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塑料排水板软基处理施工工艺

发布时间:2022-09-29 12:02:31 来源:华体会体育app下载 作者:华体会体育app登录
  

  塑料排水板软基处理是我国发展起来的一项软基处理加固新技术,目前已广泛应用于公路、铁路、隧道、地铁、水运、水利水电、机场、港口码头建筑、围海造陆等工程,属于软基处理的排水固结范畴。

  (1)塑料排水板滤水性好,能确保排水效果并有一定的强度和延伸率,具备适应地基变形的能力。

  (3)断面小,插放时对地基扰动小,施工方便,在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况。

  适用于含水量高、压缩性大、透水性差和强度低的软弱饱和粘性土地基加固。特别适用于存在连续薄砂层的地基。

  塑料排水板法的加固原理是:利用插板机械在含水量大、孔隙比大、压缩性高、深厚的软土地基中插设具有良好透水性的塑料排水板,从而在软土地基中形成竖向的排水通道,在其上铺设砂垫

  层而形成水平排水通道,增加了土层的排水通道。在上部辅加荷载(如预压堆载、砂垫层,或者真空预压等)的作用下,在软土地基中产生附加应力。软土地基中的孔隙水应力和附加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过塑料排水板和砂垫层排出而降低,地基的孔隙水含水量也随之降低,从而增加了土体密实度。随着地基中孔隙水应力降低(即孔隙水的消散)等量增加,进而加速地基的固结和地基土的承载力的提高,使软土地基在较短时间内达到较高的固结度。

  由于建筑物基础外一定范围内的地基中仍有建筑物荷载引起的压应力和剪应力,塑料排水板的布置面积应稍大于建筑基础外围面积,以利于基础外地基土的固结,提高地基土的稳定性。向外扩

  塑料排水板的长度应根据软土层的厚薄综合考虑。如软土层较厚,则应根据建筑物对地基的稳定及沉降要求决定塑料排水板的长度。从稳定方面考虑,塑料排水板应穿越地基可能的滑动面2m以上;从沉降方面考虑,塑料排水板应穿越主要的受压层。如软土层厚度不大且下卧有透水的砂或砾石层时,通常可把塑料排水板打至砾石层上;如软土层很厚(如大于 20m)时,由于径向平均固结效应很小,打穿软土层的意义并不很大。

  塑料排水板顶部应铺设排水砂垫层。在缺乏砂料的情况下,可采用砂沟代替垫层,以引出塑料排水板中渗流出来的孔隙水。砂垫层的厚度宜大于0.4m,水上施工宜加厚一些。砂垫层的宽度一般伸出塑料排水板区外边线 倍的塑料排水板直径。

  (2)参照设计资料,对施工前土的物理力学性质指标进行相关试验,对软基土层的地质情况进一步确认,确保施工的连续性。

  (3)塑料排水板的选择。根据设计要求,工程采用的塑料排水板应具有耐腐蚀性和足够的柔性,卷曲、回折时不脆裂。其技术指标必须符合

  《塑料排水板施工规程》(JTJ/T256-96) 及设计要求,经质量检验合格后方可投入使用。

  (4)根据工程数量及设计资料选择适宜的机械设备,进行施工前的维修,并进行塑料排水板试打。

  (5)插板作业前,应先了解地下有无障碍物,然后清表除淤、平整场地,铲除草根、杂草。

  (6)在塑料排水板插打之前对其进行测量放样,将每根塑料排水板的具体桩位测设出来并做好标记,所用的标记通常有石灰细条塑料板芯等,要求明显且不易被损坏。

  为了进一步保证插板机施工的部位的准确性及施工过程的连续性,要再次对施工场地进行平整。

  排水垫层的作用是使在预压过程中从土体进入垫层的渗流水迅速排出, 使土层的固结能正常进行,防止土颗粒堵塞排水系统。因而垫层的质量将直接关系到加固效果和预压时间的长短。

  沉降板埋置于路中心、路肩和坡趾的基底。底板尺寸不小于 50cm×50cm×3cm,测杆直径以4cm为宜。随着填土的增高,测杆和套管应相应接高,每节长度不宜超过 50cm;接高后的测杆顶面应略高于套管上口,套管上口应加盖封住管口,避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度。盖顶高出碾压面高度不宜大于50cm。

  插板机进场进行机具组装完成后,将其移至测量标记位置,并使其套管对准标记。

  将塑料排水板端部穿过预制靴头固定架,对折带子长约 10cm,固定联结。一般预制靴头可采用铁质或混凝土靴头。将靴头套在空心套管端部,固定塑料排水板,使其在下沉过程中能阻止泥沙进入套管,并避免提管时脱开将塑料板带出。

  插板机就位后,通过振动锤驱动套管对准孔位下沉,排水板从套管内穿过,与端头管靴相连并顶住排水板插到设计深度。

  插板机提升过程中,普遍存在不同程度的跟带,严重时会影响加固效果。因此施工规范规定,跟带长度不得超过 40cm,跟带的根数不宜超过设计总根数的5%。在打设过程中,应保证垂直度符合要求,以满足加固地基在深度方向上的均匀性。

  排水板外露长度不小于25cm,并埋入砂垫层中并做出标记,以防止塑料板随地基沉降而降至砂垫层以下,形成排水系统的脱节,同时也便于检查打设的数量和间距。

  (3)将排水板端头向路线外侧压倒平贴于砂垫层上并用砂覆盖。 由于此项工作稍滞后排水板施工,又需待全部排水板施打完后才铺设上层砂垫层,因此可先做成小砂堆。

  塑料排水板法的施工机具主要是插板机,也可与袋装砂井打设机械共用,只是将圆形套管改为矩形套管。目前我国应用的两用打设机械,可根据每次打设根数、套管断面大小、入土长度及地基

  均匀程度具体决定其振动打设工艺、垂击振力大小。一般对均匀软粘土地基,振动锤击振力可参照表 1 选用。

  选择排水板施工机械应根据工程实际情况,从机械的结构特点、工效、适用程度等方面来确定,包括地基的压力、稳定性、打设能力、机动性及打设速度等。

  塑料排水板施工劳动组织根据设备的台班生产能力大小确定,每个施工工班通常 6~8 人,见表2。 工班人员以围绕打桩机为中心建立各自岗位责任制, 在工班长统一指挥下进行工作。

  (3)塑料排水板在插设过程中,应尽量避免跟带(排水板被导管往上带),跟带 40cm 以上时应废弃,并在距废弃排水板45cm 处补打。

  (4)塑料排水板质量和板底标高必须符合设计要求,排水板下沉时不得出现扭结、断裂等现象,其顶端必须按规范要求伸入砂垫层, 避免被粘土污染。

  塑料排水板的的芯板应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力,其抗拉强度不应小于 130N/cm。当周围土体压力在 15m 深度范围内不大于 250kN/m 2 或在大于 15m 范围内不大于 350kN/m 2 时,其排水能力不低于 30cm 3 /m。芯板应具有耐腐性和足够的柔性,保证塑料板在地下的耐久性,并在土体固结变形时不会被折断或破裂。

  滤膜一般由无纺织物制成,应具有一定的隔离土颗粒和渗透功能,应等效于 0.025mm 孔隙,其最小自由透水表面积宜为1500cm 2 /m,渗透系数应不小于 5×10 -3 cm/s。

  (1)垫层材料应采用透水性好的砂料,其渗透系数一般不低于 10 -3 cm/s,同时应能起到一定的反滤作用。通常采用级配良好的中粗砂,含泥量不大于 3%,并应除尽其中杂土、植物等。 一般不宜采用粉、细砂,也可采用连通塑料排水板的砂沟来代替整片砂垫层。

  (2)一般情况下陆上排水垫层厚度为0.5m 左右,水下垫层为1.0m 左右。对新填不久的或无硬壳层的粘土及水下施工时,应采用厚的或混合粒排水垫层。排水砂垫层宽度应宽出路基边脚 0.5~1.0m, 两侧端以片石护砌或采用其他方法防护,以免砂料流失。砂料不足时,可用砂沟代替砂垫层。砂沟的宽度为 2~3 倍塑料排水板宽度,一般深度为 40~60cm。

  (1) 塑料排水板留出孔口长度应保证伸入砂垫层不少于 50cm, 使其与砂垫层贯通; 并将其保护好, 以防机械、 车辆进出时受损, 影响排水效果。

  (2) 插入过程中导轨应垂直,钢套管不得弯曲,透水滤套不得被撕破和污染;排水板底部应有可靠的锚固措施,以免拔出套管时将芯板带出;下料时应考虑上拔时的“跟带”长度,“跟带”不得超出 40cm,否则报废重插,简单的检查方法是将塑料板带按打设深度作好记号,完成后根据剩余板带的长度测出“跟带”长度。

  施工现场堆放的塑料排水板盘带要加以覆盖,放置于洁净干燥处,防止污染和暴露在空气中老化。

  (1)提拔导管时经常发生“跟带”现象,这与套管端头结构、施工工艺和土层土质有关,其中套管端头结构是主要因素。导管顶部在保证刚度的前提下,应尽可能细小,使得拔管时土层能尽快将排水板夹住。

  (2)泥水进入套管除增加上拔时的“跟带”现象外,还会造成排水板的污染,因此应经常用清水清洗导管。

  (3)遇到干硬的粘土层进度缓慢时,可以选用功率较大的液压振动打桩机进行打设,也可以在导管中加入少量清水,增加润滑,减少摩擦。

  (1)塑料排水板插入过程中防止淤泥进入板芯,堵塞输入通道而影响排水效果。

  (2)塑料板与桩尖连接一定要牢固,避免提管时脱落,将塑料板带出。凡带出 2.0m 以上的,均应作废补打。

  (3)严格控制间距与深度, 桩尖与套管配合要适当,避免错缝,以防淤泥进入,增大塑料板与套管壁的摩擦力,易使塑料板带出。

  (4)排水板一般不允许接长。如果必需接长时应剥开滤膜使芯板接平( 搭接长度 ≮ 20cm) 然后包好滤膜,再用订板机订牢。接长的根数不宜超过打设根数的 5%,一般最多只允许接长一次。接长的板宜调整到护坡道位置打设。

  (5)对于施工段地表的硬壳 ( 一般约在 0.5~1.0m)当插入杆起后所留杆孔, 不能用粘土块或其他材料堵塞, 必须用砂灌满, 以防堵塞排水通道使处理失败。

  (1)禁止非操作人员上机操作,安排专业检查排水板机械,安拆插塑板机将无关人员清理出场并平整场地,防止因支架倒塌造成人员伤亡。

  (3)操作人员要佩戴安全帽,高处作业时要系好安全带,遇有六级以上大风时,禁止高处作业。

  (1)施工过程中对周围建筑物(包括文物)的保护及对工程弃渣、污水排放、机械噪声控制和生活垃圾处理,均应按国家环保部门的环保要求执行,各项控制指标均不超过规定的允许值。

  (2)装卸有粉尘的材料时,应洒水湿润或在仓库内进行,拆除临时设施时,及时洒水处理,降低、 扬尘污染。

  (3)对插塑板桩头进行清理(桩头过长的要将其剪断)时,多余的小段插塑板材料不能乱放,并禁止在施工现场焚烧废弃的塑料板,一定要统一堆放及处理,以免造成环境污染。

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