塑料排水板施工技术在导流堤工程中的应用

高义慧 中交第三航务工程勘察设计院有限公司

塑料排水板施工技术是以塑料排水板为主要输水、排水材料，使其深入到未治理的软地基中，从而形成垂直排水体系的一种地基排水施工技术。在塑料排水板上部铺设适当厚度的砂垫层，形成水平排水体系；最后加入填充材料，形成增压系统，在上部压力的帮助下，孔隙水形成压力，使水向外渗透，减少水对基础的影响，进而提高基础的强度。

1.工程地理位置

某导流堤总长度3km，在导流、挡砂、消浪、标准通航等方面起到防灾、减灾的效果，并提高附近船舶的航行安全，确保作业区正常作业。项目选用塑料排水板抛石护坡堤，包括主导流堤项目、导流堤通航项目和临时项目等。导流堤施工标准为50a一遇，水工结构为二级，保护标准为50a一遇潮和50a一遇浪的组合。

2.导流堤主体工程

导流堤主体选取抛石斜坡堤结构，基础利用塑料排水板+排水砂垫层固结排水法进行加固。塑料排水板的典型断面宽度为100m。采取C形塑料排水板，间隔为1.1m，穿透粉质黏土层。堤顶高程-2.5m，堤顶宽度30m，选择22m的网格石笼进行保护，网格石笼下面铺设一层网格。南、北侧在-5.5m标高以上选用5t扭王字形块进行保护，南、北侧在-5.5m标高以下，选用800～1200kg砌石进行覆盖。避免泥面刷坡，南、北侧选择250～500kg块石进行垫底，厚度1.2m，宽度10m。

3.塑料排水板技术要求

塑料排水板需根据《水运工程塑料排水板应用技术规程》（JTS 206-1-2009）规程进行。水上插板，先铺排水砂层，再铺排水板，排水板采用C形高性能塑料排水板，其大小、质量以及排水功能标准必须达到符合规范。具体来说，塑料排水板施工技术标准应符合以下几项要求：

（1）一定要根据设计标准和设计方案严格控制塑料排水板的质量。监理应管理排水板的施工质量，保证排水板设置在合适的高度。

（2）排水板根据矩形进行布设，间隔为1.1m。

（3）根据设计要求在插板前定位放样，设计标高，插板平面定位的许可偏差应低于出水50mm，同时各个断面的塑料排水板总数和设计规定的总数一致。

（4）必须及时关注控制套管的纵向度，许可偏差≤1.5%。

（5）打设时回带长度不得超过500mm，同时回带的管道数不可多出总设置管道数的5%，若回带管道长超过500mm时，必须在插入点周边补插。打入基础的塑料排水板需为整块板，切断排水板且外露长度一定要超过200mm。

（6）塑料排水板在使用过程中，严禁产生扭结、折断、撕裂滤膜等问题。如果产生这种状况必须在插入点周边补插。

（7）塑料排水板底部标高务必符合设计标准，不能产生浅层误差。如果在作业中发觉不能实现设计标高时，需立刻对周边部分区域进行地质勘探，同时和设计人员沟通和商议处理措施。

4.塑料排水板施工

塑料排水板全线采用水上施工的方法。工程共计约19.48万根塑料排水板，约326.5万m。拟投入4艘插排船，排水板单根最大长度25m。插排船长60m，宽22m，架子最大高度50m，利用水下排水板自主切割机（横向水下切割）。根据施工总体部署分为4段施工，由小桩号向大桩号进行插打。

根据总体进度安排，插排船进场施工时，下2层砂被垫层已基本完成，船机之间无相互干扰。但在插排施工后需及时覆盖上层砂被，为减少破洞后砂被的暴露时间，在插排船锚链不影响砂被施工时，应立即覆盖上层砂被，此时距离较近船体与砂袋距离约20m。

4.1 水上塑料排水板施工工艺

施工前，预先将排水板平面布置图导入船载专用计算机软件中，通过GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位，将船体移动至相应的施工区域，然后将插入机的位置顺着纵向进行移动，按照计算机软件显示的船位和插入机的位置坐标，放置在排水板的预设位置，开启插板机。设置排水板，计算机自主录入设置的排水板有关信息。技术人员按照显示的参考值实现插板机的整体施工。经多次移动插板机，对应施工区域打设完毕后再移动船位，如此进行水上排水板施打。

4.2 施工准备

要想确保塑料排水板的有效排水作用，一定要做好2方面的准备：（1）拟定具体的施工计划，拟定安全技术措施、建立健全质量保障系统以符合项目标准，同时报告监理部门实行审批，再组织本项目全体人员按照批准的施工组织计划进行安全检查，促使每个施工人员掌握施工方式和控制的关键点；（2）选择好原材料，塑料排水板的每项功能务必符合设计和规范标准。在应用塑料排水板前做好相关检查，对于不达标的塑料排水板务必退回。塑料排水板板芯表层包围的渗水虑套容易老化腐烂，入场的塑料排水板需加强遮盖，避免长时期外露以致氧化或老化腐烂，需选择有资质保证的生产厂家的产品。

4.3 打设深度及根数控制

塑料排水板的正常施工深度要求穿透软弱层，插进其坚硬层。否则排水板会回带，减弱软基础的控制效果。因此，实施作业前要了解软基础的深度分散情况，最好邀请业主、监理、设计代表一同进行试验，比如可间隔10m，由左、中、右3个试验点进行试验，明确排水板真实插入的厚度，为计量作参考。

为保障水上插排的施工质量，在选择船舶时，选择插排机在船体内的专用插排船，降低移船频率，减少移船造成的累计偏差。插排前根据设计插排位置图和插排船的开洞长宽绘制插排船位图，将船位图输入GPS船载打桩系统，可以直观显示船舶实时位置与理论位置的关系，保证船舶定位的准确性。根据设计排水板间距在船舶上标志纵横位置，方便每次插排机的纵横移动。插排深度、回带控制、插排间距和外露长度等技术指标经过自查和交（竣）工检测单位现场跟踪检查均满足设计和规范要求。

排水板插板机上通常不具备刻度，为了精准录入每回排水板的插进深度，务必在插板机上预先进行刻度标记、校正，需记录好插入深度，或通过自动记录仪收集排水板设置的深度。根据合同文件中的测量标准，按照排水板的真实设置深度，最终明确排水板的测量长度。塑料排水板作业前，需根据设计标准进行塑料排水板板位放样，保证排水板的控制宽度、间隔符合设计和规范标准，通常规定间隔正负差异≤150mm，确保准备的排水板数量相对准确。以RTK-GPS确定船位，在船上标识纵横位置，在采用RTK 进行航道测量后，首先解决了控制点的通视问题，极大降低了控制点的密度和测量准备时间，在碎部测量中，移动站与测深仪同步工作，使测量人员可同时获得该点坐标、水面高程、水深等数据，省去了点位、水深比对等大量后期计算、校对工作，同时消除了人为测量和计算误差，提高了测量速度，省时省力，降低了测图难度。

作业中以工班为单位，做好相关信息的记录，记录各个工班操作的排水板桩数量。例如，采取排水板操作记录图法。例如“⊕”表示已经施工的插入式板桩，“⊙”表示将要施工的插入式板桩。根据线路里程，在路基图上水平标注柱数，垂直标注行数，标明第1排至第2排排水板的数量，在某月某时至某时完成，并在当日由施工员、质检员、现场监督验收签字。

4.4 跟带现象的控制

在塑料排水板作业进程中提升导管时，一般会产生排水板和导管同时被拔起的情况，也就是产生跟带问题。跟带问题的产生缩减了塑料排水板的控制深度，进而限制了软基础的控制作用。操作过程中务必加强控制，回带长度＞2m，或者高出设计要求的回带长度时，务必在紧贴跟带的排水板周边再打设1根。为了预防跟带问题，插入塑料排水板时一定要打够深度，这样才能穿透软层，进入下面的硬壳，达到规定的深度，且排水板和桩尖的结合一定要科学，预防淤泥和砂粒等流进导管里，可加大排水板和导管间的摩擦阻力。在操作过程中，施工人员采取全程监督，产生不达标的跟带问题时及时补充打设。

4.5 垂直度的控制

施工时规定塑料排水板纵向度不超出1.5%，在实际施工过程中，由于插板机本身不具备垂直度控制标尺，操作难度较大，垂直度通过船舶甲板的水平度进行控制，当水流较急、垂直度超出规范要求时暂停插排，待水流变缓、垂直度满足规范要求时再进行插排施工。只有保障了垫层的平整度，插板机才不会有太大的倾斜，排水板的纵向垂直度也不会出现超标现象。

4.6 平面位置控制

①水上插板。先将控制插板船进行定位，每次移动船舶位置时，在GPS定位的基础上，用RTK进行检查和控制，确保插板船舶定位精准。检查排水板板位：纵向在机位轨道上用油漆标注间距，间距1.1m；横向1个机位，每排可打设7根排水板，技术员负责检查。

②深度控制。按照该工程钻孔深度，导管25m以下的单元为5m，25m以上的单元为1m，使用油漆画刻度，计划深度加上实时水深即插排深度，施工人员方便控制，监督人员可一览无余。

③纵向直线度控制。利用装配在机壳框架上的圆形刻度盘上的纵向指针指示纵向直线度。

④回带控制。管套的形式通常是可回收的钢筋。为保证排水板停留在土体中，防止大量回带，操作中按照地理因素采取合适的管套。

4.7 塑料排水板导管与桩尖施工

塑料排水板穿过导管，出导靴并和桩尖进行连接，与塑料管桩端一起压入土壤。楔形桩端和塑料板固定相对简单，通常是塑料制作而成，也可以使用薄金属板。如果排水板和桩端没有良好连接，桩端和导管连接不好，插入时，泥浆将经过桩端和管道之间的缝隙进入管道内部，使导管和塑料排水板间的摩擦力增大，从而导致塑料排水板产生跟带问题。塑料排水板就位后，塑料排水板没有和桩端进行有效连接，提起导管时会脱离，塑料排水板不能良好地牢固在硬层中，也可能会产生跟带问题，容易将塑料板拔出。所以，操作过程中需注意重点控制，作业之前进行试验，保证桩端连接牢固。

5.排水板施工质量保证要点

（1）塑料排水板从制造到铺设的有效期控制在3～6个月。塑料排水板暂时储存在库房里，预防被雨淋或太阳暴晒。

（2）回带长度≤50cm，回带数量不可高于设置总数量的5%。回带长度如果＞50cm，需在板周边补充1根。

（3）根据设计规定在插板前进行定位放样，设置标记，插板平面定位许可差异为±100mm，纵向度差异不可超出1.5%。板位偏差控制通过GPS勘测准确度或者拉绳测量的方式进行。

（4）操作中禁止有扭曲、断裂和撕裂滤膜等问题产生。如有出现，需在板位周边补充插入1根。

（5）插板设置深度许可差异为±25cm。作业时认真控制排水板深入土壤中的长度，水上操作时必须按时察看潮汐，将导管进水长度进行适当潮位补偿。

塑料排水板设置中，需避免污泥流入板芯，否则会导致排水管道堵塞，影响排水效果，对此需认真控制塑料板接长的质量。塑料板接长通过滤水膜内部进行水平连接，芯对芯卡扣，凹凸对齐，搭接长度应＞20cm，用可靠的措施缠绕固定滤套，确保输水管道畅通无阻，有充分的搭接强度。在设置塑料排水板的过程中，务必有专门人员做好所有记录和施工日志。

6.结束语

综上所述，塑料排水板施工作业属于遮盖项目作业。所以在施工过程中，务必有施工人员和现场监理在场监督，对整个过程进行跟踪和控制。务必将塑料排水板设置在深度充分、间隔合理、控制范围符合规定的位置，同时用砂垫层覆盖，使其在垂直和水平方向上形成一个平滑的排水通道，有利于基础排水。