浅议滨海滩涂地区塑料排水板软基处理施工质量控制

史海维+谷建进+胡碎仙

[摘要]近年来，采用塑料排水板固结软基成为一种新兴的方法，因其具有排水速度快、耐久性强、施工方便、成本低廉等特点，已成为目前处理软土地基，特别是滨海地区深厚层滩涂软土地基处理的首选施工方法。本文结合工程实践，介绍了塑料排水板在滩涂软基础处理中的施工工艺、质量控制，供同行参考。

[关键词]滨海滩涂;塑料排水板;施工工艺;质量控制

文章编号：2095-4085（2015）01-0048-04

随着经济发展及国家“十二五”规划纲要的提出，建设项目迅猛增加，但在建设过程中各种恶劣的地质情况无法避免。我国沿海发达地区滨海区域多为滩涂，有相当一部分工程项目是建在滩涂软土地基上。

软土多为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土及淤泥混砂层，其特点是厚度大、含水量大、压缩性高、抗剪强度低，天然地基不能满足承载力、沉降量、沉降差的要求。因此，这类软土地基通常要采取处理措施。

塑料板排水固结法就是处理这类软土地基的有效方法之一，因其具有排水速度快、耐久性强、施工方便、成本低廉、排水固结效果好等特点，而愈来愈多的在滨海滩涂地区软基处理中推广应用。

从2008年开始，笔者先后参与了临海市北洋涂围垦工程、宁波市北仑区七姓涂围海造地工程、77省道延伸线龙湾至洞头疏港公路工程三个项目的软基处理施工。软基处理以塑料排水板加堆载预压为主，处理效果比较理想。

1 塑料排水板软基处理的原理

塑料排水板软基处理的的原理是：利用插设在软土地基中的塑料排水板建立起竖向排水系统，利用塑料排水板上部的砂垫层或碎石垫层建立起横向排水系统，通过砂垫层或碎石垫层上部的填筑料和超（等）载预压料建立起加压系统，使软土中的孔隙水产生压差而渗出。进而达到固结软土、提高地基土强度的目的。

利用上部的土工材料（土工布、格栅等）良好的延展性和整体抗剪性，均匀的纵横向抗拉性、高抗疲劳性、耐腐蚀性等特点保证塑料排水板处理区域地基整体的稳定性。

2 塑料排水板施工工艺流程

滩涂地区塑料排水板的施工工艺流程一般为：场地杂物清理——铺设土工布隔离层一铺设下层垫层一板位放样一机具就位一塑料排水板穿靴-+拉紧排水板一插入套管一拔出套管一隔断排水板一检查并记录板位等情况一开动机具进行套管移位一打下一板位排水板。

以上工艺流程里，其中“场地杂物清理、铺设土工布隔离层、铺设下层垫层、板位放样”为施工准备阶段的环节，其余为施工过程中的环节。打完一卷塑料排水板后需要接板，由施工人员利用间隙时间完成。

打完一个区域塑料排水板，间距、板位偏距、插设深度、竖直度、数量等验收合格后，还有以下工艺流程：摊铺上层垫层一铺设土工材料一加载预压，这也属于施工过程的重要环节。

3 塑料排水板软基处理施工质量控制要点

按工程实体质量的形成过程，施工质量控制分为施工准备控制、施工过程控制、交（竣）工验收控制。其中施工承包单位资质核查、施工方案审查、作业技术准备状态的检查也是施工质量控制的重要组成部分，本文不作赘述。根据笔者近年来参加滨海滩涂地区软基处理施工的工程实践，对施工准备、施工过程、交（竣）工验收三阶段，总结出以下16个质量控制要点，供同行参考。

3.1 塑料排水板原材料控制

塑料排水板必须检验合格方可使用，不合格的塑料排水板必须清退出场。进场堆放在现场的塑料排水板应加以覆盖，防止长时间暴露在空气中老化。规格和物理力学等指标检验合格的排水板，有扭结、滤膜破损、滤膜上有污物、芯板断裂的也为不合格材料，严禁使用。

3.2 塑料排水板施工机械配置控制

塑料排水板的主要施工机具为干地插板机和水下施工的插板船，国内插板机目前有挖掘机改装式、履带式、轨道式、龙门架式等种类，性能不一，具体选择应根据工程实际情况，从机械的结构特点、功效、适用度等方面考虑。插板机的套管有扁形、菱形、圆形三种，其断面形状和尺寸应满足打设竖直度、深度、强度、刚度等要求，套管打设端应尽可能细小些，使得拔管时土层尽快回缩夹住排水板，防止回带。插板机的打设动力应配备液压式或振动式，不得采用锤击式和水冲式。根据滨海滩涂地区的地质特点和施工条件，一般选用轨道式或龙门架式插板机，套管选用扁形或圆形。

3.3 土工布隔离层铺设的控制

对滩涂基面软基处理进行杂物清理后，就铺设土工布隔离层，一般为编织布或无纺土工布。设置土工布隔离层的目的是防止滩涂软土进入下层砂（碎石）垫层，以免影响竖向排水通道的畅通，所以应严格控制土工布的铺设。编织布或无纺土工布应整片横向铺设，搭接应超过至少1.0m，纵向不得搭接;不得过于紧绷，也不得折皱、扭曲;铺设后应固定压牢并覆盖，不得长时间暴露（一般不允许超过48h）。

3.4下层垫层摊铺的控制

塑料排水板施工中铺设下层垫层的目的有两个，一是作为透水层和找平层，二是为了能使插板机正常施工不发生倾覆。滩涂软基中一般铺设碎石垫层，无碎石时可以用卵石垫层代替。铺设时主要是控制垫层的材料合格、控制其厚度不小于设计要求。若设计厚度偏小、铺设厚度不均匀，施工机械在作业过程中来回走动将使下部土工布隔离层负荷不均匀，受挤压后软土将破布而出，产生“鼓包”现象。在产生“鼓包”处，应要求挖走软土重新覆盖土工布后按设计厚度要求铺设碎石，重新铺设的土工布及碎石范围应大于产生“鼓包”面积的2倍以上。

3.5板位放样的控制

按设计要求的处理长度、宽度及板距，计算出布设的排数和列数。例：设计采用梅花形布置时，则：排数=处理长度/板距×sin60d+1;列数=处理宽度/板距+1。根据计算结果绘制板位平面布置图，并标注排、列编号。把绘制好的板位平面布置图作为技术交底书的附件，在开工前向作业人员交底。同时绘制一张较大的板位平面布置图交施工人员打设时使用，每施打一根在图上相应位置标出，以免遗漏。

在铺设好的碎石垫层（下层垫层）上根据插板机分布、工程进展情况、板位平面布置图放出具体板位，并设置鲜明标记，一次放板位数量不宜过多。一般可用Ф6mm、长15cm左右的短钢筋插在板位上，顶部用油漆抹红（施打时用来卡住排水板端部，插入后将排水板锚固于孔底，防止拔管时带上排水板）。

3.6试打的控制

塑料排水板施工深度一般要求穿透软弱层，到达硬壳层，否则排水板容易回带，且软基处理效果不佳。为了摸清不同施工段的地质特点，确定不同插设深度时的施工规律，应先试打排水板。试打可以按间隔10m，分左、中、右三个试点试打。试打3-5根，以便准确的掌握单根排水板的施工时间和工艺、检验机具的性能、土层适应情况，为大面积施工提供依据。

3.7板位偏移的控制

在对板位准确放样后，即按板位平面布置图组织塑料排水板的打设。打设过程中，施工场地、施工环境、施工队伍的素质、施工工艺都可都能造成板位偏移。一般要求塑料排水板板位超出±30 mm的偏差时判定为不合格，就要求重新补打。根据笔者的工程实践总结，造成板位偏移的大多是人为原因，这是应该可以控制的。插板机定位好下插套管前，由作业人员去扶住套管对准板位。只要施工人员有素质、有责任心，板位偏差基本都能控制。

3.8板距的控制

塑料排水板的间距是保证排水效果的重要指标，在施工时应通过准确的板距来保证板距符合设计要求。在施工过程中，应按规定的频率对板距进行抽检。板距误差超过±150mm时判定为不合格，就要求重新补打。

3.9打设深度及根数的控制

塑料排水板打设深度是决定软基处理效果的主要参数，是施工质量验收评定的关键项目。打设深度不足问题比较普遍，以致软基在预压期内沉降减少，固结度达不到预定要求，工后沉降量增大，地基承载力偏低，最终在上部预压结束后将出现起伏、凹陷、破坏等不良后果。排水板打设深度的计算公式为：S=S。+S。+|s。，.s为排水板的长度，Js。为设计打设长度，Js。为外露长度，Sh为回带允许长度，S。一般要求>20 cm，一般要求0

打设深度的控制有：①机架上红油漆做标记法;②测深仪检测法;③查刻度数值法。

打设深度不够，则要求补打。其中测深仪检测法适用于滤膜黏合型带测深铜丝的排水板，查刻度数值法适用于国产滤膜板芯分离式带刻度标记的排水板，机架上红油漆做标记法适合各种排水板（只是一种简易控制方法）。不管何种控制方法，施工过程中都要做到勤查勤测。

打设根数即打设的总数量，在打设完一个区域后，对照设计图纸的数量，清点总根数。若少于图纸数量，及时安排补打。

3.10塑料排水板“回带”现象的控制

塑料排水板施工在提升导管过程中，常出现排水板跟着导管一起被拔出的现象，即“回带”现象。回带现象的出现将使塑料排水板的处理深度减小，从而影响软基处埋效果，施工过程中必须严加控制。回带长度一般不允许超过50 cm，且不能超过总根数的5 010，超出此规定的必须要求紧靠旁边重新打一根。要避免回带现象，在插入排水板时必须打够足够的深度，使其穿透穿透软弱层，进入到其下的硬壳层一定程度，使超深部分约等于回带长度，同时排水板与套管管靴顶部的连接必须合理和牢靠，并且应避免淤泥、砂砾等进入导管中增大排水板与导管之间的摩阻力等。

3. 11竖直度的控制

规范规定塑料排水板施工过程中其垂直度要求不超过1. 5%。在实际控制施工过程中，因插板机没有垂直度的控制标尺而不易操作，通常的做法是在插板机的导管架上悬挂垂球的方法来进行控制。但实际施工过程中的垂直度主要取决于下部垫层的平整性。因此只要保证了垫层的平整性，插板机就不会出现大的倾斜，这样排水板的垂直度也不会超标。

3.12塑料排水板接板的控制

规范规定打入地基的排水板宜为整板，长度不足需要接长时必须按规范要求进行，且接头数量不能超过loo/o，一根最多接长一次。接板的控制要点.∞.是：剥开滤膜，使芯板齿槽紧嵌并相互搭接平整，搭接长度不小于20 cm，然后包好滤膜，再用顶板机钉牢。

对于接头数量不能超过10%，一根最多接饫一次的控制要求，结合77省道延伸线龙湾至洞头疏港公路工程工程介绍。本项目滩涂区塑料排水板设计深度29 m，考虑回带、搭接长度、外露长度等，实际打人平均深度要达到29.5 m左右。出厂运至工地的排水板一卷为200 m整。200/29.5=6.78，也就是一卷打到第6根的时候，剩200 -6×29.5=23需要接板。接板后至第二卷打完，共打设400/29.5=13. 56，打了13根，剩400 -13×29.5=16.5需要接板。这样，总根数为14根，接头出现2个，为7和14，但2/14> 100/o，不符合要求。可在第14根接长板的位置紧邻补打一根，记为14 -1，因为600/29.5= 20. 34.理论上第21根又需要接板，但14旁边出现了14 -1，此时的第21应为20。这样，总根数为20根，接头出现2个，但2/20 =10%，还是不符合要求。以此内推，打完第四卷时，800/29.5=27.12，第28根需要接长，但由于14旁边出现了14 -1，20旁边将出现20 -1，即14和20两根废掉用14 -1和19 -1代替，实际根数为28 -2= 26，此时只出现6和25两根有接头，打完四卷出现两个有接头处，2/26< 100/o.符合要求。

由此得出结论，打完第一卷进行接板，但在紧邻位置不补打;打完第二卷进行接板，在紧邻位置需补打一根;打完第三卷进行接板，在紧邻位置需补打一根;打完第四卷进行接板，在紧邻位置不补打;打完第五卷进行接板，在紧邻位置需补打一根……这样就保证了接头数量不能超过10%及一根最多接长一次的控制要求。

3.13摊铺上层砂（碎石）垫层的控制

塑料排水板打设完成后铺设上层垫层的目的有两个，一是覆盖保护塑料排水板板头，二是作为塑料排水板的横向排水系统。施打完成后，注意清理干净塑料排水板下层垫层与板头周围的泥土，对板头形成的缝隙和孔洞用砂回填，以保证排水畅通。并将排水板外露的板头向弯折后，按设计要求及时铺设碎石垫层覆盖板头，无碎石时可以用卵石垫层代替。

3.14铺设格栅的控制

在上层垫层完成对塑料排水板的覆盖后，即开始铺设格栅。格栅一般为单向土工格栅或钢塑格栅，铺设格栅的目的是利用格栅良好的延展性和整体抗剪性，均匀的纵横向抗拉性、高抗疲劳性、耐腐蚀性等特点保证塑料排水板处理区

域地基整体的稳定性。格栅沿受力方向整幅铺设，不允许搭接，铺设应平顺，松紧适度，并与下承层碎石面密贴。垂直受力方向可以按片搭接，相邻片块搭接宽度不小于150mm。铺设时将碎石层表面整平，并清理局部尖角突石，防止格栅在铺设过程中划伤破损。

3.15加载预压的控制

由于滩涂地基为深厚的淤泥质软弱地基，加载应遵循“薄层轮加”的原则，并结合沉降观测数据，严格控制加载厚度、加载速率，保证必要的间歇时间。这样才能建立起加压系统，使软土中的孔隙水产生压差沿塑料排水板而渗出。进而达到固结软土、提高地基土强度的目的。

3.16其他控制要点

①排水板插入过程中，应防止淤泥进入芯板，以免堵塞排水通道，影响排水效果。②塑料排水板的打设完覆盖前应保证外露长度超过20cm。③排水板的施打过程应采用定载振动压入的方法。发现回带现象立即放慢拔速或倒向反插。

4结语

由于滨海滩涂地区的地基特点不同于一般的陆域地段，施工属候潮作业，影响塑料排水板施工质量的因素比较多。达到理想的软基处理效果，必须在施工中采取合理的质量控制措施。塑料排水板的施工属于隐蔽工程的施工，因此，施工过程中必须要有施工员及监理人员在场的全过程跟踪和控制，插设过程必须旁站。

必须使塑料排水板打入足够的深度、间距合适、处理范围满足要求。以上总结的质量控制要点，仅为笔者参加塑料排水板施工实践总结出的一点经验，供各位同行参考。