打设塑料排水板施工工艺技术方案
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打设塑料排水板施工工艺技术方案
1工艺流程:
2施工准备
本工程的塑料排水板施工为陆上施工。
拟采用JD-20型门架式振动插板机,其设备先进,各行走部位方便灵活(轨道行走),且适用面广,施插深度35m左
右,每台插板机配备动力为30千瓦。
其中振动锤最大击振力为25吨,每小时可插450m左右。
施工时由东向西进行。
2.1场地整平
施工前先用湿地推土机平整场地,整平至标高6.5m。
整平原则是由东向西,由南向北进行,完成一个分区后即进行插板作业,场地整平、打设排水板同步施工。
2.2测量放线
采用极坐标法用全站仪施放各单元的控制边线。
根据图纸计算出插板区域外边线坐标,架全站仪施放,打入木桩,并用红油漆标志点位并编号。
单元内各插板点位则利用钢尺量距通过内外边线施放,用白石灰粉作醒目标志,并编制打设板位编号和板位顺序。
3施工方法详述
堆场区场地整平完成一定工作面后进行排水板施工。
排水板呈正方形布置,二期工程排水板间距为1.3m,三期工程排水板间距为1m。
排水板采用高性能塑料排水板。
按照设计方案,打设塑料排水板,二期工程塑料排水板在水平排水垫层表面的外露长度不应小于200mm,三期工程排水板在水平排水垫层表面的外露长度不应小于650mm。
打设最后一根塑料排水板距加固区边界不大于0.65m。
打设塑料排水板前后均应测量地面表面标高,以便推算打板期间沉降量。
打板后应将板口处淤泥清除干净,再将板头埋入地面土层中间。
排水板的断面如下图所示:
(1)机组组装及定位
机械设备运至施工地段,进行分别组装,其组装方法为:首先组装插板机底盘及龙门架,应用卷扬机和滑轮将龙门架拉起并固定好,然后再组装塔架,用同样方法将其拉起固定,塔架竖起后再安装卷扬机和振动锤。
卷扬机安装固定在架的背面,再将各行走部位组装到位,最后将插管和振动锤连接固定,至此整个一台插板机组装完毕。
插板机沿门架在设计插板断面上移动,定位于插板位置,准备实施插板作业。
(2)安装塑料排水板
安装好进场设备,根据设计插板的深度要求,将插管长度定好。
并在插管和塔架上做好应插排水板深度记号。
排水板从套管的插嘴进入套管内部,固定在套管底部的插销上,同时拉紧排水板,依靠排水板与插销之间的摩擦力连接在一起,上提时插销从套管口与排水板端部抽出,套管提出,排水板靠土压力留在地基中。
(3)沉管插板
①铺设枕木、轨道,将机器移入场内。
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。
③插板前检查套管垂直度,若不符合要求,前后可调节门架位置,左右可调节套管位置,保证插板垂直度在1.5%以内。
④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。
⑤拉紧排水板,将插入杆对准桩位。
⑥开启振动将插入杆压入地基。
⑦在套管上按照设计深度用红漆作上明显标识,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。
提升套管过程中应观察套管插入孔,如排水板相对套管不动,则说明排水板回带,继续上提套管,直到排水板移动抽入套管,量取此时套管的提升高度,即为排水板回带量。
若大面积回带,可考虑改变插销形式,减小提升套管时插销与排水板摩擦力,并增大排水板底端与泥土间接触面积,以减少回带现象的发生。
(4)剪断塑料排水板
当提升套管,套管底部离开地面50cm(三期工程70cm)时,人工从套管底部切断排水板,二期工程排水板外露长度控制在20cm以上,三期工程排水板外露长度65cm以上便于绑扎虑管。
然后将留下排水板头弯曲插进管口。
(5)做好施工记录,移至下一个桩位。
4排水板回带问题分析及解决
根据我公司施工其它工程及本工程地质条件分析,本工程排水板需打入软土层中,容易造成回带长度过长。
主要原因是套管中进入淤泥,增大了塑料板与套管壁的摩擦力以致造成塑料板带出,因此,在塑料排水板打设过程中,需根据实际情况及时进行套管内壁附着的淤泥清理。
(1)塑料排水板回带的原因分析
①塑料排水板在插设过程中,由于承压淤泥具有极强的流动性,受桩靴与插管的密封程度影响,淤泥极易挤入管内,造成排水板粘在插管内壁,导致插管上提时,排水板自重及土体摩擦力远小于插管上提时对排水板的摩阻力,从而导致全程回带现象的产生(见图1)。
②插管未堵塞,塑料排水板部分回带。
该现象多发生在插设深度较浅,且土层较为干硬的情况,原因是插管上提后,桩位成孔,排水板无法被土体夹住,当桩管上提到较为软塑性土层时,周围土体可以夹住排水板底端,此现象为部分回带。
③塑料排水板在插设至设计深度后,由于排水板自重、桩靴的重力及土体摩擦力小于插管上提时对排水板的摩阻力,导致桩靴弹不开,从而导致整根回带现象(见图2)。
图1 图2 (2)本工程计划对塑料排水板回带现象的处理
以往处理塑料排水回带现象,通常采用提高桩靴与插管底端结合处的密封性,但由于插管下沉遇较硬土层时,受振动锤上下振动力的影响,导致桩靴与插管之间局部产生间隙,土体极易挤入插管内,而造成排水板的回带现象。
通过以往工程的实践证明,振动插板机只要增加一套自动冲水装置、改造进料(带)口及改造桩靴工艺便能够大幅度降低回带现象。
①自动冲水装置:在插管沉设过程中,给插管内加水,这样便额外增加了向下的力,参照公式(G插管内水自重+G桩靴自重及排水板自重+F土体摩擦力>N插管上提时对排水板的摩阻力),从而基本上解决了塑料排水板的回带现象。