海涂软基处理中的排水板施工技术

金阿银

摘要：叙述了海涂软基排水加固处理的主要材料的塑料排水板，从排水板带的选型、材质检测到打插机械设备的选配、施工流程及施工技术方法等方面进行了论述。

关键词：海涂 软基 排水板

引言

国内东南沿海地区海涂的淤泥质软土，具有含水量高、强度低、厚度大、透水性差和变形显著等特点，不宜直接作为建(构)筑物地基，因此需要对该类软土基础进行加固，自上世纪80年代塑料排水板带应用以来，塑料排水带已成为软土排水加固的首选材料，其具有技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，社会效益和环境效益好的特点，广泛应用于水利堤坝、围海堵港及沿海火电厂址等工程建筑中。

1.塑料排水板带选型与材质检测

塑料排水板带是由不同截面形状的连续塑料芯板外面包裹非织造土工织物(滤膜)而成的一种土工复合排水材料。实际施工中塑料排水板型号须按工程图纸设计打设深度要求进行选型，A型或B型或c型。

选用的塑料排水板带要求滤膜渗透性要好，板芯排水沟槽断面不因受土挤压而变形。在进行材料检验时要查看其出厂质量证明，质检单、合格证或试验单；查看包装是否完好，规格型号是否相符，并随机抽样进行肉眼和手工检测，重点检查滤膜粘结脱胶情况的坚挺度、整洁度和芯带厚薄均匀度、齿槽是否垂直以及撕裂的手感强度等。以上观感检验合格后方可入库。同时要对入库的材料进行随机抽样，质检抽样率为0.5‰，样品长度为0.5m～1.0m，抽取其中50％的样品送有资质的检测单位进行室内试验。同批次生产的排水板，每20万m检测一次；不同批次生产的排水板应分批次检测。按工程设计要求和施工规范对送检的排水板带进行物理力学和水力性能等指标检测，合格后方可使用【1】。

2.打插排水板带的机械设备选配

2.1 陆上(露滩)插板机械设备的选配

由于海涂面地基较软弱，一般工程设计要求在打插排水板带前，先在滩涂面上铺一层土工织布和碎石垫层，垫层厚为0.5 m～1.0 m，以增加滩涂面的地基强度。插板机械一般选用振动式或液压式插板机，振动式插板机除专用的履带插板机外，还可用履带吊机改装，较适合的可用40 t～50 t吊机改装而成，但要注意振动锤与发电机的选型要配备合理。液压式插板机目前大都采用液压反铲挖掘机改装而成，卸下挖斗，安装上插管即可。该设备优点在于运转灵活，打设效率高，但沉管的长度、重量要和液压的动力相匹配，还有液压马达和驱动链条都必须要相应地选配合理，以保证整部机械的性能配备良好。对超软土海涂地基，可采用门架导轨式轻型插板机，配以小型振动锤，其接地压力一般小于1t/m2【2】。

2.2 海上插板机械设备的配置

海上插板施工由于受潮汐风浪、水深流急的影响，目前采用订制的施工船舶来作业。船体一般系航式双体作业船，由两个片体与首尾连接构成一个长方形的施工空间。为了补偿船体倾斜度，设计时采用门架与立柱之间进行双铰链连接，使其组成平行四边摇摆机构，利用门架后支撑螺杆进行前后倾斜调节。整个架子可以躺倒放置在船上，作业时将其竖起。由于水上插板对浮态定位的要求比较高，水上定位装置采用国际上较为先进的GPS实时差分定位系统，该系统不仅接收信息快，而且不受天气、风浪的影响，可在24 h进行定位作业。船头、船尾应设置绞锚机，采用绞锚机进行船体调整定位。

水下剪板装置与装靴装置由剪刀管和剪刀箱、剪刀片、桩头、测深仪、液压设备等组成。电脑自动记录检测装置由数字测深仪，桩管插深传感器、进带传感器、报警器、电脑等组成。

3.排水板施工程序与施工方法

3.1 陆上(露滩)排水板施工程序

施工放样→桩机移动就位→安装板带桩靴→沉管下沉到设计深度→沉管上提至碎石垫层表面约lm →割带操作 重新装带→桩机移动就位→重复排水板插设。

3.2 海上排水板施工方法

3.2.1 插板工程船施工定位

首先在岸上选一坐标点，在其上放置1台GPS接收机，然后在计算机上输入施工区域平面图及控制点的实地坐标和船舶施工空间尺寸，根据每条船的施工空间进行船位划分，并直接显示在计算机屏幕上。这样移动船位时只要用4台锚机绞动船舶，至其施工空间与划分的船位重合时，说明船舶已准确就位。系统的定位精度达到10cm，能满足全天候施工的要求。在施工时先按每支桩的间距及布置形式在28 m×12 m的空间范围内划分出总排数(纵向)和每排的支数(横向)。然后移动插设机大平台进行纵向定位，当定位指针与纵向定位刻度重合时说明定位准确，在大平台定位准确后开动小车平台进行横向单支定位。这样完成全船的插设支数以后，再进行下一船的定位【3】。

3.1.2塑料排水带插设

采用门架式立柱结构的插设机械。为了控制塑料排水带的垂直度，补偿因插设机械行走引起的船体倾斜，在门架的后座上设计有垂直度调节螺杆，可以调节立柱的垂直度。当船体完成定位后，将穿好带的套管打入土中，至设计标高，将套管拔出，塑料排水带留在土中。完成插板任务后，再移动船位进行下一段插设。

3.1.3 水下剪板和装靴工艺

根据水深测深仪测出水深，将剪刀管放入水中，使其前端的剪刀箱离涂面30cm-50cm，当套管拔出水面，桩头碰至剪刀箱内的限位器时，说明桩头已拔至剪刀箱内，即可启动液压剪刀将塑料排水带剪断。为了提高剪带速度，将剪切装置设计为双向装置，每一次动作就完成一次剪切任务，而靴头会自动回位。拔管时，保护活动门就会打开，而排水带和压带导柱就会留在孔底。当套管上拔至一定高度时，导柱和套管一起拔出，而此时的塑料排水板已能完全靠泥土的阻力来固定。然后重复上述动作【4】。

4.结语

应用塑料排水板带处理海涂软土地基，不仅排水固结效果好，明显增强软基的承载稳定性，而且施工工效高，费用相对较低，能使工程获得最佳的技术、经济效益，因此，塑料排水板带处理海涂软土地基技术具有非常广阔的前景。◆

参考文献：

【1】刘家豪．塑料板排水法加固软基工程实例集[M]．北京：人民交通出版社，2001．

【2】黄海．塑料排水板法在软土地基处理中的设计与施工[J]．山西建筑，2007，33(7)：128—129.

【3】曾国熙．地基处理手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1988．

【4】刘迪，单志浩，朱军.塑料排水板水下施工工艺[J].中国港湾建设，Dec．，2008 Total 158．No．6.