天津港真空預壓地基加固中排水板有關問題的淺談

摘要:本文首先簡要地介紹了天津港的建設特點及真空預壓法，主要對真空預壓法中塑料排水板的設計、管理、施工及監理過程中的問題進行了探討分析，提出相應的處理方法，具有一定的應用價值。

關鍵詞:天津港地基加固淺談

1 天津港建設特點及真空預壓法的簡介

天津港是在淤泥質海岸上建設的港口，港區陸域均為吹填造陸而成。所以，向大海要地，圍海造陸是天津港建設的特點之一。歷年疏浚淤泥和新建碼頭開挖港池的泥土需要處理，建港需要大量砂石回填料，而天津港又遠離這些材料的產地，因此充分利用疏浚和施工棄土具有現實的經濟意義。造陸前，原泥面至-13～-14m左右的土層為海相沉積，由于成土歷史短，劃稱第四紀“全新世”新鮮層。屬淤泥，淤泥質粘土或亞粘土。其孔隙比大，壓縮性高，強度低。其上則是造陸中吹填的(更)新鮮的淤泥土，猶如稀粥。在這樣的超軟土地基上修建道路、堆場、倉庫等配套建筑，必需根據不同的設計要求對軟土進行加固處理，這就是天津港建設的另一個特點。隨著天津港建設的發展，在軟土地基處理范圍上，由原有的回填區擴大到大面積的新吹填區，由淺層處理發展到深層處理;在港口建設處理技術上，由低承載力要求提高到高承載力要求，由簡單的換填處理發展到采用先進的綜合技術和現代化設備的復雜處理。真空預壓法是一種較理想的軟土加固方法。按要求施工可獲得相當8.0t/m2堆載預壓的加固效果，能滿足多數建于軟基上的一般貨場，倉庫地坪以及低層的工業與民用建筑的設計要求。真空預壓法是將不透氣的薄膜鋪設在軟土地基表面的砂墊層上，四周密封好，埋設于砂墊層中的管道，用真空泵將膜下土體間空氣抽出，使其形成真空， 利用真空作用，使土體加速排水而固結。

2 真空預壓法排水板有關問題的探討

對大面積較深厚的軟土(甚至超軟土)地基進行加固已經成為制約天津港建設速度和控制工程造價的主要因素。對此，天津港作出了大量努力，不論從加固法的分類、加固材料的選用、施工機具和工藝，還是預壓荷重的施加方法上進行了上述一系列的試驗研究，以尋求合適的軟土加固方法。實踐證明:真空預壓排水法加固大面積軟土地基是最為行之有效的。由于在新港地區存在著砂石料源不足，進料困難，運輸不便等不利條件，相比之下，真空預壓法較之堆載預壓法具有較多的優點，成為天津港目前最為經濟有效的軟土加固技術。但是在實際實施真空預壓排水法還有很多問題需要探討，本文只在關于塑料排水板的設計、管理、施工及監理方面進行淺談。

2.1 設計方面 在真空預壓加固工程中，塑料排水板的布置方式與間距是影響加固效果的重要因素之一。根據理想井的固結計算結果，在一定的土質條件下，縮短井距可有效減少固結時間。真空預壓加固工程中的塑料排水板間距多采用0.8~1.0m。工程實踐證明，在天津港區的土質條件下，這樣的井距能夠滿足大多數工程對加固效果、工期所提出的要求，而且造價合理。但是，對一些工期要求較緊的工程，不得不采用縮短塑料排水板間距的方法加速固結，以滿足工期要求。真空預壓加固工程的工程造價，主要由砂墊層鋪設、塑料排水板打設、膜溝開挖、換粘土、加固后膜溝換填山皮土、真空預壓6部分組成。隨排水板間距的變化，導致加固費用變化量主要由塑料排水板打設費、真空預壓中人工費、單級離心泵臺班費、真空預壓設備臺班費4部分費用的變化量而產生。其中，隨塑料排水板間距的變化，塑料排水板打設費大幅度增大或減小，對地基加固的總費用起主導作用。而其余3項對地基加固的總費用影響較小。對于大多數以加固費用控制的加固工程，由加固費用反算塑料排水板間距，并在該間距下加固費用滿足開發商要求。板間距縮小，加固時間較短，則加固費用提高，反之加固時間增長，加固費用降低。在間距—單價關系中，加固費用隨著排水板間距的增加而逐漸降低。同時，在排水板間距較小時，隨加固間距的變化，加固單價的變化較劇烈，而排水板間距較大時，加固單價對排水板間距變化敏感性降低。當排水板間距大于1m時，加固費用提高較少，但加固時間增加較多;在排水板間距小于1m時，雖然加固時間得到了明顯縮短，但加固費用卻大幅提高。設計時應根據具體工程情況的土質、工期對打板深度和打板間距進行綜合考慮。

2.2 施工管理方面 根據規范要求施工前應對每批次生產的塑料排水板每20萬m進行一次抽樣檢驗。施工中要求監理單位、施工單位嚴格按照此項標準進行送檢，進檢的合格率一般都很高。現階段的基建條件、工程投資一旦落實，工期都相當緊，施工時往往是沒有拿到進檢報告前就開工，對施工單位帶來較大的風險，因此有必要對生產廠家建立生產許可證制度，并由有關部門核發生產許可證并進行年審。以降低施工風險。

2.3 施工及監理控制 塑料排水板加固地基的效果很大程度上取決于塑料排水板的施工質量，塑料排水板的施工質量控制就成為工程應用及保證加固質量的關鍵問題。塑料排水板施工是一項隱蔽工程，根據施工技術規程，主要應從排水板的打設垂直度、平面位置偏差和打設深度這三個方面來控制每根的施工質量。其中打設深度是排水板最重要的控制指標，也是目前施工中最難控制的。若施工板長達不到設計要求，就會影響到軟基豎向排水體的縱向排水效果，導致軟基處理效果達不到預定的工后沉降要求，故施工中根據實際地質情況確定靈活的施工方案。解決排水板在地底的錨固問題，保證所施工的塑料排水板各項質量指標均符合規范要求。施工規程規定，打設排水板每根回帶長度不超過500mm，回帶總量小于打設數的5%。目前施工中一般采用的方法是在套管外側刻有深度標記或在樁管上焊一個鋼筋圈來控制這一指標。由于受土質條件、打設機具、操作水平等各方面的影響，稍有不慎就會出現大回帶現象，致使板底標高達不到設計要求，而且施工中經常會出現這些超標情況。這主要是由于打設機具的套管尺寸不合理、下端開口過大、管靴的材料及尺寸和套管配合不夠緊密、套管提升過抉、操作不當等因素所造成的。另外，施工隊伍的選擇是影響施工質量不可忽視的重要因素，根據近幾年天津港南疆地區軟基加固發包施工情況來看，各施工單位施工人員的素質參差不齊，加之各單位大量使用臨時工，在總包單位忽視對分包單位現場施工質量控制時，監理工程師現場監理過程中發現打假板、回帶嚴重而未補打等惡性質量事故。因此，完善的監理制度和有效的檢測方法則是確保施工質量的可靠保證。最近施工中有采用長度自動記錄儀來控制塑料排水板施工長度及回帶現象的，使用排水板長度自動記錄儀，可以減少人為因素。當發現板長不足或回帶時即可采取補救措施。通過在插板機上安裝記錄儀，使施工中排水板的控制深度能達到設計要求，也極大地減少了監理工作量，以免塑料排水板施工失去控制，在今后的工程中應積極提倡。

3 結語

從第一根塑料排水板試驗應用至今已經20多年了，在這20多年中，塑料排水板從設計理論、施工機械及工藝、質量監測方法等方面得到了長足的發展，已形成了設計、施工、材料、質量檢驗規程、施工技術規程在內的成套技術，為塑料排水板的發展打下了良好的基礎。它的開發應用引起了地基處理施工工藝、原材料市場的變化，促進了相關產業的發展，具有顯著的經濟意義和廣泛的社會意義。塑料排水板的設計是真空預壓加固地基處理設計的關鍵因素之一，直接關系到工程的造價和工期;塑料排水板施工質量好壞直接關系到軟基加固工程質量，由于是隱蔽工程，質量問題不容易發現，這就加大了施工控制難度。所以對真空預壓加固技術的研究，特別是對塑料排水板在設計、管理、施工及監理等方面的問題進行研究是十分必要的。

參考文獻:

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