软基加固中的塑料排水板施工技术分析
2014-01-29
(中铁十八局集团有限公司,天津 300222)
1 塑料排水板加固技术
1.1 塑料排水板技术加固的原理
塑料排水板主要是利用排水固结法实现对软土地基的加固。在施工时,首先需要在软土地基中设置砂井,形成竖向排水体,然后根据建筑物本身的重量进行分级加载,或者在进行建筑物的施工之前先对地基进行预压处理,使地基中的水体能够顺利排出,并且促进土体的固结。当地基中的水分逐渐排出时,地基就会发生沉降,同时强度也不断提升。塑料排水板技术是当前处理软土地基中的一种常用技术,主要有两个优势:第一,能够有效预防地基后期的沉降。利用塑料排水板技术对地基进行处理,发生的沉降主要集中在预压期间,当施工完成后沉降现象也随之消失,不会在建筑结构的使用期间发生沉降。第二,能够有效增强地基的稳定性,促进地基抗剪强度的增加。塑料排水板技术主要是通过在软土地基中形成排水通道,将地基中的水分排出,使地基固结实现对软土地基的加固,随着地基中的水分不断被排出,地基土体中的含水量逐渐降低,土体密度随之提高,这样便增强了土体的承载能力和抗剪压能力,因此塑料排水板技术被广泛应用于水利水电工程的软基加固中。
1.2 塑料排水板技术的特点
在早期的排水固结技术中应用的砂井排水法,当地基中的水被排出后,地基就会产生沉降和变形,容易形成断裂现象。而塑料排水板的应用,有效解决了这个问题,使得软基加固效率极大提升。塑料排水板有以下的特点:
a.塑料排水板通常由正规的厂家批量生产,因此塑料排水板的质量能够得到有效控制,具有良好的排水和透水性能。
b.塑料排水板具有很强的延伸度和强度,因此在实际应用过程中对地基的变形具有很强的适应能力,能够适应任何地形的软基加固。
c.塑料排水板的重量轻,断面尺寸小,方便运输和使用,施工时对地基产生的扰动较小,同时也有利于施工质量的检查和控制。
d.塑料排水板的施工设备较为简单,能够降低工人的劳动强度,不会对施工现场造成较大的影响,方便施工检查。
2 塑料排水板的施工工艺
2.1 铺设水平排水垫层
进行排水垫层的铺设之前,首先需要对加固的地段做好必要的清洁工作,将现场的草皮、杂物等进行清理,然后人工铺设砂被,砂被的厚度一般在50~60cm之间。砂被铺设完成后,需要分级进行充填,充填的袋装砂体需要利用人工踩排的方式促进其排水作用的充分发挥。在插入塑料排水板之前,应对加固的地段进行平整度处理,确保塑料排水板能够顺利地插入土体,同时也要保证水体中的水分能顺利地排出。
2.2 垂直安装塑料排水板
a.利用机械设备进行定位。当插板机械就位后,对其导架的垂直度进行调整,确保空心管套的位置与塑料排水板的位置相对应。在插板时,应从低处向高处进行,定位时保证桩锤的中心位置与地面在同一点行,同时利用经纬仪对桩锤的垂直度进行测量和控制。在安装管套时,要在管套的顶部位置安装一个吊环,有利于起吊,并且在管套上画出相应的刻度,方便对高度进行记录和控制。
b.在塔架卷筒上进行塑料排水板的安装,将塑料排水板通过管套之后与桩尖进行连接和固定,并且保证其与管靴贴紧,没有缝隙。
c.将管套和塑料排水板同时插入到地基中需要加固的位置后,便开始排水工作。排水处理时,需对沉降的速度进行控制,避免管套由于大幅度沉降而发生倾斜,当管套与标高的高度在2m左右时,要降低管套下沉的速度,预防下沉深度过大,也能够在遇到硬质地基时及时采取处理措施。
d.当管套深入到要求的深度时便可以将其拔掉,拔管要连续、缓慢地进行,不能随意放松吊绳,防止由于管套的突然下坠而对塑料排水板造成损坏。将管套完全拔出后,需要固定塑料排水板的位置。
e.对塑料排水板的接头部位进行处理,如果需要与其他塑料排水板连接使用,则需要将滤膜掀起进行搭接,然后再利用滤膜将接头处进行覆盖,保证泥土不会进入到板芯部位。
2.3 填筑预压荷载
塑料排水板完成安装后,需要分级进行验收并且对其周围的空洞进行填补。利用质量要求符合施工标准的围堤填料,进行分级荷载的预压处理,对加载的速度要进行控制,保证其符合施工设计的要求,能够满足地基的承载能力。在沉降过程中需要对沉降点进行控制,在堤身填筑加载前,在堤基坡脚外5m处设置水平位移观测桩,纵向桩距100m,并在堤基中线上设置垂直观测标杆,标杆的下端焊接一块30cm×30cm的钢板,沉降观测点沿中线每间隔100m设置一个。
3 施工质量控制技术
为了保证塑料排水板的施工质量,达到理想的加固效果,须在施工过程中采取以下质量控制措施:
a.对需要加固的地段进行必要的处理,为了达到较好的排水效果,可以事先开挖排水沟。
b.保证砂垫层的透水性,在进行砂垫层的铺设时,要进行有效的控制,保证其不含杂质,而且铺设的密度符合施工设计要求。对砂石粒径的质量也要进行控制,一般采用含泥量较小的中粗砂。
c.进入到现场等待使用的塑料排水板要做好存储工作,避免其长时间受到阳光直射或暴露在空气中。塑料排水板受风化作用影响,本身的韧度降低,对加固的效果会产生严重影响。材料进入到施工现场时,要进行必要的检验,如发现有破损或污染的塑料排水板要及时清除,确保各项指标都符合施工设计的要求后,才能进入到施工现场。
d.保证施工应用的管套和桩尖等装置与塑料排水板相互配合,如果尺寸不合,导致泥土进入到管套内,则要及时清理,避免管套与塑料排水板之间的摩擦力过大对塑料排水板产生一定的位移作用,无法保证其稳定性。
4 塑料排水板施工注意事项
a.在施工之前需要对塑料排水板进行全面的检查。在软基加固工程中,材料的质量对于加固效果有着重要的影响,因此必须要对材料的质量进行严格的控制,避免不合格的材料进入到施工现场。在使用塑料排水板之前,需要做好必要的检测工作,确保塑料排水板的各项技术指标都符合施工设计要求。另外,在材料的运输和储存期间,要注意防晒,避免材料发生断裂或刺破等现象,保证材料的质量。
b.施工过程中,要严格按照施工技术规范和施工设计图纸的要求进行施工,尤其是各项工艺之间的衔接,要保证每个施工环节的连续性和有效性。
c.对施工过程中的数据进行详细记录,尤其是施工期和加载期内观测的原始数据,其真实性和科学性对于后期沉降观测和调整有着重要的作用。
d.对施工进度进行必要的控制,保证工期的合理性。塑料排水板施工的工期调整对整个工程的进度有着一定的影响,因此要对其进行有效的控制,塑料排水板通常在施工的前期应用,尽可能保证其在低水位施工,以确保施工质量,避免对工期造成影响。
5 结 语
随着科学技术的不断发展,塑料排水板技术在现代工程中的应用也日渐广泛,尤其是在软土地基处理过程中发挥了重要的作用,它不仅能够有效地促进软土地基的加固效率,也能预防加固后产生的沉降现象。利用塑料排水板对软土地基进行加固,能够缩短工期、降低工程造价,塑料排水板技术已成为软土地基处理中一种常用技术。在实际施工过程中,要根据软土地基的实际情况,对施工工艺和施工质量进行有效的控制,达到理想的加固效果。
[1] 张继良,史可平,周定刚.围堤软基加固中的塑料排水板施工技术[J].水利建设与管理,2010(4).
[2] 林旺孙,蔡福旺.软基加固中的塑料排水板施工技术[J].珠江水运,2006(8).
[3] 张志建,陈日平.深水塑料排水板施工技术与设备在某工程中的应用[J].地方水利技术的应用与实践,2005(2).
[4] 罗嘉金.塑料排水板堆载预压法加固软基机理分析及固结沉降研究[D].中南大学,2013.
[5] 梁锦坤.浅析围堤软基加固塑料排水板施工技术[J].科学之友,2011(1).
[6] 黄振.塑料排水板施工技术在围堤软土地基加固中的应用探讨[J].科技资讯,2012(7).
[7] 范远族.软基加固中的塑料排水板施工技术[J].湖南农机,2010(11).