浅谈软土地基处理中的塑料排水板施工技术
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【摘要】结合宁杭高速二期工程南京四标段的施工实例，本文重点分析了软基加固中塑料排水板法的加固原理以及材料要求、机械设备、质量标准、施工工艺，并重点介绍了施工质量控制的技术措施。
【关键词】软基处理；塑料排水板；施工方法；工艺；质量控制；检测方法
竖向塑料排水板处理软土地基，是把塑料排水板打入地基，通过预压荷载以增加作用于土颗粒的有效应力，加速地基固结沉降。这种方法的优点是：排水板是工厂生产的，质量容易控制，材料有良好的强度和延展性，滤水性好，排水畅通，能适合地基变形能力而不影响排水性能；排水板断面尺寸小，打设机械轻，施打排水板过程中对地基扰动小，可在超软弱地基上进行插板施工； 施工快、工期短，每台插板机每日可插板15000m以上，造价比袋砂井低，且对环境影响小，无污染。
1 工程概况
宁杭高速公路二期工程南京4标段位于南京市江宁区湖熟镇，属沿海、沿江、江淮之间的水网地区，施工段落桩号为K17+000-K22+900，其中K21+930-K22+900段软土厚度较大，填土高度较小，且地基土中含有砂性夹层，排水条件较好，适于采用排水固结法处理，经经济技术比较后将原设计复合地基处理改为插塑料排水板+超载1m预压处理，设计工程量为573388延米。
2 塑料排水板加固原理
根据固结理论，淤泥质土固结所需时间与排水距离的平方成正比，为了加快地基的固结，是有效的方法就是增加土层的排水途径，塑料排水板等竖向排水体就是为此目的而设置的。
3 材料要求
3.1 塑料排水板
塑料排水板别名塑料排水带，也有人称之为塑插板，是用聚合物制成的口琴式条带状复合型结构，中间是挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出。
本工程所采用的塑料排水板为SPB-C型可测深塑料排水板，是采用金属导线放置在滤膜粘合缝处，与排水板组合一体，当排水板埋设在地基中，在地面用电子测深仪能直接测量每根排水板在地基中的深度，操作简便、直观，厚度为5.5mm，宽度为10cm。
3.2 土工布及砂垫层
土工布采用的是型号为CEF2006的有纺土工布；砂垫层中的砂为洁净中粗砂，含泥量不大于5%，最大粒径不大于5mm，渗透系数为6×10-3～６×10-2cm/s。
4.1 施工准备
4.1.1 塑料排水板施工之前必须编制施工组织设计。
4.1.2 施工技术人员应在施工前做好下列准备工作：
（1）对现场施工条件进行全面了解，掌握施工现场全面情况及特点；
（2）熟悉设计文件、地质资料；
（3）接受建设单位移交的测量控制基准点；
（4）划分出一定面积的施工区段，划出分界线，编制安排打设顺序；
（5）根据地质情况和打设桩机的接地压力、行走特性等编制地基表层处理方案。
4.2 施工工艺
本项目塑料排水板的施工机械采用的是机械门架式(带导轨)打桩机。
塑料排水板施工工艺流程如下：
4.2.1 在已整平的场地上摊铺20cm厚砂垫层并整平，在砂垫层上铺设枕木、轨道，将机器移入场内。
4.2.2 将排水板装入卷筒，并通过门架上的滑轮将排水板引入插杆中。
4.2.3 将排水板从插入杆端头引出、折回，夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上)，用订板机订好，在打设前必须先进行试桩，根据试桩情况定钢筋长度，如果跟带较大时，必须缩短钢筋长度，反之加长钢筋长度。
4.2.4 拉紧排水板，将插入杆对准桩位。
4.2.5 开启振动将插入杆压入地基。
4.2.6 到达设计深度(预先在插入杆用红漆划上标志)后将插入杆拔出,则排水板被短钢筋锚固于孔底。
4.2.7 在砂垫层以上至少20cm处将排水板剪断埋入砂中。
4.2.8 检查塑料排水板的施工情况，符合验收标准后将桩机移入下一桩位。
5 质量检验及控制要点
5.1 塑料排水板的质量检验
塑料排水板的质量应重点从以下几方面进行检验：
5.1.1 材料供应厂商必须提供塑料排水板出厂合格证及技术性能鉴定书。
5.1.2 每批塑料排水板运抵工地后应进行外观检查与验收，其方法应按现行行业标准《塑料排水板质量检验标准》（JTJ/T257）的有关规定执行。
5.1.3 同批次生产的塑料排水板，每20万米应进行一次抽样检验，少于此数额时也应抽检一次，不同批次的塑料排水板应分批次检验。
5.1.4 必须采用可测深塑料排水板。
5.2 塑料排水板的施工质量检验及控制要点
5.2.1 质量检验标准及方法
塑料排水板施工中重点要求检验板距、板长、垂直度，其中塑料排水板的板长即深度的检测采取双控方法。
（1）测深仪检测法
可测深式塑料排水板打设时，在板体剪断下套管之前，应连接板体中的两根金属丝，使其充分接触，形成回路。塑料排水板打设完成后，应用塑料排水板测深仪检测打设深度。目前国内生产的高性能可测深式塑料排水板具有隔土性、透水性好，能在地面直接检验打插深度，数字清晰，方便施工。在施工中承包人应100％检查，监理随机抽检，抽检率为10％。
（2）刻度计算检测法
目前国内正规厂家的排水板的滤膜上都打印有刻度，通过计算相邻已施工塑料排水板刻度读数的差值，即为抽检塑料排水板的打设深度：该方法是施工现场比较常用的一种检测方法。
采用上述两种方法检验塑料排水板深度具有方便、快速的特点，特别是测深仪检测法具有测量、数据保存、数据显示、查看、与计算机通讯连接、夜光显示等功能，其测量精度高，操作简单方便，储存数据快捷，打印数据及报表方便,这样就克服了数据无法保留、施工报表工作量较大等缺点。
5.2.2 施工质量控制要点
塑料排水板施工过程中应重点从以下几方面对施工质量进行控制：
（1）塑料排水板的插入深度不得小于处理深度+砂砾厚度+回带长度+弯贴长度，回带长度应在试打时确定，并应在施工过程中经常抽查，尽最大可能减少回带长度。
（2）插板机或导管上应做好明显标记，以便控制打设深度。
（3）导管管靴与桩尖应结合紧密，防止淤泥进入导管内部，增大对塑料板的阻力，造成跟带,进入导管中的淤泥要及时清除。
（4）施工时逐桩做好施工记录。
（5）拔管带出的淤泥(包括管内清理出来的淤泥)要及时清除，保持砂砾垫层的清洁，以免堵塞排水通道。
（6）排水板每根桩最多只允许接长一次。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%。
（7）塑料排水板顶部预留长度不小于30cm(砂砾垫层以上)，打设完成后应及时弯折埋设在砂砾垫层中。
（8）打设形成的孔洞应用砂回填，不得用土块堵塞，必须用砂灌满，将施工中形成的坑凹填平，填坑时应将排水板扶正。
（9）待全部排水板施打完后，铺设上层砂垫层，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。
6 结束语
塑料排水板在目前软土路基处理中应用非常普遍，但是目前的施工方法、技术要求、质量检测等问题仍存在较大差异，进而影响了施工质量和处理效果，通过本工程的实践表明, 若能选用合适的静压打设机械，并严格按照施工工艺要求组织施工,健全质量检测制度，则塑料排水板施工效率更高,经济效益更好,施工质量更有保证。此外,施工人员的操作熟练程度与技能也将直接影响塑料排水板的施工质量，宁杭高速公路塑料排水板的施工、检测经验值得推广。