软基处理中塑料排水板施工问题及质量管控措施

软基处理中塑料排水板施工问题及质量管控措施

肖建余阳阳

中交上航（福建）交通建设工程有限公司福建厦门361000

摘要：随着塑料排水板在软基处理中应用日趋广泛，本文结合笔者在福建省湄洲湾所参建的工程实际就软基处理区域中机械插打深层排水板所遇到的施工问题及质量管控措施加以讨论。所论述的问题包括根据不同的施工场地情况对插板机型的选取问题、塑料排水板进场时本身的质量问题、塑料排水板插打时位置偏差和垂直度的问题以及塑料排水板的施工回带、断带问题。所论述的质量管控措施均是针对施工问题而提出的实际的有效方法。本文对这两个方面进行了详细的分析和探讨，从而详细地论述了采用塑料排水板怎样处理好软基工程。

关键词：塑料排水板；软基处理；施工问题及质量管控措施

引言

近年来随着我国沿海地区经济建设的蓬勃发展，加之海西发展战略使福建沿海的工程建设更趋迅速，围垦造地工程建设大量涌现，由于福建沿海地区地质成因的特殊性，路基的类型大多属软基，而软基的特点是高压缩性、高孔隙比、高含水量以及低抗剪强度、低渗透性、低承载力。当此类路基受到荷载后容易产生较为明显的沉降，而要想满足工程施工条件，我们通常会采用排水固结法对软土地基进行处理，其中塑料排水板便是我们会使用到的主要材料。在打设塑料排水板的施工过程中，由于施工技术的优劣和地质条件的差异必然导致产生一系列的施工问题。本文结合施工实践中遇到问题，根据以往的经验和实际工作情况制定出相应的解决措施，以达到对塑料排水板施工质量的管控，并对提高同类工程施工有着较大意义。

1.工程概况

中化泉州中下游配套项目回填（造地）工程（外走马埭垦区）二、三、四期工程位于湄洲湾南岸的外走马埭垦区中部，重件道路东侧。本工程规划红线以内面积合计504.55万㎡，合约7568亩。其中，二期工程围区面积约61.57万㎡（合约924亩），护岸长度2033m。四期A区围区面积约141.98万㎡（合约2130亩），路基长度4873m；四期B区围区面积约207.41万㎡（合约3111亩），路基长度2944m。这三个区域都需要通过插打塑料排水板对地基进行处理，且设计打设深度都在25m以内，故塑料排水板采用采用PSB-B型，要求符合国家及行业相关技术指标。

2.塑料排水板施工中常见的问题

2.1插板机型的选取问题

目前，国内工程中较为常见的插板机分为履带静压式插板机、门架轨道式插板机、履带双管振锤式插板机三个类型。一般地质情况下，常规插板设备均能正常施工，在特殊地质情况时，设备的选择则与施工场地的工程地质密切相关。分析插板时的地质时可以将场地土层从上至下归类为3个层次：面层、穿越层和锚固层。

面层一般为施工时铺设的透水层，穿越层和锚固层便是我们要处理的软土层，锚固层则是塑料排水板插打至底端的锚固区域。各区域土层的特性对塑料排水板插打影响存在较大不同，这便需要对插板机型进行选择。本工程的面层主要为中粗砂，虽然成本较其他材料而言略高，但是有利于塑料排水板的施工。履带静压式插板机穿透能力较差，实际施工中，当面层厚度小于2m时，能够顺利插打；当面层厚度大于2m时，则施工较为困难。在面临后者这种情况时，我们引入了门架轨道式插板机和履带双管振锤式插板机。即便是有三种机械施工，我们仍然遇到了打不穿面层的区域，这些区域基本都是在砂垫层整平期间被整平机械碾压次数过多所致，也有另一部分是道路区的陆运填砂区域。

穿越层，也就是软土土层，插管一般情况均能顺利穿过，但当软土层是含水量极高的高流塑淤泥时，通常会出现两种不利情况：（1）在软土土层厚度未知情况下，下部为山脚岩石，如果采用振锤式插板机插打时，由于下管速度很快，管尖容易扎入岩层而遭到损坏。（2）由于插管与软土间摩擦阻力很小，如果采用振锤式插板机插打时，下管速度很快不易控制，且非均速，甚至出现瞬间停止或微小返程的现象。若采用闷板式锚具，就可能有瞬间打开或不密合的情况，导致淤泥涌入插管内而堵管。

锚固层土体中，插板机插管上拔时能否立即回孔闭合，也是需要对插板机型进行相应的选择，而塑性差的土质不易回孔，排水板就不能顺利锚固。[]

2.2塑料排水板的质量问题

在施工现场，每当有塑料排水板材料进场时，施工单位以及施工现场的监理人员通常都只是对其进行外观检查，大致查看塑料排水板的外包装，抽取几卷材料查看一下滤膜和板芯情况，如果没有发现人为损坏就接收进场。倘若施工工期比较紧张时，所送检塑料排水板样品的检测报告尚未出具便开始施工的现象时有发生；甚至在前几年的施工中部分塑料排水板由施工方自己提供，这便是给塑料排水板的施工质量造成了不稳定性。

2.3塑料排水板平面位置和垂直度的偏差问题

由于工程进度的推进，插板机械需要不断地进行移动，而机械经过移动之后的平面位置与桩点之间难免会存在偏差，加之工人在放点位时并不能完全控制在规范要求的±100mm，所以塑料排水板打设过程中往往会有平面偏差。而如果偏差过大，将直接影响地基加固的固结时间。

履带式插板机受两条履带支撑，因此机械的垂直度与垫层的平整度密切相关。在施工过程中，即使插板时平面位置到位也难以保证垂直度不受影响，塑料排水板的插打深度越深，那么排水板的施工质量受垂直度的影响就越大。施工过程中每打设一根排水板机械就要移位，施工现场垫层分布的不均匀性极易造成排水板的局部垂直度问题。

2.4塑料排水板施工时的回带问题

回带是塑料排水板施工中最常见的施工问题，一次回带就需要一次补打，或者更麻烦的处理。不仅影响地基处理的排水效果，补打也降低了工程的经济效益。在现场施工中，塑料排水板发生回带通常表现为以下几种情况：①桩靴对塑料排水板的锚固不牢，从而导致拔套管时排水板回带；②桩靴过细而上拔力太大导致桩靴发生变形或桩靴切断塑料排水板引起回带；③桩靴大小与管口的形状不匹配导致空隙太大，插管下沉时涌入大量淤泥，从而使得排水板与管内壁摩擦增大，上拔所需力也相应增大导致回带，若不及时清淤处理，回带现象将会愈来愈严重；④插板机械在施工过程中垂直度控制不到位，套管在插板时产生倾斜则会增加塑料排水板在摩擦力方向上的重力，也容易发生回带。

2.5塑料排水板的老化断带问题

由于福建省沿海气温一般较高，上半年雨水充沛，且施工场地就处于海边，平时多风且风力不小，堆放的塑料排水板经过风吹雨淋加上日晒之后，时间一长就容易发生老化、变质，抗拉强度也会相应降低，施工中如果淤泥通过桩靴和套管间隙进入导管内部，在拔管过程中很容易由于上拔力大于排水板的抗拉强度导致排水板断带。

3.塑料排水板施工问题的相应质量管控措施

3.1插板机型匹配相应施工场地

由以往的施工经验可知，门架轨道式插板机和履带双管振锤式插板机工作原理基本相同，都是通过桩锤自重和振动锤偏心震动对土体形成冲击力将管桩打入土体中；履带静压式插板机插板机由挖掘机改装，对土体的静压力由机身通过机臂的反压力形成。此三类插板机都有各自的优缺点：门架轨道式插板机由轨道与枕木分摊机身重量，对地面承载力要求相对较低，穿透力强，垂直度可通过枕木调整等优点；但是该类插板机不便于转换场地，施工时对场地形状的要求较高，对不规则区域和边桩施工困难。履带振锤式插板机具有穿透力强，转场和转向都较为方便，不易出现施工死角区域等优点；但是该类插板机只能沿直线施工，且一次只能插打一排，机身也是较为笨重，在移位时的碾压容易对已插打区域的排水板造成破坏，自身亦无调整垂直度的设施。履带静压式插板机具有转场快、施工效率高、无桩位死角和不依赖电力等优点，可是该类插板机机身重，转场移动时对施工垫层的扰动较大，也容易在移动过程中发生陷机，而其施工时的垂直度也是难以控制。

通过三种常见插板机的比较，结合工程实际情况，此三类插板机在本工程均有选用。在面层不是很厚的区域，履带静压式插板机施工顺利，则在该类区域尽可能使用此类机械施工；而在面层较厚区域，履带静压式插板机施工勉强或是难以施工，宜或必须采用振锤式插板机施工；在本工程中因过度碾压而造成砂垫层1.5m深处出现板结，振锤式插板机也是无法强行穿透，最后只能采用挖掘机将板结层挖断并刨松，再进行塑料排水板的打设施工。面对穿越层遇见的两种不利情况：第一种情况宜选用履带静压式插板机施工，第二种情况最好选用较小功率的振锤并谨慎操作。在锚固层遇到不易回孔土质时，宜采用扁管插板机或采用其他锚固措施。

3.2塑料排水板的质量控制措施

针对以上提到的关于塑料排水板本身的质量问题，我们应严格按照规范要求。当有排水板材料进场时，施工单位现场负责人和现场监理人员进行相应的外观检查，并同时见证第三方检测单位按规范要求随机取样送检。因工期紧张无视检测结果而提前施工的行为是完全可以避免的，根据现场施工进度和以往塑料排水板材料检测用时，可以预估材料提前进场时间，从而使得排水板材料供应做到很好的衔接。对于以往的“包工包料”情况，现在也是没有的，材料供应商和施工队伍理应做到区分开。

现场外观检查要点：1槽型塑料排水板芯板槽齿应无倒伏现象。2塑料排水板芯板应无接头、表面平滑、无空洞和气泡、齿槽分布均匀。3每卷塑料排水板滤膜接头不应多于1个，接头搭接长度应大于200mm。4采用粘合法时，粘合缝应连续，缝宽为5±lmm；采用缝合法时，缝线应在一个槽内且连续，缝合针眼距应为4～6mm。5随机抽取同一批次的5卷塑料排水板，当其中3卷及以上不符合上述规定，应判定该批次塑料排水板为不合格；当其中2卷不符合上述规定，再抽取5卷检查，仍有2卷不符合上述规定，应判定该批次塑料排水板为不合格。[]

3.3控制施工时平面位置和垂直度偏差的措施

施工中的放样工作应受到足够的重视，根据中桩放好纵向线，所要放样的排数因机型的不同而变动。放样时，一般用塑料排水板板芯做成一定长度的条状标记插在桩位上，以此给插板机移位时提供一个参照，避免偏差的大小超出规范要求。再者，施工中的一次性放样数量严禁过多，防止桩位在受到扰乱后造成点位的额外偏差。

对于垂直度的控制问题，施工时可以在插板机导管机架两侧悬挂重锤线来控制排水板打设时的垂直度，吊线可以是2到3m，在吊锤线下端机架处固定水平标尺，标尺上刻划有垂直线及两侧允许偏差1.5%的控制线。如果施工时机架偏离过大，则调整机架直到符合规范要求为止。

3.4塑料排水板的回带控制措施

目前针对塑料排水板回带通常采用如下措施：一是用钢筋做桩靴，方便施工，但靴锚强度较小，倘若地质软弱，套管中入泥较多后回带仍然较多；二是用钢筋做锚靴，同时边打排水板边用水冲洗套管，使套管与塑料排水板间的摩擦力尽可能地减小，虽然该方法在一定程度上可以减少回带，但对于一般远离用水区的施工场地而言，要经常清洗套管，着实给施工带来很大的不便；还有就是用铁板配合铁线做桩靴，该方法在一定程度上能减少回带，但不同的地质条件需要匹配不同厚度的铁板，铁板太薄或者太厚都容易造成不同程度的回带。[]本工程所遇到的回带问题基本是用的第一种方法，同时也尝试过第三种方法，效果都还算不错。

3.5塑料排水板老化断带的防范措施

塑料排水板老化一般是由于堆放过久，没有及时用于施工，所以塑料排水板的采购应该尽量按施工进度进行，切忌一次性采购太多，尽可能做到精确到每日使用量；同时堆放于施工现场的塑料排水板应合理规划，堆放场地不可有积水；更重要的是要对堆放好的塑料排水板进行遮盖，避免日晒雨淋，防止塑料排水板材质过早老化、变质而导致的施工断带问题。

4.结语

本文结合所建项目中塑料排水板施工所遇到的问题，从问题和管控措施两个方面深入探讨了如何采用塑料排水板更好地处理软土地基。同时，在塑料排水板的施工过程中，应该时刻关注现场施工机械的工作情况，如果遇到与设计不符的地质条件时，要及时上报监理和设计单位，再作其他计划。

参考文献：

[1]谢台林.不同塑料排水板插打设备在软基处理中的应用［J］．浙江水利科技，2004，（4）

[2]JTS206-1-2009，水运工程塑料排水板应用技术规程［S］

[3]邢娟．软基处理中塑料排水板施工问题及质量控制技术［J］．广东土木与建筑，2012，（12）：47-48