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            毛細防排水板施工方法及控制要點
            發布者:admin    發布時間: 2016-11-23 17:28

            一、采用毛細防排水板施工工藝處理軟土地基的原理:

            在軟土地基上按一定的密度插打塑料排水板后,通過對地基的加載施壓或者抽真空處理,使得土體中的水份在外力的作用下經塑料排水板的排水通道排出場外,以實現深層軟土的預先固結,從而減少地基的后期沉降和提高地基的承載力。

            二、軟土地基處理常用的原材料及插板機類型:

            常用材料:塑料排水板、土工編織布、排水沙(石)墊層。土工編織布的經、緯向抗接強度,CBR頂破強度,撕破強度和單位質量是主要的性能指標;塑料排水板的縱向通水量、復合體的抗拉強度及延伸率、濾膜的抗拉強度及延伸率、濾膜的滲透系數和等效孔徑為主要性能指標。土工編織布、塑料排水板的規格型號必須滿足規范和設計的要求;每批次的材料都應有出廠合格證、技術性能鑒定書,外包裝必須完好,臨時堆放在現場的材料應堆放整齊,避免雨淋、日曬。

            插板機的機型選擇:根據施工場地條件和插板深度的不同要求,可供選擇的機型通常情況下有:軌道式門架插板機、履帶式插板機、挖機改裝式插板機和水上插板船(分浮箱式和平板船改裝兩種),從動力裝置上可分為液壓式和振動式兩種,振動式插板機在插板深度較深、地層較復雜的施工區域具有明顯的優勢。

            三、塑料排水板施工:

            塑料排水板的施工根據施工場地的不同可分為陸地施工、灘涂候潮施工和水上施工三種。

            1、對施工設備的要求:

            機械的接地壓力應與要處理地基的承載力相適應;導管的高度、打設能力要滿足設計要求的深度;機架垂直度調節方便;機械安全性能良好,進退、橫移靈活,定位迅速準確;打設排水板及上撥套管速度快,且易于控制打設深度。陸地和灘涂候潮施工區域的施工機械一般采用履帶式、軌道式和挖機改裝式插板機,施工時要注意盡量減少機械對地基產生的擾動;水上插板施工時則應選擇能夠滿足現場環境(水深、風浪等)及各項技術指示要求的水上插板機。

            2、施工前的準備工作:

            塑料排水板施工前必須先編制實施有效的施工方案;對現場施工條件要進行全面的了解,掌握施工現場的特點;熟悉設計文件、地質資料、接受測量基準點;標出施工區域分界線,按施工要求進行細劃并用木樁定位,編制安排打設順序。

            3、土工布鋪設:

            1)陸地、灘涂候潮施工:清除灘涂上的魚網、雜草、塊石等雜物,平整溝、坎,使場地達到基本平整。經驗收合格后人工鋪設土工布,一般采用陸上拼接成寬幅后搬運至施工場地進行鋪設,鋪好的土工布周邊要用竹片固定,中間用袋裝碎石鎮壓,以防止被風、浪吹起產生移位。土工布拼寬要用雙排線拼接,兩排線的距離5㎝,拼接寬度不少于20㎝,針距不得大于0.7㎝,且拼接強度不少于原布強度的50﹪,候潮施工區原則上采用縫接,縫接不僅節省材料又避免了上下層的分離現象,如確需搭接的,則搭接寬度應超過50㎝并要用鐵絲扎緊。

            2)水上鋪布:采用專用的土工布鋪設船進行水上鋪設,船只應帶有GPS衛星定位系統。土工布鋪設前先在陸上拼寬,用人工或者卷揚機把布卷到滾筒上,用吊車吊至鋪布船上安放好,船舶通過GPS定位系統到達指定位置,將土工布的卷筒放入水中并用幾個小錨固定好起始端,通過鉸錨機的工作使船只緩緩前進拖動滾筒,隨著土工布的鋪開,后續的運輸船緊跟著人工拋袋裝碎石鎮壓,并及時地拋填碎石墊層。為了保證土工布鋪設平順,松緊適度地緊貼灘涂面,船上應設一地滾,兩端用繩索固定可用船上的卷揚機起降,在土工布固定好起始端后地滾就壓在布上,地滾跟著土工布卷筒后面往前滾動,土工布鋪設時如發現有偏差要立即進行調整,兩幅布的搭接應超過100㎝,安排專人負責鋪設過程的記錄和每塊布的鋪設位置、尺過等。

            4、碎石填筑:

            碎石的顆粒級配等各項技術指標都應滿足設計要求,陸地和候潮施工區的碎石填筑宜采用小型車輛運輸,小型推土機平整的方法進行。碎石墊層填筑要緊跟土工布鋪設,在土工布鋪設好形成一個工作面后應立即組織碎石施工,避免土工布在太陽下暴曬或者潮水涌動而造成移位。填筑時控制好碎石厚度,嚴禁使用重型機械,避免車輛淪陷和使施工面出現淤泥包。具體方法:先填筑一條碎石臨時主干通道(厚度1.0m,寬12m左右),再在前面形成若干條副干道成扇形狀,邊運輸邊平整控制碎石厚度,到形成一定面積的工作面后,就可以保留主干道推掉副干道進行平整驗收,重新修筑副干道,施工時要使工作面形成直線或扇形狀,避免形成夾角,從而減少淤泥包的形成。待碎石平整形成工作面后,按分區圖進行劃分并用木樁定位,為了施工管理方便,每個區塊面積在2500~3000平米為宜。

            水上碎石填筑:通常采用船拋的方法進行。在鋪設碎石墊層施工前,先將施工區域劃分成若干施工區,避免施工船舶拋錨時損壞土工布,確定施工區角點和特征點施工坐標,利于施工區邊線控制。鋪設碎石墊層駁船駛入施工區后,按陸上全站儀交會確定的地點拋錨。鋪設碎石墊層施工時,駁船根據全站儀交會和絞纜相結合進駐鋪設位置。然后,采用挖機或者鏟車將碎石緩緩拋灑送入鋪設地點,根據拋入碎石的方量與拋填的面積析算鋪設厚度,碎石墊層鋪設達到一定厚度后,駁船通過絞纜移位和按陸上全站儀交會定位,進入下一循環鋪設碎石墊層施工。一個施工區鋪設碎石墊層施工結束后,進入下一施工區鋪設碎石墊層施工。駁船主要負責施工區域內較大面積的碎石墊層鋪設;舢板船負責施工區內駁船已鋪設的碎石墊層偏低部位的補充鋪設以及近岸濺水部位的碎石墊層鋪設。舢板船的拋錨、移位、定位、鋪設碎石墊層作業過程與駁船相同,但舢板船鋪設碎石墊層采用船上配置的抓斗鋪設。有些施工區域近岸部位水深較淺,需趁高潮作業。碎石墊層整平施工:經過駁船鋪設以后的碎石墊層,會出現局部不平整現象,采用船載挖機或者船拖水下平整器進行整平。通過對拋填碎石方量與鋪設面積的計算結合打釬法來確定碎石墊層厚度。若小于設計厚度,通過確定坐標或施放浮筒等方法進行定位,做好記錄,采用舢板船補充鋪設,再用打釬法復測碎石墊層的厚度,直到滿足設計要求。

            5、塑料排水板施工步驟:

            排水板施工應在碎石墊層驗收合格后按下列順序進行,可分為以下步驟:

            1)根據分區圖和設計要求的間距放出板位并做上標記,插板機打設就位;

            2)安裝管靴,沉設套管至設計要求深度;

            3)提升套管使管靴離地面500~800mm左右, 留板頭250mm剪斷塑料排水板;

            4)檢查并記錄板位、深度、有無回帶等打設情況;

            5)移機至下一板位。

            6、塑料排水板施工的技術要求:

            1)管靴與板位標記的偏差應控制在±7cm范圍內;

            2)打設過程中應隨時注意控制套管的垂直度,其偏差應不大于1.5﹪(一般采用線錘安裝在機架上的方法來測定);

            3)嚴格控制排水板的打設標高,不得出現淺向偏差,其偏差不得大于±10cm,當地質情況有變化時,應經現場監理同意認可方可變更打設標高;

            4)打設排水板時嚴禁出現扭結、斷裂和撕破濾膜等現象;

            5)打設時要嚴格控制回帶,其長度不得超過500mm,且回帶的根數不應超過打設總根數的5﹪;

            6)剪板時,外露長度應控制在200 mm~300 mm之間;

            7)檢查每根排水板的施工情況,符合驗收標準方可移機至下一板位,否則應在鄰近板位處補打一根,并按要求逐根做好施工記錄;

            8)所用排水板材料的各項技術指標均應滿足設計及國家規范要求;

            9)打入地基的排水板宜為整板,長度不足需接長時應按要求進行接長,搭接長度應大于200mm,且接長的根數不應超過總根數的10﹪。接板方法:扒開上一卷板的未端濾膜,將板芯插入下一卷板的板頭濾膜內,插入長度在250mm左右,然后將上一卷板頭濾膜包到下一卷板頭濾膜之外,再用鐵絲固定。

            10)一個分區的排水板經驗收合格后要及時地將外露板頭埋入砂墊層中,防止淤泥進入板芯堵塞排水通道;

            11)塑料排水板施工的基本要求可歸納為六個字,即插板要“準”、“勻”、“深”、“直”、“通”、“快”;

            12)現場出現六級風以上時,考慮到施工的安全和質量,應停止排水板施工。

            四、水上塑料排水板施工:

            水上排水板施工的機理與陸上施工是同樣的,只不過是在水面上為插板機提供了施工平臺,而且是多機組合,讓多臺插板機在水面上同時進行施工。

            1、水上排水板施工特點:

            1)要求工作平臺有足夠的浮性和穩定性,導管下沉和上撥時工作平臺無明顯的晃動現象,導桿移邊工作時不造成平臺傾斜或顛覆,并要求有水下剪板裝置;

            2)水深看不到灘涂面,看不準樁位,不能直接放樣決定樁位,只能依靠船載GPS定位系統或者其他標志來定位,由工作臺操縱導桿的移動來控制樁位,要求工作平臺盡量大,平臺一次定位打設的排水板根數盡量多,以減少間距誤差;

            3)由于水上施工風多浪大,操作平臺擺動特別厲害,要求整機重心低、穩定性好,有足夠的抗風抗浪能力。風浪大時會造成導桿傾斜,影響排水板垂直度。露在外面的排水板隨風漂動,使濾膜破損,甚至折斷,亦需保護;

            4)潮漲潮落水位呈周期性變化,導桿按同一深度貫入(水深 +入土深度)亦呈周期性變化,深淺不一,要求隨時觀測水位,調整導管的貫入深度,使排水板入土深度不變。退潮時還可能使船只擱淺,在擱淺時雖可繼續打設排水板,但移動船位需待潮水上漲,這樣造成了施工的間隙性;

            5)海底面不平整,海拋的碎石墊層通常也不平整。在退潮后有時會擱淺,造成操作平臺傾斜,要求事先對碎石墊層進行平整,并配備導桿垂直度調較裝置;

            6)離岸距離遠,要求配備發電機及一些生活設施。

            2、對施工機械的要求:

            1)根據設計圖紙的插板深度要求,選擇能夠滿足插打深度要求的機械進場;

            2)機械的導架應具有可調整裝置,保證排水板入土垂直度;

            3)水上插板船施工,插板船必須具有導桿縱橫移位及垂直度調整裝置、定位瞄準裝置、打設深度指示裝置,導管的斷面應盡可能與排水板形狀相適應。一般采用圓形導管插板,150mm寬的排水板導管外徑不大于169mm,以減少插板時對周圍土體的擾動及涂抹作用,保證排水效果。導管的驅動應采用靜壓或振動兩種;

            4)船上應設置4只可調整船位的錨繩,當船位發生偏移時隨時進行調整;

            5)應配有塑料排水板施工質量檢驗自動記錄儀及監控系統,該系統能自動記錄塑料排水板施工過程中的以下數據:施工日期、時間、樁號,每根樁的插入深度,涂面水深,回帶長度和實際插入深度,每天施工完成可累計樁數,總工程量所有數據存入儲存器,保證記錄數據的安全、可靠性,該系統克服了以前由人工在機架上目測,記號的記錄方法,這就可以避免在施工過程中,由于施工管理人員質量意識不強造成長度不足或嚴重回帶,甚至有意識的偷工減料行為。塑料排水板的插入深度和回帶長度是無法進行事后檢測的,所以在施工過程中,采用可靠的質量保證是非常重要的,也是十分關鍵的,該系統當排水板插入深度達不到設計要求或回帶長度大于設計值時,監控系統能及時報警,以便操作人員迅速、及時處理、保證施工質量。

            3、水上插板船定位:

            1)船只定位放樣。根據設計圖紙,定出插板船定位控制樁,控制樁距邊線的第一排排水板5m,每樁間距定一個船位的寬度;

            2)根據定位控制樁在灘涂上插定每船位的縱、橫移動樁位,并打設引樁,隨時校對邊線樁調整船位;

            3)在插板船上標定二個定位點,利用測繩及定位控制樁確定插板船的位置。

            4、水上排水板施工方法及各道工序的質量控制:

            1)施工工藝流程:復核定位標志樁―――>船體定位―――>樁機就位―――>裝帶及樁靴―――>沉管下沉至設計底標高―――>沉管上提到碎石面層上約1m―――>自動割帶系統操作―――>提沉管至水面,重新裝帶及樁靴―――>檢查并記錄打設情況―――>樁機移位,重復定樁位。

            2)復核定位樁:在定位樁與船體之間系上測繩,并計算每船與定位樁之間的距離,使船體定位準確。船體平行區塊邊線布置,船頭、船尾各拋二頭八字錨,錨纜繩長度為100m,采用絞錨機進行調整船體位置。并且,每10分鐘根據潮的漲落調整錨纜,確保施工時塑料插板的平面位置準確。移船定位偏差不宜超過±50mm,并在船上標出樁位,即在插板船的船體橫梁上按樁位尺寸標好刻度,而插板樁機可在船體平臺上前后左右移動;

            3)為確保打設深度要經常用垂球檢測水深,以便控制打設深度,每插完一排塑料排水板,測量一次水深,調整一次沉管的入水深度?;貛чL度的控制主要有二方面:一方面要做好樁靴與沉管口的密封,防止淤泥進入沉管引起回帶;另一方面是在沉管上撥時觀測沉管上口與排水板有沒有相對位移。施工時必須嚴格控制回帶長度,回帶長度不得大于500mm,且回帶的根數不得大于總根數的5%,如果超過標準,一般在鄰近處補打一根;

            4)在沉管管靴拔離碎石面后,水下剪板系統操作,水下剪板采用軟軸鋸片法。排水板長度不足需接長時應按要求進行接長,搭接長度應大于200 mm;

            5)每根板在定位后插打前必須調整導管的垂直度。施工過程中,隨時調整樁機垂直度,要求垂直度誤差≤1.5%。導桿沿平臺邊作業時,應隨時調整垂直度,達不到要求時應減少邊沿打設根數。擱灘作業時,亦應及時調整垂直度,達不到要求時不能施工;

            6)為防止排水板打設過程中出現扭結現象,在沉管下沉時,用人工拉緊排水板。為了減少海水中的泥土堵塞排水板頭的排水,在剪帶時外露長度應長于30cm,使排水板的外露部分能自然下垂;

            7)打設過程中逐根做好施工原始記錄。(可與自動記錄互較)

            8)海上施工時由于機架高度高,船體穩定性差降低了安全程度,因此當風力大于6級時應停止施工,且插板機與操作平臺周邊保持一定距離,以免平臺傾斜過大。

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