塑料排水板施工技術(shù)在導(dǎo)流堤工程中的應(yīng)用

高義慧 中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司

塑料排水板施工技術(shù)是以塑料排水板為主要輸水、排水材料，使其深入到未治理的軟地基中，從而形成垂直排水體系的一種地基排水施工技術(shù)。在塑料排水板上部鋪設(shè)適當(dāng)厚度的砂墊層，形成水平排水體系；最后加入填充材料，形成增壓系統(tǒng)，在上部壓力的幫助下，孔隙水形成壓力，使水向外滲透，減少水對(duì)基礎(chǔ)的影響，進(jìn)而提高基礎(chǔ)的強(qiáng)度。

1.工程地理位置

某導(dǎo)流堤總長度3km，在導(dǎo)流、擋砂、消浪、標(biāo)準(zhǔn)通航等方面起到防災(zāi)、減災(zāi)的效果，并提高附近船舶的航行安全，確保作業(yè)區(qū)正常作業(yè)。項(xiàng)目選用塑料排水板拋石護(hù)坡堤，包括主導(dǎo)流堤項(xiàng)目、導(dǎo)流堤通航項(xiàng)目和臨時(shí)項(xiàng)目等。導(dǎo)流堤施工標(biāo)準(zhǔn)為50a一遇，水工結(jié)構(gòu)為二級(jí)，保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為50a一遇潮和50a一遇浪的組合。

2.導(dǎo)流堤主體工程

導(dǎo)流堤主體選取拋石斜坡堤結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)利用塑料排水板+排水砂墊層固結(jié)排水法進(jìn)行加固。塑料排水板的典型斷面寬度為100m。采取C形塑料排水板，間隔為1.1m，穿透粉質(zhì)黏土層。堤頂高程-2.5m，堤頂寬度30m，選擇22m的網(wǎng)格石籠進(jìn)行保護(hù)，網(wǎng)格石籠下面鋪設(shè)一層網(wǎng)格。南、北側(cè)在-5.5m標(biāo)高以上選用5t扭王字形塊進(jìn)行保護(hù)，南、北側(cè)在-5.5m標(biāo)高以下，選用800～1200kg砌石進(jìn)行覆蓋。避免泥面刷坡，南、北側(cè)選擇250～500kg塊石進(jìn)行墊底，厚度1.2m，寬度10m。

3.塑料排水板技術(shù)要求

塑料排水板需根據(jù)《水運(yùn)工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JTS 206-1-2009）規(guī)程進(jìn)行。水上插板，先鋪排水砂層，再鋪排水板，排水板采用C形高性能塑料排水板，其大小、質(zhì)量以及排水功能標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到符合規(guī)范。具體來說，塑料排水板施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合以下幾項(xiàng)要求：

（1）一定要根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格控制塑料排水板的質(zhì)量。監(jiān)理應(yīng)管理排水板的施工質(zhì)量，保證排水板設(shè)置在合適的高度。

（2）排水板根據(jù)矩形進(jìn)行布設(shè)，間隔為1.1m。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)要求在插板前定位放樣，設(shè)計(jì)標(biāo)高，插板平面定位的許可偏差應(yīng)低于出水50mm，同時(shí)各個(gè)斷面的塑料排水板總數(shù)和設(shè)計(jì)規(guī)定的總數(shù)一致。

（4）必須及時(shí)關(guān)注控制套管的縱向度，許可偏差≤1.5%。

（5）打設(shè)時(shí)回帶長度不得超過500mm，同時(shí)回帶的管道數(shù)不可多出總設(shè)置管道數(shù)的5%，若回帶管道長超過500mm時(shí)，必須在插入點(diǎn)周邊補(bǔ)插。打入基礎(chǔ)的塑料排水板需為整塊板，切斷排水板且外露長度一定要超過200mm。

（6）塑料排水板在使用過程中，嚴(yán)禁產(chǎn)生扭結(jié)、折斷、撕裂濾膜等問題。如果產(chǎn)生這種狀況必須在插入點(diǎn)周邊補(bǔ)插。

（7）塑料排水板底部標(biāo)高務(wù)必符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不能產(chǎn)生淺層誤差。如果在作業(yè)中發(fā)覺不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，需立刻對(duì)周邊部分區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘探，同時(shí)和設(shè)計(jì)人員溝通和商議處理措施。

4.塑料排水板施工

塑料排水板全線采用水上施工的方法。工程共計(jì)約19.48萬根塑料排水板，約326.5萬m。擬投入4艘插排船，排水板單根最大長度25m。插排船長60m，寬22m，架子最大高度50m，利用水下排水板自主切割機(jī)（橫向水下切割）。根據(jù)施工總體部署分為4段施工，由小樁號(hào)向大樁號(hào)進(jìn)行插打。

根據(jù)總體進(jìn)度安排，插排船進(jìn)場(chǎng)施工時(shí)，下2層砂被墊層已基本完成，船機(jī)之間無相互干擾。但在插排施工后需及時(shí)覆蓋上層砂被，為減少破洞后砂被的暴露時(shí)間，在插排船錨鏈不影響砂被施工時(shí)，應(yīng)立即覆蓋上層砂被，此時(shí)距離較近船體與砂袋距離約20m。

4.1 水上塑料排水板施工工藝

施工前，預(yù)先將排水板平面布置圖導(dǎo)入船載專用計(jì)算機(jī)軟件中，通過GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）定位，將船體移動(dòng)至相應(yīng)的施工區(qū)域，然后將插入機(jī)的位置順著縱向進(jìn)行移動(dòng)，按照計(jì)算機(jī)軟件顯示的船位和插入機(jī)的位置坐標(biāo)，放置在排水板的預(yù)設(shè)位置，開啟插板機(jī)。設(shè)置排水板，計(jì)算機(jī)自主錄入設(shè)置的排水板有關(guān)信息。技術(shù)人員按照顯示的參考值實(shí)現(xiàn)插板機(jī)的整體施工。經(jīng)多次移動(dòng)插板機(jī)，對(duì)應(yīng)施工區(qū)域打設(shè)完畢后再移動(dòng)船位，如此進(jìn)行水上排水板施打。

4.2 施工準(zhǔn)備

要想確保塑料排水板的有效排水作用，一定要做好2方面的準(zhǔn)備：（1）擬定具體的施工計(jì)劃，擬定安全技術(shù)措施、建立健全質(zhì)量保障系統(tǒng)以符合項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)報(bào)告監(jiān)理部門實(shí)行審批，再組織本項(xiàng)目全體人員按照批準(zhǔn)的施工組織計(jì)劃進(jìn)行安全檢查，促使每個(gè)施工人員掌握施工方式和控制的關(guān)鍵點(diǎn)；（2）選擇好原材料，塑料排水板的每項(xiàng)功能務(wù)必符合設(shè)計(jì)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用塑料排水板前做好相關(guān)檢查，對(duì)于不達(dá)標(biāo)的塑料排水板務(wù)必退回。塑料排水板板芯表層包圍的滲水慮套容易老化腐爛，入場(chǎng)的塑料排水板需加強(qiáng)遮蓋，避免長時(shí)期外露以致氧化或老化腐爛，需選擇有資質(zhì)保證的生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。

4.3 打設(shè)深度及根數(shù)控制

塑料排水板的正常施工深度要求穿透軟弱層，插進(jìn)其堅(jiān)硬層。否則排水板會(huì)回帶，減弱軟基礎(chǔ)的控制效果。因此，實(shí)施作業(yè)前要了解軟基礎(chǔ)的深度分散情況，最好邀請(qǐng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)代表一同進(jìn)行試驗(yàn)，比如可間隔10m，由左、中、右3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，明確排水板真實(shí)插入的厚度，為計(jì)量作參考。

為保障水上插排的施工質(zhì)量，在選擇船舶時(shí)，選擇插排機(jī)在船體內(nèi)的專用插排船，降低移船頻率，減少移船造成的累計(jì)偏差。插排前根據(jù)設(shè)計(jì)插排位置圖和插排船的開洞長寬繪制插排船位圖，將船位圖輸入GPS船載打樁系統(tǒng)，可以直觀顯示船舶實(shí)時(shí)位置與理論位置的關(guān)系，保證船舶定位的準(zhǔn)確性。根據(jù)設(shè)計(jì)排水板間距在船舶上標(biāo)志縱橫位置，方便每次插排機(jī)的縱橫移動(dòng)。插排深度、回帶控制、插排間距和外露長度等技術(shù)指標(biāo)經(jīng)過自查和交（竣）工檢測(cè)單位現(xiàn)場(chǎng)跟蹤檢查均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

排水板插板機(jī)上通常不具備刻度，為了精準(zhǔn)錄入每回排水板的插進(jìn)深度，務(wù)必在插板機(jī)上預(yù)先進(jìn)行刻度標(biāo)記、校正，需記錄好插入深度，或通過自動(dòng)記錄儀收集排水板設(shè)置的深度。根據(jù)合同文件中的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，按照排水板的真實(shí)設(shè)置深度，最終明確排水板的測(cè)量長度。塑料排水板作業(yè)前，需根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行塑料排水板板位放樣，保證排水板的控制寬度、間隔符合設(shè)計(jì)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，通常規(guī)定間隔正負(fù)差異≤150mm，確保準(zhǔn)備的排水板數(shù)量相對(duì)準(zhǔn)確。以RTK-GPS確定船位，在船上標(biāo)識(shí)縱橫位置，在采用RTK 進(jìn)行航道測(cè)量后，首先解決了控制點(diǎn)的通視問題，極大降低了控制點(diǎn)的密度和測(cè)量準(zhǔn)備時(shí)間，在碎部測(cè)量中，移動(dòng)站與測(cè)深儀同步工作，使測(cè)量人員可同時(shí)獲得該點(diǎn)坐標(biāo)、水面高程、水深等數(shù)據(jù)，省去了點(diǎn)位、水深比對(duì)等大量后期計(jì)算、校對(duì)工作，同時(shí)消除了人為測(cè)量和計(jì)算誤差，提高了測(cè)量速度，省時(shí)省力，降低了測(cè)圖難度。

作業(yè)中以工班為單位，做好相關(guān)信息的記錄，記錄各個(gè)工班操作的排水板樁數(shù)量。例如，采取排水板操作記錄圖法。例如“⊕”表示已經(jīng)施工的插入式板樁，“⊙”表示將要施工的插入式板樁。根據(jù)線路里程，在路基圖上水平標(biāo)注柱數(shù)，垂直標(biāo)注行數(shù)，標(biāo)明第1排至第2排排水板的數(shù)量，在某月某時(shí)至某時(shí)完成，并在當(dāng)日由施工員、質(zhì)檢員、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督驗(yàn)收簽字。

4.4 跟帶現(xiàn)象的控制

在塑料排水板作業(yè)進(jìn)程中提升導(dǎo)管時(shí)，一般會(huì)產(chǎn)生排水板和導(dǎo)管同時(shí)被拔起的情況，也就是產(chǎn)生跟帶問題。跟帶問題的產(chǎn)生縮減了塑料排水板的控制深度，進(jìn)而限制了軟基礎(chǔ)的控制作用。操作過程中務(wù)必加強(qiáng)控制，回帶長度＞2m，或者高出設(shè)計(jì)要求的回帶長度時(shí)，務(wù)必在緊貼跟帶的排水板周邊再打設(shè)1根。為了預(yù)防跟帶問題，插入塑料排水板時(shí)一定要打夠深度，這樣才能穿透軟層，進(jìn)入下面的硬殼，達(dá)到規(guī)定的深度，且排水板和樁尖的結(jié)合一定要科學(xué)，預(yù)防淤泥和砂粒等流進(jìn)導(dǎo)管里，可加大排水板和導(dǎo)管間的摩擦阻力。在操作過程中，施工人員采取全程監(jiān)督，產(chǎn)生不達(dá)標(biāo)的跟帶問題時(shí)及時(shí)補(bǔ)充打設(shè)。

4.5 垂直度的控制

施工時(shí)規(guī)定塑料排水板縱向度不超出1.5%，在實(shí)際施工過程中，由于插板機(jī)本身不具備垂直度控制標(biāo)尺，操作難度較大，垂直度通過船舶甲板的水平度進(jìn)行控制，當(dāng)水流較急、垂直度超出規(guī)范要求時(shí)暫停插排，待水流變緩、垂直度滿足規(guī)范要求時(shí)再進(jìn)行插排施工。只有保障了墊層的平整度，插板機(jī)才不會(huì)有太大的傾斜，排水板的縱向垂直度也不會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

4.6 平面位置控制

①水上插板。先將控制插板船進(jìn)行定位，每次移動(dòng)船舶位置時(shí)，在GPS定位的基礎(chǔ)上，用RTK進(jìn)行檢查和控制，確保插板船舶定位精準(zhǔn)。檢查排水板板位：縱向在機(jī)位軌道上用油漆標(biāo)注間距，間距1.1m；橫向1個(gè)機(jī)位，每排可打設(shè)7根排水板，技術(shù)員負(fù)責(zé)檢查。

②深度控制。按照該工程鉆孔深度，導(dǎo)管25m以下的單元為5m，25m以上的單元為1m，使用油漆畫刻度，計(jì)劃深度加上實(shí)時(shí)水深即插排深度，施工人員方便控制，監(jiān)督人員可一覽無余。

③縱向直線度控制。利用裝配在機(jī)殼框架上的圓形刻度盤上的縱向指針指示縱向直線度。

④回帶控制。管套的形式通常是可回收的鋼筋。為保證排水板停留在土體中，防止大量回帶，操作中按照地理因素采取合適的管套。

4.7 塑料排水板導(dǎo)管與樁尖施工

塑料排水板穿過導(dǎo)管，出導(dǎo)靴并和樁尖進(jìn)行連接，與塑料管樁端一起壓入土壤。楔形樁端和塑料板固定相對(duì)簡單，通常是塑料制作而成，也可以使用薄金屬板。如果排水板和樁端沒有良好連接，樁端和導(dǎo)管連接不好，插入時(shí)，泥漿將經(jīng)過樁端和管道之間的縫隙進(jìn)入管道內(nèi)部，使導(dǎo)管和塑料排水板間的摩擦力增大，從而導(dǎo)致塑料排水板產(chǎn)生跟帶問題。塑料排水板就位后，塑料排水板沒有和樁端進(jìn)行有效連接，提起導(dǎo)管時(shí)會(huì)脫離，塑料排水板不能良好地牢固在硬層中，也可能會(huì)產(chǎn)生跟帶問題，容易將塑料板拔出。所以，操作過程中需注意重點(diǎn)控制，作業(yè)之前進(jìn)行試驗(yàn)，保證樁端連接牢固。

5.排水板施工質(zhì)量保證要點(diǎn)

（1）塑料排水板從制造到鋪設(shè)的有效期控制在3～6個(gè)月。塑料排水板暫時(shí)儲(chǔ)存在庫房里，預(yù)防被雨淋或太陽暴曬。

（2）回帶長度≤50cm，回帶數(shù)量不可高于設(shè)置總數(shù)量的5%?；貛чL度如果＞50cm，需在板周邊補(bǔ)充1根。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定在插板前進(jìn)行定位放樣，設(shè)置標(biāo)記，插板平面定位許可差異為±100mm，縱向度差異不可超出1.5%。板位偏差控制通過GPS勘測(cè)準(zhǔn)確度或者拉繩測(cè)量的方式進(jìn)行。

（4）操作中禁止有扭曲、斷裂和撕裂濾膜等問題產(chǎn)生。如有出現(xiàn)，需在板位周邊補(bǔ)充插入1根。

（5）插板設(shè)置深度許可差異為±25cm。作業(yè)時(shí)認(rèn)真控制排水板深入土壤中的長度，水上操作時(shí)必須按時(shí)察看潮汐，將導(dǎo)管進(jìn)水長度進(jìn)行適當(dāng)潮位補(bǔ)償。

塑料排水板設(shè)置中，需避免污泥流入板芯，否則會(huì)導(dǎo)致排水管道堵塞，影響排水效果，對(duì)此需認(rèn)真控制塑料板接長的質(zhì)量。塑料板接長通過濾水膜內(nèi)部進(jìn)行水平連接，芯對(duì)芯卡扣，凹凸對(duì)齊，搭接長度應(yīng)＞20cm，用可靠的措施纏繞固定濾套，確保輸水管道暢通無阻，有充分的搭接強(qiáng)度。在設(shè)置塑料排水板的過程中，務(wù)必有專門人員做好所有記錄和施工日志。

6.結(jié)束語

綜上所述，塑料排水板施工作業(yè)屬于遮蓋項(xiàng)目作業(yè)。所以在施工過程中，務(wù)必有施工人員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理在場(chǎng)監(jiān)督，對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行跟蹤和控制。務(wù)必將塑料排水板設(shè)置在深度充分、間隔合理、控制范圍符合規(guī)定的位置，同時(shí)用砂墊層覆蓋，使其在垂直和水平方向上形成一個(gè)平滑的排水通道，有利于基礎(chǔ)排水。