张　敏　郭　长

摘要：随着排水固结法的广泛应用，排水固结法的施工工艺和施工机械也得到了发展。如打设袋装砂井和塑料板的两用设备就具有轻型、简便的优点。各地还因地制宜地研制了各种简易的施工设备。我国生产的塑料排水板已开始在工程中应用。真空预压、降水预压在工程中的预压也取得了良好的效果，积累了宝贵的经验。文章基于此对排水固结法施工工艺进行相关探讨。

关键词：排水固结法；施工工艺；施工机械；真空预压法

中图分类号：TU472

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)17-0150-02

一、水固结法施工工艺概述

应用排水固结法加固软粘土地基，其施工顺序如下：(1)铺设水平排水垫层；(2)设置竖向排水体；(3)埋设观测设备；(4)实施预压；(5)检查预压效果；(6)若不满足设计要求，则更改设计至满足设计要求为止。从施工角度分析，要保证排水固结法的加固效果，主要要做好三个环节，即铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力。

二、塑料排水板施工工艺

由于塑料排水板具有性能好、质量可靠、施工方便、工效高、工程费用低、对土体的扰动小、可用轻型机械在超软土上施工等优点，迅速在国内得到推广，大有代替砂井、袋装砂井作为排水固结法垂直排水体的趋势。随着塑料排水板在我国的推广应用，国家相应制定了《塑料排水板施工规程》及《塑料排水板质量检验标准》(JTJlT257-96)，对塑料排水板材料及施工作出了严格的要求。

(一)塑料排水板材料

塑料排水板由板芯与滤膜组成，板芯多用聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯制成，滤膜一般由土工布制成。在国内，塑料排水板通常使用的是滤套缝合式和滤套粘合式，断面形状多为口琴式，仅有个别厂家生产城墙式。最近国内开始有滤膜与板芯粘连为一体的塑料排水板，该产品克服了滤套式排水板包裹不紧、有连续针眼(缝合式)或滤套断裂后滤膜与板芯脱离现象(粘合式)。

(二)施工机械

塑料排水板需要用专门的机械插设，目前国内很少有定型产品，基本上是各单位自行制造或改装而成。从外型上来说主要可分三大类：第一种是履带式单管或双管插板机。该机大都产于连云港地区，打设深度最大可达30m，有振动式和静压式的。第二种是门架式插板机，行走靠铺设的轨道，有单管和双管之分。天津、江苏、浙江等地施工单位都有生产，最大打设深度25m左右。这种机械大都是振动式的，激振力在1kN-2kN。第三种是由挖掘机或吊机改装而成，一般每次只能施打一根，行走靠履带，施打范围是以机身为中心，以机臂为半径的区域，施打方式为静压式或振动式。这种机械打设速度快、方便灵活、效率高，同时无需供电，而前两种一般需工地供电或自备发电机，发电功率在30～45kW。这种机械接地压力小，打设深度为20～25m。

(三)施工方法

塑料排水板打设时，必须使用套管，套管的驱动方式有静压和振动两种，因此其施工方法也就分为静压式与振动式两种。静压式施工是靠液压力将套管压入土中，其拔出利用链条拉力；振动式施工是靠振动锤的激振力将套管打人土中，其拔出套管一般利用卷扬机及振动力。

(四)施工工艺及工艺流程

塑料排水板施工方法经过20年的发展已逐步走向成熟，其施工工艺基本如下：

1、施工准备：熟悉相关施工规范、图纸和要求等，查勘现场，了解施工环境。在施工区附近搭建工地临时仓库，贮放排水板等相关的材料。插板机在进场之前要调试，以保证其具有良好的性能状况。在施工之前先铺设30cm厚砂作为垫层，待人工整平后插板机械即可开始施工。

2、在已放样确定的加固区范围内，用钢尺和经纬仪按正三角形布置塑料排水板打设板位，并用竹签或排水板芯等插入砂垫层作标记。

3、插板机移动定位，安装排水板桩靴。施打作业时，插板机操作人员控制好插板机桩靴的落地定位，其误差控制在±50mm范围内。

4、垂直下插套管至设计标高。施工操作人员根据安装在插板机上的吊垂针和刻度盘，控制桩管下插时的垂直度偏差不得大于1.5％。

5、拔套管至套管下端高出砂垫层面50cm。

6、切割排水板，控制排水板在砂垫层顶面以上的外露长度为20～30cm。

7、移机进行下一根排水板施工。

8、塑料排水板施工完成后，应先进行自检，待自检合格后再由监理工程师验收。塑料排才板验收合格后，及时清除套管附带上来的淤泥，用砂料回填打设时在排水板周围形成的孔洞，并将排冰板埋置于砂垫层中。

(五)人员设置

采用静压式共需4人，分别是牵引定位1名，操作手1名，现场清理1名，割带1名。采用振动式共需5人，分别是割带1名，操作手1名，现场清理3名。

三、真空预压施工工艺

(一)施工准备施工之前应充分作好各项准备工作

施工准备施工之前应充分作好各项准备工作，从而满足试验工程的需要，准备工作包括物资、机械、材料、仪器设备等，同时还要对施工人员进行必要的技术培训。所需材料如真空管网等由指定专业厂家按照规定的材质和尺寸要求预制加工，并进行现场验收。在地基处理前，清除征地范围内地面以上的桩撅、树木、垃圾、块石、建筑物基础等，并挖沟疏导位于施工范围内的地表水，尽可能的排除影响工程质量、安全和试验结果的隐患或障碍物。将整个试验场区平整完毕后，于试验段区域内建造一个8％的石灰土起拱层，便于机械进场和后续工程的施工，厚度30cm为宜。石灰土通过碾压整平，做到中间稍高、两边稍低，形成4％的横坡。水塘分层回填石灰改良土。

(二)砂垫层施工

施工准备：施工前材料、机械设备的配置应该订购齐全，相关人员到位，并对地表换填起拱层做验收报验。测量放线：请专业测量工程师用水准仪和经纬仪对填砂范围进行测放，按试验区段的尺寸，用木桩钉沿加固区中轴方向每20m设立标志并标示高程。砂垫层摊铺：砂垫共分两层填筑，用推土机按指定方向平推堆砂，同时人工相配合将砂料摊铺平整，最后再进行^，工修整作业面，使整个砂垫层在铺筑厚度、平整度、密实度等方面均满足要求。在砂垫层施工中应严格按照规范要求及设计施工，保证所有的检测项目都能满足设计需要。铺设砂垫层时，合理选用施工机具，及时清除砂垫层中混入的淤泥、尖刺物等杂物。砂垫层铺设时特别要注意已埋设测试元器件的保护，尽量使用人工。

(三)塑料排水板施工

塑料排水板施工，同上。

(四)真空预压施工

在采用真空预压加固软基施工中，主要包括施工准备过程、土工布和密封膜铺设、真空管网埋设、真空泵安装、密封沟开挖及回填、抽真空等工序。

1、施工准备。真空预压施工准备包括搭设工地临时仓库、前道工序的验收、引接供电线路、工棚、安排真空预压设备和材料进场、测量放线、砂垫层及塑料排水板施工验收等。

2、真空管埋设。这个阶段一般选择在第二层砂垫层铺设完毕后进行。与此同时，应清除砂垫层表面的各种尖利杂物，如小石块，贝壳等，并把露出于砂垫层表面的塑料排水板埋人砂垫层中。真空管网系统可以采用主管沿加固区环形布置、支滤管利用三通或四通接头垂直主管向两侧伸出的形式，埋入砂层25cm深处。

3、第一层土工布的铺设。根据场地的实际情况，按预定方向将土工布展开并且铺设平整。土工布的铺设范围应该略大于加固区范围。

4、铺设密封膜。在铺膜前首先检查土工布的平顺性，符合要求则将两层密封膜按顺序铺放覆盖在整个预压区。

5、开挖及回填密封沟。密封沟主要起周边密封的作用，在真空预压施工中一般布置在加固区的周围。密封沟多采用挖土机开挖配合人工，将膜体四周沿密封沟内壁埋入沟底的泥内，再用粘土回填密实，并覆水。密封沟的开挖深度视土层性质而定，一般不小于1.5m。

6、出膜连接与真空泵系统安装。真空主管出膜后与真空泵连接。出膜连接必须牢固，密封可靠。

7、试抽真空。各项抽真空设备安置就位，进行试抽，检验机械性能及膜的密封性，发现问题及时处理。

8、铺设第二层土工布及膜上砂垫层。试抽真空正常后，在摸上铺设第二层土工布，铺设要求同第一层，并开始上层砂垫层的铺设。

9、堆载预压。真空度满足设计要求后，可进行上层的路堤真筑作业。

参考文献

[1]刘治宝，真空预压法加固软土地基在杭州绕城公路上的应用[J]基工程，2007，(5)

[2]阎澎旺，陈环，用真空加固软土地基的机制与计算方法[J]，岩土工程学报，2006，8(2)