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1、1海上排水板施工方法介绍及处理效果评 估摘要：塑料排水板是高速公路、厂区围堤等地基处理常采用的方法，但在处理低标高海涂围堤（不能露滩）时，使用该方法就比较少。因为海上施工要受到风、潮、浪的影响及施工周期的限制，使我们对天气条件的选择余地相对较小。在风力达到67 级时，插板船的晃动比较厉害，达 12 米，很难保证桩位间距及船位间距，但这并不表明就无法保证地基处理质量；如在镇海发电厂 3#贮灰场围堤施工中就是因为采用了较好的施工工艺，从而获得了成功；原位观测成果也表明地基处理获得了很好的效果。本文在这里提出这个问题，就是要与大家一起探讨水深 1.56.0米，风浪小于 1.5 米时，海上施工塑料排水
2、板的方法，并利用原位观测成果对处理效果进行评估。不足之处恳请批评指教。 关键词：海上排水板 施工 效果评估 一、工程概况：镇海发电厂 3#贮灰场是省电力公司及镇海发电有限责任公司的重点技改项目。设计标准为二级贮灰场，即按 20 年一遇潮位加 20 年一遇波浪组合设计，按百年一遇潮位加 20 年一遇波浪组合校核。百年一遇高潮位 5.26 米（吴淞高程，余同），二十年一遇高潮位 4.81 米。贮灰场工程位于宁波市镇海区后海塘甬江口西侧的滩涂上，布置于镇海发电厂 1#及 2#贮灰场第一段外侧。围堤东起镇海港区围堤，西至工农闸排水渠附近。围堤布置呈 L 型，主堤长 4464 米，折堤长 811 米，主
3、折堤2连接段长 150 米，主堤总长 5425m，施工交通堤长 1807 米。灰场贮灰量9.98106m3，灰场围涂面积 2.95106m2，使用年限为 15 年。围堤堤顶高程 7.50，防浪墙顶高程 9.00，堤顶宽 5m；堤底最宽处为 103.81m，布置在吴淞高程 0.5-1.10 的滩涂上，坝体为堆石坝，外坡采用 1.5 吨 C20 砼空心方块护面，内坡为干砌石护坡，防浪墙为 C20 素砼。由于地质条件较差（见地质条件介绍），围堤地基采用铺设土工编织布、碎石垫层及加打塑料排水板的方法进行处理。海上施工塑料排水板达到 221 万延米。该分项工程质量监理评定优良。二、工程地貌及地质条件：工
4、程位于 0.5-1.1 的滩涂上，平均坡度为 14%，因周边海堤影响，该区形成为回水淤积区，属淤涨型海涂。根据工程地质资料，地基土主要组成如下：层浮泥：黄灰色、灰色，饱和，流塑，呈流体状，以淤泥为主，混少量砂性土，土质均匀性差。属欠固结土，具高灵敏度，高压缩性。层厚 0.83.2m,层底标高-3.51.3m。层淤泥质粉质粘土：灰色、饱和，流塑，高压缩性，层厚 38m，局部大于8m，层间夹粉土薄膜或微薄层，局部夹有 0.20.5m 厚的粘土层，层厚 0.98.6m，层底标高-11.26-0.1m。层粉土：灰色，灰绿色，稍密中密，中压缩性，略具层理，局部为粉质粘土，层厚 1.310.6m，层底标高
5、-10.96-4.89m。3层淤泥质粘土：灰色，饱和，流塑，高压缩性，微薄层理状，层厚 13m，局部大于 4m，层间夹粉土薄膜，层厚 5.820.7m，层底标高-27.36-12.18m。层粉细砂：青灰色灰色，饱和，稍密中密，局部粉质粘土含量较多，层厚为 15.817.4m，层底标高-37.09-31.11m。层淤泥质粘土：灰色，饱和，流塑，高压缩性，薄层状，层厚 13m，少量大于 4m，层间夹粉土薄膜，层厚 23.5m,层底标高-49.02m。地震烈度为 VI 度。三、水文、潮汐特征表：项 目单 位数 值出现日期历年最高潮位m5.2241997.08.18历年最低潮位m-0.201952.0
6、1.26多年平均高潮位m2.95多年平均低潮位m1.18历年最大潮差m3.671981.10.16多年平均潮差5m1.76多年平均中潮位m2.06平均涨潮历时h6:18平均滞潮历时h6:07百年一遇高潮位m5.266五十年一遇高潮位m5.05二十年一遇高潮位m4.81十年一遇高潮位m4.62五年一遇高潮位m4.44四、塑料排水板质量控制：1、性能及质量要求：本工程塑料排水板采用槽型土工聚合物排水带，塑料排水板的型号为 C 型。十字筋形芯板的原料为以高压聚乙烯为主体的塑料，外裹的无纺布滤膜的包裹方式采用粘合型。由于本工程地基土的含水量大、抗剪强度低、工7程地质条件差，并且工程的施工条件较差，因此
7、，为保证地基排水固结而增加地基土的抗剪强度，确保工程的安全，采用了杜邦滤膜。排水板的主要性能指标要求如下（括号内为普通滤膜排水板指标要求）：宽度：1002.0mm厚度：4.5mm纵向通水量：60cm3/s（50 cm3/s）复合体抗拉强度：1.5KN/10cm复合体延 伸 率：10%复合体每米质量：120g/m滤膜质量：120g/m2（75 g/m2）滤膜渗透系数：510-4cm/s滤膜抗拉强度：干态60N/cm（30N/cm）湿态63N/cm （25N/cm）滤膜 等效 孔径 O98： 0.075mm塑料排水板芯槽齿应无倒伏现象，板芯材料必须透明、无孔洞、无气泡且表面必须平滑。塑料排水板芯板
8、外包滤膜应紧贴平整，无皱折和松套现象，粘合缝必须连续，缝宽为 51mm。滤膜纤维分布必须均匀，无毛絮。82、排水板到货验收：必须加强现场检查验收，每批排水板必须附有厂方合格证及性能自检报告，每卷排水板应有良好的包装，卸装运输中没有破损，每批货到现场后，必须抽取 5 卷排水板进行外观检验，另抽取一组进行性能检验，检验合格者方能用于施工。塑料排水板的其它质量及检验要求应严格按照交通部 JTJ/T257-96塑料排水板质量检验标准执行。 五、海上排水板施工：设计要求插板须穿透第层，板端进入下卧第层或第层，插板的深度根据插板沉管的阻力由现场严格掌握。实际施工中插板的深度，要求结合地质勘测资料来详细划分
9、以确定每一船位的插打深度。（一）海上作业特点：1、要求工作平台有足够的浮性和稳定性，使导管插入拔出对工作无影响，导杆移边工作时不造成平台倾斜或颠覆，并要求水下剪板。2、水深看不到滩涂面，看不准桩位，不能直接放样决定桩位，只能依靠其他标志船定船位，由工作台导杆移动来控制桩位，要求工作平台尽量大，平台一次定位打设的排水板根数尽量多，以减少间距误差。3、风多浪大要求整机重心低、稳定性好，有足够的抗风抗浪性。风浪大会造成导杆倾斜，影响排水板垂直度。露在外面的排水板随风漂动，使滤膜破损，甚至折断，亦需保护。4、潮涨潮落水位呈周期性变化。导杆按同一深度贯入（水深+入土深度）亦呈周期性变化，深浅不一，要求随
10、时观测水位，调整导管的贯入深度，使排水板入土深9度不变。退潮时还可能使船只搁浅，在搁浅时虽可继续打设排水板，但移动船位需待潮水上涨，这样造成了工作的间隙性。5、海底面不平整，海抛的碎石垫层通常也不平整。在退潮后有时会搁浅，造成平台倾斜，要求事先对碎石垫层进行粗平，并配备导杆垂直度调较装置。6、离岸距离远，要求配备发电机及一些生活设施。7、海水具有腐蚀性，对平台设备要有防腐蚀措施。（二）机械设备选择：本工程采用的机械型号为 HZ25/250 型，该机械主要性能：1、插设深度可达到 25m 以上。2、导架可调整桩架垂直度，保证排水板入土垂直度。3、配有塑料排水板施工质量检验自动记录及监控系统，该系
11、统能自动记录塑料排水板施工过程中的以下数据：施工日期、时间、桩号，每根桩的插入深度，涂面水深，回带长度和实际插入深度，每天施工完成可累计桩数，总工程量所有数据存入储存器；本系统数据的自动记录及数据记录采用先进的 FVASHPZROM 非易损性记忆体，保证记录数据的安全、可靠性，该系统克服了以前由人工在机架上目测，记号的记录方法，这就可以避免在施工过程中，由于施工管理人员质量意识不强造成长度不足或严重回带，甚至有意识的偷工减料行为。塑料排水板的插入深度和回带长度是无法进行事后检测的，所以在施工过程中，采用可靠的质量保证10是非常重要的，也是十分关键的，该系统当排水板插入深度达不到设计要求或回带长
12、度大于设计值时，监控系统能及时报警，以便操作人员迅速、及时处理、保证施工质量。主要技术系数型号适用范围HZ25/250 型插板船、可浮水定位浮水插设，也可露滩插设，适用于高潮位时，水深大于船只吃水深度打设方法振动锤法套管型式及直径O 型 133m每次打设根数1 根最大打设深度25 米11打设速度180s/根施工能力600m/h台班产量240 根（三）施工方案：1、插打部署：插板机械：插板要有专门的水上插板船进行施工，插板船必须具有导杆纵横移位及垂直度调整装置、定位瞄准装置、打设深度指示装置、回带指示装置，导管的断面应尽可能与排水板形状相适应。采用圆形导管插板，100mm 排水板的导管外径不大于
13、 133mm，以减少插板时对周围上体的扰动及涂抹作用，保证排水效果。导管的驱动应采用静压振动，切忌采用冲击及水冲法。船头方向垂直主坝轴线定位作业，每一船位宽（11.2m）的断面需要施工 23 个船位。2、船只定位放样：、根据设计图纸，定出插板船定位控制桩，控制桩距坝内侧的第一排排水板 5m，每桩间距 18.2m。、根据定位控制桩在滩涂上插定每船位的纵、横移动桩位，并打设引桩，随12时校对舱位边线桩。、在插板船上标定二个定位点，利用测绳及定位控制桩确定插板船的位置。（四）施工工艺：本次使用回收桩靴法施工，沉管底部由桩靴密封，桩靴由铁链固定，此工艺已试验成功，如台亚公司已施工了近 300 万延米塑
14、料插板，因此可在此基础上进行吸收、总结，取长补短，并进一步制订出施工质量控制标准，在推广的同时进一步促进施工工艺的成熟。施工方法及各道工序的质量控制：、施工工艺流程：复核定位标志桩船体定位桩机就位装带及桩靴沉管下沉至设计底标高沉管上提到碎石面层上约 1m自动割带系统操作提沉管至水面，重新装带检查并记录打设情况桩机移位，重复定桩位。、复核定位桩：在定位桩与船体之间系上测绳，并计算每船与定位桩之间的距离，使船体定位准确。船体平行堤轴线布置。船头、船尾各抛二头八字锚，锚缆绳长度为 100m，采用绞锚机进行调整船体位置。设计塑料排水板为正方形布置，间距为 1.4m，插板船净空间为长 29.9m 宽 1
15、2.2m，每船定位后可插打排水板 189根。并且，每 10 分钟根据潮的涨落调整锚缆，确保施工时塑料插板的平面位置准确。移船定位偏差不宜超过50mm，并在船上标出桩位，即在插板船的船体横梁上按桩位尺寸标好刻度，而插板桩机可在船体平台上前后左右移动。13、为确保打设长度用垂球随时检测水深，以便控制打设深度，每插完一排塑料排水板，测量一次水深，调整一次沉管的入水深度。回带长度的控制主要有二方面：一方面要做好桩靴与沉管出口的密封，防止淤泥等进入沉管引起回带；另一方面观测沉管上口与排水板有没有相对位移。施工时必须严格控制回带长度，回带长度不得大于 300mm，且回带的根数不得大于总根数的 5%，如果超
16、过标准，一般在邻近 45cm 处补打一根。、排水板上拔后，水下剪带系统操作，水下剪带采用软轴锯片法。排水板一卷用完后，采用钉书钉搭接，要求搭接长度20cm 并做到表面平整，且接头的质量应符合塑料排水板施工规程（JTJT25696）的规定。、定位后必须调整导管的垂直度后进行插板施工。施工过程中，随时调整桩机垂直度，要求垂直度误差1.5%。导杆沿平台边作业时，应随时调整垂直度，达不到要求时应减少边沿打设根数。搁滩作业时，亦应及时调整垂直度，达不到要求时不能施工。导管的倾斜度与打设的深度有关，一般 1020m 时不大于 1.0%。、为防止排水板打设过程中出现扭结现象，在沉管下沉时，用人工拉紧排水板。为减少海水中的泥土堵塞排水板头的排水，在剪带时外露长度应长于 40cm，使排水板的外露部分能自然下垂。打设过程中逐根做好施工原始记录。 （可与自动记录互较）、局部地段塑料排水板设计长度为
