淺析圍堤軟基加固塑料排水板施工技術(shù)

梁錦坤

（佛山市順德區(qū)龍江鎮(zhèn)水利所，廣東 順德 528000）

隨著應(yīng)用塑料排水板加固軟基的工程數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)大，越來越多的水利工程和港口碼頭興建在軟弱土地基上。塑料插板加固圍堤軟土地基是指將特制的塑料板芯與濾膜形成滲水孔的塑料板，用機(jī)械插入不同深度的軟土層中，然后通過圍堤分級(jí)填料荷載的作用，排出地基土體的孔隙水，達(dá)到加速堤基土體固結(jié)，從而增加淤質(zhì)土體地基強(qiáng)度、增大地基整體承載力的一種新工藝、新技術(shù)。本文結(jié)合廣東某工程Ⅰ段，在施工中采用了塑料插板進(jìn)行軟土地基加固，共加固軟土地基117 515 m2，插板83 700根，插板平均深度16.3 m。通過對(duì)加固軟土地基段的觀測(cè)和測(cè)試，結(jié)果證實(shí)達(dá)到了預(yù)期的目的，符合設(shè)計(jì)的要求。

1 施工機(jī)械與主要材料選定和控制

1.1 插板機(jī)械

選用履帶式及軌道式塔形平移式打拔樁機(jī)。該機(jī)械使用DZ60型振動(dòng)錘與ZJ40樁架相結(jié)合，利用擊振錘擊振沉管，采用13 mm套管進(jìn)行插板。擊振錘電機(jī)功率30 kW，錘重4.5 t，樁架卷?yè)P(yáng)機(jī)功率30 kW，行走部分動(dòng)力由兩臺(tái)7.5 kW電機(jī)提供。

1.2 塑料排水板

塑料排水板由板芯和濾膜組成，板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工成面有間溝槽的板體，土層中的固結(jié)滲流水通過濾膜滲入到溝槽內(nèi)，并通過溝槽向上從堤身吹填砂中析出。所以，選用塑料板要求濾膜滲透性要好，板芯排水溝槽斷面不因受土擠壓而變形，要著重于板芯、材料濾膜質(zhì)量的控制，要通過檢驗(yàn)，保證各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合規(guī)范要求。

1.3 排水墊層

在堤身填筑前鋪設(shè)砂被。砂被采用土工織物充填砂，厚度不小于0.5 m，充填砂料的滲透系數(shù)不低于10－3cm/s，粒徑d＞0.075 mm的顆粒含量不小于75%，含泥量不大于5%，且無(wú)雜物和有機(jī)質(zhì)混入。

1.4 壓載材料

選用堤身充填砂料。其堤身充填砂料滲透系數(shù)不低于 i×10－3m/s（1≤i＜10），粒徑大于0.05 mm以上的顆粒含量大于90%，含泥量不超過5%，無(wú)雜物和有機(jī)質(zhì)混入，砂袋充填厚度500～600 mm。

2 施工工藝的實(shí)施與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的控制

塑料插板施工工藝主要有三個(gè)步驟，即鋪設(shè)水平排水墊層、垂直設(shè)置塑料排水板、填筑預(yù)壓荷載并觀測(cè)沉降量。這三個(gè)步驟的工藝都有其特殊要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 鋪設(shè)水平排水墊層

首先對(duì)加固的地段清除表層草皮、石塊和雜物，然后用人工鋪設(shè)并充灌砂被（厚50～60 cm）。砂被充灌符合要求后，分級(jí)充填一級(jí)堤身外側(cè)袋裝砂棱體，充填袋裝砂棱體及堤身砂吹填的同時(shí)，采用人工踩排進(jìn)行吹填砂初期排水，塑料插板插打前采用挖掘機(jī)進(jìn)行場(chǎng)地整平及震撼密實(shí)排水，整平后的插打場(chǎng)地要求表面平順，形成坡度為 2%～3%的倒坡，以利塑料插板排出的水能迅速排出。

2.2 垂直設(shè)置塑料排水板

（1）機(jī)械定位。插板機(jī)就位，調(diào)正導(dǎo)架垂直度，空心套管中穿入塑料排水板，對(duì)中樁位。插板順序從低處往高處，定位時(shí)要保證樁錘中心與地面定位在同一點(diǎn)上，并用經(jīng)緯儀或其它觀測(cè)方法控制樁錘或塔架的垂直度。安設(shè)套管時(shí)，套管頂端要有便于起吊的吊鉤或吊環(huán)，并在套管上劃出控制標(biāo)高的刻度線。如套管接長(zhǎng)時(shí)，在打設(shè)前要試接，要求連接口平順密閉。

（2）塑料板與樁尖連接。在塔架卷筒上安置塑料板，然后將塑料板通過套管從管靴穿出，固定在樁尖上，并一起貼緊管靴，對(duì)準(zhǔn)板位。

（3）沉管插板。松卷?yè)P(yáng)機(jī)，將套管和排水板激振入地下至設(shè)計(jì)深度后關(guān)機(jī)。剛開始時(shí)沉管要緩慢，防止套管突然出現(xiàn)偏斜，套管入土深度距設(shè)計(jì)標(biāo)高約2 m時(shí)，要減慢沉管速度，注意觀察，防止超深或在碰上硬質(zhì)地基時(shí)能及時(shí)采取應(yīng)變措施。

（4）拔管剪斷塑料板。沉管達(dá)到設(shè)計(jì)深度后即可拔管，拔管時(shí)要連續(xù)緩慢進(jìn)行，中途不得放松吊繩，以防止因套管下墜而損壞塑料板。套管拔出后，當(dāng)下口露出地面20～30 cm時(shí)剪斷塑料板并移位。

（5）塑料板接頭處理。如需將剩余塑料板與另一卷連接使用時(shí)，將塑料板兩頭濾膜翻剝開，先搭接板芯 20 cm，然后把濾膜翻卷蓋住接頭，并確認(rèn)泥土不能進(jìn)入板芯。

2.3 填筑預(yù)壓荷載

（1）分段塑料排水板驗(yàn)收合格后應(yīng)及時(shí)用吹填砂料仔細(xì)填滿在板周圍形成的孔洞，覆蓋塑料板甩頭。

（2）加載。使用合格的圍堤填料，結(jié)合圍堤分級(jí)堤身施工的工藝進(jìn)行，其加載速率應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，不得超過地基允許承載力。

（3）設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)。在堤身填筑加載前，在堤基坡腳外5 m處設(shè)置水平位移觀測(cè)樁，縱向樁距100 m，并在堤基中線上設(shè)置垂直觀測(cè)標(biāo)桿，標(biāo)桿的下端焊接一塊30×30 cm的鋼板，沉降觀測(cè)點(diǎn)沿中線每間隔100 m設(shè)置一個(gè)。

（4）施工加載速率。由于圍堤是在淤泥質(zhì)軟土地基上填筑，因此需要嚴(yán)格控制施工加載速率：Ⅰ期袋裝砂棱體施工控制時(shí)間不小于30 d，加載間歇時(shí)間30 d；Ⅱ期袋裝砂棱體施工控制時(shí)間不小于30 d，加載間歇時(shí)間30 d；Ⅲ期袋裝砂棱體施工控制時(shí)間不小于20 d。施工期加載速率不超過4～10 kPa/d，即每天填筑不超過0.7 m，施工時(shí)應(yīng)分層均勻緩填。