馬良宏

摘要：施工圖設(shè)計對橋頭路基填土較高且橋頭路基沉降量相對較大，橋臺與臺后的差異變形很容易產(chǎn)生橋頭跳車等路基病害。為增強(qiáng)地基承載力，減小臺后路基沉降變形量，橋梁結(jié)構(gòu)物臺后路段進(jìn)行塑料排水板處理施工。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)；地基；承載力；減?。慌_后沉降；塑板；施工

1 工程概況及地質(zhì)水文

1.1 工程概況

濟(jì)南至樂陵高速公路七合同段，起訖里程主線樁號為K65+225～K74+100。合同段主線全長8.875Km，其中含中橋476m/8座，分離式立交166m/3座，匝道橋436.4m/4座，通道13道，涵洞47道；互通立交1處。主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：該段采用高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，雙向六車道，主線路線設(shè)計速度120km/h，主線路基寬度34.5m。

本合同段橋梁臺后路基填方一般較高，橋頭路基沉降量相對較大，橋臺與臺后的差異變形很容易產(chǎn)生橋頭跳車等路基病害。為增強(qiáng)地基承載力，減小臺后路基沉降變形量，設(shè)計要求在軟土層厚度較大、埋置較深且路基工后沉降量不能滿足設(shè)計要求，并且對地下水位較高的橋頭路段，在臺后30m～50m范圍內(nèi)采用塑料排水插板處理。

塑料排水板采用B型，結(jié)構(gòu)形式為粘合式，外型尺寸均勻，厚度為4≥毫米，寬度為10厘米，

塑料排水板芯板應(yīng)采用原生聚丙烯塑料。為便于檢測，要求上面有長度刻碼。塑料排水板采用正三角形布置。

1.2 地質(zhì)水文條件

軟弱土地段，軟土巖層主要為淤泥質(zhì)土和軟粘土，埋深相對較淺，一般在15m以內(nèi)，多呈灰色、深灰色、褐灰色，流塑-軟塑狀，軟土厚度3-5m，大部分路段軟土頂部及底部直接為粉（砂）土層。

地表水：項目所屬水系為海河、黃河兩大流域?？傮w上沿線大部分為旱地，天然河道、水塘分布較少，人工溝渠縱橫，地表水相對不豐富。

地下水：項目區(qū)域?qū)儆隰斘鞅逼皆牡刭|(zhì)區(qū)，該地區(qū)由于河流不斷改道，古道河帶沉積物在空間上層迭交錯分部，呈多層結(jié)構(gòu)。在垂直河流方向的剖面上含水巖組為淡水-咸水-淡水的三層水質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)。

2 施工組織及工期安排

2.1施工準(zhǔn)備

（1）排水：清表前先挖50cm×50cm的臨時排水溝，并保持暢通，以疏干積水，降低地表水位。

（2）場地平整，清除表層土，進(jìn)行表面松散土層碾壓，修筑機(jī)械設(shè)備進(jìn)出道路。

（3）塑料排水板處理軟基路段的便道與主要運(yùn)輸?shù)缆坟炌ǎ员闶┕C(jī)械的進(jìn)出及塑料排水板的到場。

（4）現(xiàn)場已查明塑料排水板試驗(yàn)段范圍內(nèi)無地下構(gòu)造物和管線。

（5）測量放樣：定出控制軸線、排水板施工邊線，標(biāo)出樁點(diǎn)位置和編號，并對原地面抄平?，F(xiàn)場交底至施工作業(yè)人員，并在遠(yuǎn)離試樁點(diǎn)不小于100m處設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)。

（6）安全、技術(shù)交底：排水板試驗(yàn)段開工前對所有作業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場安全交底及技術(shù)交底。

（7）機(jī)械安排：根據(jù)本合同段塑料排水板施工段落的分布情況，擬投入一臺插塑板機(jī)，根據(jù)塑料排水板的施工長度，選擇最大施工高度20m的插板機(jī)。

（8）材料安排：①設(shè)計采用B型塑料排水板，結(jié)構(gòu)形式為粘合式，外型尺寸均勻，厚度為≥4mm，寬度為10cm，塑料排水板芯板應(yīng)采用原生聚丙烯塑料，為便于檢測，要求上面有長度刻碼，白色透明，無紡布濾膜材質(zhì)。施工使用的塑料排水板型號應(yīng)與設(shè)計要求一致，其各種技術(shù)性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求和交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTS 206-1-2009《水運(yùn)工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。并按規(guī)定進(jìn)行抽檢。抽檢合格后方可使用。②塑料排水板應(yīng)有出廠合格證和技術(shù)性能鑒定書，其外包裝應(yīng)牢固、完好，并具有防紫外線輻射的能力。

（9）砂墊層：排水墊層材料采用中粗砂，應(yīng)具有良好的透水性，不含有機(jī)質(zhì)、粘土快和其他有害物質(zhì)，確保細(xì)度模數(shù)在2.2～2.6。

2.2資源配置

為確保本標(biāo)段路基塑料排水板試驗(yàn)段的順利進(jìn)行，擬安排一個排水板施工隊負(fù)責(zé)此次施工任務(wù)，下設(shè)2個作業(yè)班組，每班組5人，由項目部技術(shù)人員、測量人員負(fù)責(zé)路基塑料排水板的施工測量、資料記錄收集、整理等工作。

3施工方案

本標(biāo)段排水板試驗(yàn)段選取孟莊中橋濟(jì)南臺后K65+670～K65+710段進(jìn)行試樁，處理長度為40米，共計38623m，總設(shè)計長度403123m。采用1套插板機(jī)機(jī)械及配備1套測量儀器（水準(zhǔn)儀及全站儀）進(jìn)行施工。根據(jù)工程的實(shí)際情況，從機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功效、適用適度等方面來確定，選擇插板機(jī)，插板機(jī)采用自動裝置震動式履帶式插板機(jī)，自帶振動錘和拔插套管，機(jī)械自動行走。 排水墊層材料采用中粗砂，墊層厚0.4米分二層施工，第一層施工0.2米后施工插塑板，再施工第二層砂墊層。

3.1塑料排水管施工

（1）施工準(zhǔn)備：熟悉相關(guān)施工規(guī)范、圖紙和要求等，查勘現(xiàn)場，了解施工環(huán)境。在施工區(qū)附近搭建工地臨時倉庫，貯放排水板等材料。插板機(jī)進(jìn)場并調(diào)試，保證其性能狀況良好。先鋪20cm厚砂墊層，人工整平后插板機(jī)械即可開始施工。

（2）在已放樣確定的加固區(qū)范圍內(nèi)，用全站儀和鋼尺按正三角形布置塑料排水板打設(shè)板位，并用竹簽或石灰等在砂墊層上作標(biāo)記。

（3）插板機(jī)移動定位，安裝排水板樁靴。施打作業(yè)時，插板機(jī)操作人員控制好插板機(jī)樁靴的落地定位，其誤差控制在±50mm范圍內(nèi)。

（4）垂直下插套管至設(shè)計標(biāo)高。施工操作人員根據(jù)安裝在插板機(jī)上的吊垂針和刻度盤，控制樁管下插時的垂直度偏差不得大于1.5%。

（5）拔套管至套管下端高出砂墊層面50cm。

（6）切割排水板，控制排水板在砂墊層頂面以上的外露長度為20～30cm。移機(jī)進(jìn)行下一根排水板施工。

（7）塑料排水板施工完成后，應(yīng)先進(jìn)行自檢，待自檢合格后再由監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

（8）塑料排水板驗(yàn)收合格后，及時清除套管附帶上來的淤泥，用砂料回填打設(shè)時在排水板周圍形成的孔洞，并將排水板埋置于砂墊層中。

3.2樁點(diǎn)布置示意圖

塑料排水板自路中向兩邊對稱排列。采用本方法進(jìn)行處理均進(jìn)行堆載預(yù)壓，堆載預(yù)壓為等載預(yù)壓，預(yù)壓高度為路床頂上1.0米。本圖中0.8米

4塑料排水板施工質(zhì)量控制

塑料排水板施工是一項隱蔽工程，根據(jù)施工技術(shù)規(guī)程，主要應(yīng)從排水板的打設(shè)垂直度、平面位置誤差和打設(shè)深度三個方面來控制每根排水板的施工質(zhì)量。通過試驗(yàn)段施工，總結(jié)塑料排水板施工質(zhì)量控制主要有以下幾個方面。

4.1板材控制

嚴(yán)禁使用存在板體斷裂和濾膜撕破等現(xiàn)象的排水板，排水板不允許接長使用。遇到一卷中間板體斷裂和濾膜撕破的排水板施工時將損壞部分割除，再將剩余兩端頭連接進(jìn)行施工，計算結(jié)頭位置，當(dāng)其進(jìn)入導(dǎo)管時，將接頭拔出割去，避免打入地基中。

4.2深度控制

控制深度方法有：對于振動式插板機(jī)或當(dāng)打設(shè)深度過大時現(xiàn)場施工員無法看清機(jī)架標(biāo)記時，可等導(dǎo)管打設(shè)達(dá)到設(shè)計深度時，在導(dǎo)管露出砂面部分與機(jī)架上同一高度處做紅漆標(biāo)記，其位置應(yīng)在操作手視野內(nèi)。在鏈條或?qū)Ч苌献骱蒙疃葮?biāo)識既方便現(xiàn)場施工員控制深度，也方便操作手操作。

4.3垂直度控制

打設(shè)垂直度主要依賴導(dǎo)管機(jī)架在打設(shè)過程中始終與水平面保持垂直來實(shí)現(xiàn)。在試驗(yàn)中，我們通過在插板機(jī)導(dǎo)管機(jī)架兩側(cè)掛線錘來控制打設(shè)垂直度。吊線長大于2m，在吊錘線下端機(jī)架處固定標(biāo)識牌，標(biāo)識牌上刻劃有垂直線及兩側(cè)允許偏差1.5%的控制線?，F(xiàn)場打設(shè)前，如兩個方向的吊錘線均控制在允許偏差線內(nèi)即可進(jìn)行插板作業(yè)。

4.4板位控制

首先根據(jù)中樁放出塑料排水板所要布置區(qū)域的大框架，放好縱向線，然后在施工時根據(jù)導(dǎo)管到履帶的距離確定所要放樁的排數(shù)，按設(shè)計間距沿橫向線放出各樁位，以1.2×1.2樁為例，靜壓式一次可放四排，而振動式只可放一排，如果一次放樁過多，被履帶壓亂，常會造成點(diǎn)位偏差。

試驗(yàn)段塑料排水板樁位偏差按《鐵路路基工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（TB 10414-98）的±5cm進(jìn)行控制，其實(shí)按《高速鐵路路基工程施工及驗(yàn)收暫行規(guī)定》樁位允許偏差為±15cm較為合理，因?yàn)閺氖┕そ嵌葋碇v，塑料排水板寬有10cm，施工中±5cm的偏差不易做到。

4.5回帶控制

上拔插板套管時，施工人員仔細(xì)觀察排水板有無回帶現(xiàn)象，若回帶長度超過50cm，則在板位近旁補(bǔ)打一根?；貛чL度大于50cm的排水板根數(shù)不超過打設(shè)總根數(shù)的5%。

塑料排水板回帶與排水板下端土質(zhì)情況有很大關(guān)系，土質(zhì)較弱時，回帶容易出現(xiàn)，振動式插板機(jī)下端為一鋼筋做插鞘，按設(shè)計要求塑料排水板必須伸入硬塑層0.5～1m，施工時其深度必須達(dá)到硬塑層且深入，方可避免回帶（否則其上一層為軟塑層難以將塑料排水板固定在預(yù)定深度），施工時，回帶有很大一部分原因是因?yàn)檫_(dá)到設(shè)計深度后但還沒有進(jìn)入硬塑層，碰到這種情況當(dāng)時采取導(dǎo)管繼續(xù)深入直至導(dǎo)管伸入困難，或履帶整體抬起。

另一方面，回帶常因?qū)Ч苤羞M(jìn)入淤泥，塑料排水板被卡在導(dǎo)管內(nèi)，振動式塑料排水板機(jī)經(jīng)常清除淤泥和向?qū)Ч苤泄嗨?，也可避免回帶?/p>

4.6板頭污染處理

塑料排水板在施工過程中不可避免的存在板頭污染的情況，尤其是振動式對板頭污染較大，無論是板芯還是濾膜被污染都會對下一步工作中的堅向排水起較大的影響，目前的處理方法只有人工處理，將濾膜清洗，并將溝槽中的淤泥掏出。

4.7施工后場地處理

振動式插板機(jī)施工時形成孔洞較大（直徑有20～25cm），同時帶出軟塑層泥土較多聚集孔周，若不及時清除，機(jī)子移位時履帶將帶上的泥巴與周圍砂子混合一起，污染了砂墊層，減弱砂墊層起橫向排水通道的作用。

振動式插板機(jī)施工后場地清理需工人3名，2人清泥，用鐵鍬背向塑料排水板小心將孔周泥土清除（防止鐵鍬極損傷塑料排水板濾膜），后用中砂回填孔洞達(dá)到密實(shí)（浪費(fèi)砂量較大），1人將清除的泥土運(yùn)出砂墊層外。

4.8施工過程現(xiàn)場管理

插塑板機(jī)現(xiàn)場管理采用“一機(jī)一人”制管理，插板機(jī)工作全過程均有經(jīng)過培訓(xùn)合格的施工人員現(xiàn)場旁站兼記錄。另外分管插塑板機(jī)的技術(shù)員現(xiàn)場全過程巡視，巡視的技術(shù)員主要工作為：檢查旁站人員是否在場，隨時檢查記錄是否完善，并解決當(dāng)場出現(xiàn)的技術(shù)問題及質(zhì)量問題。旁站施工員主要監(jiān)督工藝、參數(shù)及控制方法的落實(shí)情況，派專人做好施工原始記錄，詳細(xì)記載塑料排水板打設(shè)深度、板位誤差、垂直度、外露長度、回帶及補(bǔ)打、機(jī)械狀態(tài)等情況，以備抽查。

5 總結(jié)

塑板在軟基處理中一般只作為豎向排水通道，加速地基固結(jié)沉降，在設(shè)計中只用于沉降分析，而在穩(wěn)定驗(yàn)算時，則不加考慮，其原因是由于塑板是柔性體，加之塑板與地基土之間的摩擦力極小，在地基內(nèi)側(cè)向受力時，則隨地基土一起變形，所以不能產(chǎn)生抵抗力矩。采用塑板的方法處理，對提高地基施工期穩(wěn)定性是不可估測的。

塑料排水板，由于具有性能好、質(zhì)量可靠、施工方便、功效高、費(fèi)用低、對土擾動小等諸多技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于軟土地基處理中。尤其是施工簡單，省時省工，成本也不高。且經(jīng)濟(jì)效益是很樂觀的。塑料排水板結(jié)合超載（等載）預(yù)壓，用于填土高度較高，軟土層較厚的橋頭段。由于該方法施工速度快、造價低，所以目前這種方法得到推廣。

參考文獻(xiàn)：

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