù)岸結(jié)構(gòu)。流泥層部分保留,自下而上依次為0.5~1.0m厚石渣墊層,1.0m厚碎石墊層,打設(shè)塑料排水板,2層土工格柵,0.5m厚碎石墊層,10~100 kg塊石基床,安裝大直徑混凝土圓筒,圓筒前后分級(jí)加荷,四角空心方塊護(hù)坡和現(xiàn)澆混凝土胸墻結(jié)構(gòu)。
主要軟土層自上而下分別為流泥、淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。塑料排水板打設(shè)量大、工期緊,施工期為夏季臺(tái)風(fēng)季節(jié),所以排水板打設(shè)的質(zhì)量控制為重中之重。
施工順序按橫向每排進(jìn)行,一排一排縱向推進(jìn)。將排水板放入套管,安裝管靴,在套管上用GPS測(cè)出下沉的位置并從樁頭起標(biāo)記刻度。打設(shè)時(shí),根據(jù)潮位變化用GPS隨時(shí)調(diào)整套管入水深度及平面位置,套管在水面位置偏差不超過(guò)±50mm,用GPS監(jiān)測(cè)套管的垂直度,偏差超過(guò)1.5%時(shí),通過(guò)調(diào)整打設(shè)船的壓倉(cāng)水及打設(shè)架的仰俯,調(diào)整打設(shè)架的垂直度,打設(shè)過(guò)程中,隨時(shí)注意套管的下沉情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)下沉速度突然減緩、套管發(fā)生過(guò)量彎曲等現(xiàn)象時(shí),立即停止沉管,分析水下障礙情況,處理后再繼續(xù)施工,提前剪斷排水板待套管下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,再提升套管。計(jì)算機(jī)顯示器監(jiān)控施工,技術(shù)人員跟班作業(yè),監(jiān)督檢查打設(shè)塑料板質(zhì)量并做好施工記錄。打設(shè)架上從水面向上每10 cm用油漆標(biāo)記一個(gè)刻度,套管下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,即達(dá)到預(yù)先計(jì)算的標(biāo)記刻度時(shí),提升套管,鴨嘴銷鐵鏈拉直,鴨嘴銷脫離,排水板被周圍淤泥擠住,鴨嘴銷隨套管一起提升出水面。技術(shù)人員跟班作業(yè),監(jiān)督檢查打設(shè)塑料板質(zhì)量并做好施工記錄,見(jiàn)圖1。
圖1 塑料排水板打設(shè)網(wǎng)格定位
打設(shè)深度控制計(jì)算H=L-h1-h2
式中:H為套管頂端法蘭盤對(duì)應(yīng)井架上標(biāo)注的刻度;L為套管從底端到頂端法蘭盤的長(zhǎng)度;h1為砂墊層頂面至水面距離;h2為排水板打設(shè)深度。
1)排水板下料多30 cm長(zhǎng)度(其中20 cm用于鴨嘴銷),可以同時(shí)滿足排水板打設(shè)深度不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高及外露長(zhǎng)度>30 cm兩方面的要求。
2)在井字架上做好標(biāo)記格線,按設(shè)計(jì)要求控制塑料排水板的打設(shè)標(biāo)高。
3)回帶控制。將套管內(nèi)的排水板頂部穿上細(xì)鋼絲繩,從套管頂部出來(lái)并反到船上,系上紅繩作為標(biāo)記。當(dāng)打設(shè)完畢勻速提升套管時(shí),觀察紅繩情況,如果紅繩勻速上升,則說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生回帶;如果紅繩向上移動(dòng)速度明顯慢于套管提升速度甚至向下移動(dòng),則說(shuō)明產(chǎn)生了回帶現(xiàn)象,應(yīng)立即停止提升套管,采用加振或者注水的方法解決回帶。塑料排水板打設(shè)可以有設(shè)計(jì)總量的5%出現(xiàn)“回帶”現(xiàn)象,但“回帶”長(zhǎng)度不許超過(guò)300mm。
4)施工員檢查并記錄每根板的施工情況,潛水員及時(shí)抽查排水板的外露長(zhǎng)度,符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能移機(jī),否則在鄰近板位處補(bǔ)打。
5)采用2 000 t打板作業(yè)船施工,移船錨機(jī)的拉力和性能能保證移船靈活、定位準(zhǔn)確,定位后不會(huì)發(fā)生晃動(dòng),保證板位誤差在設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的允許范圍內(nèi)。
6)在井字架下部焊接一個(gè)正方形架限制套管最大的垂直度偏差為1%,用GPS監(jiān)測(cè)打板船的垂直度,偏差超過(guò)0.5%時(shí),通過(guò)調(diào)整打板船的壓倉(cāng)水,調(diào)整打板船的垂直度,這樣就可以保證排水板打設(shè)的垂直度1.5%以內(nèi)。
7)由于排水板打設(shè)為海船作業(yè),受風(fēng)浪影響較大,因此掌握準(zhǔn)確的天氣情況對(duì)排水板打設(shè)質(zhì)量及工作人員安全顯得尤為重要。
8)塑料排水板打設(shè)允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法見(jiàn)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
打板船駐位、套管定位、沉設(shè)套管等工藝總體上是可行的,質(zhì)量是可以得到保證的,檢查質(zhì)量情況達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。采用這種施工工藝,打板船24 h作業(yè)日平均打設(shè)排水板數(shù)量為2 400根,最高打設(shè)排水板數(shù)量為2 900根,極大地提高了施工效率。另外通過(guò)在拉繩上做標(biāo)記來(lái)檢查排水板回帶情況,通過(guò)潛水員水下檢查,是可靠和有效的。
排水板的材料質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,嚴(yán)格進(jìn)行排水板進(jìn)場(chǎng)的檢測(cè)能控制其質(zhì)量。排水板下料時(shí)考慮了外露長(zhǎng)度和富余長(zhǎng)度(與砂墊層貫通,保證排水順暢),滿足了設(shè)計(jì)打設(shè)標(biāo)高和外露長(zhǎng)度要求。通過(guò)在拉繩上做標(biāo)記來(lái)檢查排水板回帶情況,通過(guò)潛水員水下檢查,是可靠和有效的。導(dǎo)管與樁尖要銜接得當(dāng),避免錯(cuò)縫,防止淤泥進(jìn)入,增大導(dǎo)管壁與排水板的摩擦力,防止排水板被帶出。此外現(xiàn)場(chǎng)堆放塑料排水板要加以覆蓋(特別是夏季),以防止暴露在空氣中老化。
排水板套管通過(guò)正方形架來(lái)限制,使其相對(duì)于船的垂直度偏差在1%以內(nèi),利用GPS測(cè)量并計(jì)算打板船的垂直度,打板船調(diào)節(jié)艙內(nèi)壓水以調(diào)整的垂直度在0.5%以內(nèi),最終達(dá)到排水板打設(shè)垂直度在規(guī)范允許偏差1.5%內(nèi)是有效可行的,而且有力的保證了突風(fēng)對(duì)施工造成的影響。
本工程所采用的打設(shè)工藝方法較以前施工工藝改進(jìn)的地方:一是手動(dòng)絞錨改為電動(dòng)絞錨不僅縮短了時(shí)間、而且定位更加精準(zhǔn);二是剪好固定長(zhǎng)度排水板裝入套管內(nèi)改為排水板在套管內(nèi)剪切極大的提高了施工效率;三是采用GPS校核測(cè)量定位,排水板打設(shè)平面位置偏差符合規(guī)范要求,同時(shí)大大縮短了移船定位時(shí)間,也減少了GPS使用頻率和數(shù)量,節(jié)省了施工成本。
由于現(xiàn)場(chǎng)排水板打設(shè)的高效率,縮短了合同工期,為后續(xù)施工奠定了良好的基礎(chǔ)。利用現(xiàn)代技術(shù),高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量進(jìn)行施工,確保工程進(jìn)度目標(biāo)的順利實(shí)施,從而獲取工程項(xiàng)目最佳的經(jīng)濟(jì)效益。按1月工作量計(jì)算,打設(shè)按2 400根/d考慮,普通工藝打設(shè)按1 500根/d考慮,每月提前10 d天完成原有工作量,由此每月節(jié)省成本122 500元。
本工程塑料排水板施工工藝處理軟土地基取得良好效果,達(dá)到了提高強(qiáng)度的目的,保證了后續(xù)工程的順利進(jìn)行。工藝的改進(jìn)不僅大大的提高了施工效率,加快施工進(jìn)度,而且質(zhì)量控制優(yōu)良,此施工工藝通過(guò)打設(shè)效率高、GPS定位等方法有效的節(jié)約了施工成本。
[1]JTS 257—2008,水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]JTJ 300—2000,港口及護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].
[3]JTJ/T 256—96,塑料排水板施工規(guī)程[S].