裝配式建筑工程知識分享：天津港真空預壓地基加固中排水板有關(guān)問題的淺談

1 天津港建設(shè)特點及真空預壓法的簡介

天津港是在淤泥質(zhì)海岸上建設(shè)的港口，港區(qū)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(shè)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(chǎn)地，因此充分利用疏浚和施工棄土具有現(xiàn)實的經(jīng)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(zhì)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(jù)不同的設(shè)計要求對軟土進行加固處理，這就是天津港建設(shè)的另一個特點。隨著天津港建設(shè)的發(fā)展，在軟土地基處理范圍上，由原有的回填區(qū)擴大到大面積的新吹填區(qū)，由淺層處理發(fā)展到深層處理;在港口建設(shè)處理技術(shù)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(fā)展到采用先進的綜合技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)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(shù)建于軟基上的一般貨場，倉庫地坪以及低層的工業(yè)與民用建筑的設(shè)計要求。真空預壓法是將不透氣的薄膜鋪設(shè)在軟土地基表面的砂墊層上，四周密封好，埋設(shè)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(jié)。

2 真空預壓法排水板有關(guān)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(jīng)成為制約天津港建設(shè)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(qū)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(yōu)點，成為天津港目前最為經(jīng)濟有效的軟土加固技術(shù)。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(guān)于塑料排水板的設(shè)計、管理、施工及監(jiān)理方面進行淺談。

2.1 設(shè)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(jù)理想井的固結(jié)計算結(jié)果，在一定的土質(zhì)條件下，縮短井距可有效減少固結(jié)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(qū)的土質(zhì)條件下，這樣的井距能夠滿足大多數(shù)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(jié)，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(shè)、塑料排水板打設(shè)、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(shè)費、真空預壓中人工費、單級離心泵臺班費、真空預壓設(shè)備臺班費4部分費用的變化量而產(chǎn)生。其中，隨塑料排水板間距的變化，塑料排水板打設(shè)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(shù)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(fā)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(guān)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(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體工程情況的土質(zhì)、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(jù)規(guī)范要求施工前應(yīng)對每批次生產(chǎn)的塑料排水板每20萬m進行一次抽樣檢驗。施工中要求監(jiān)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(xiàn)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(chǎn)廠家建立生產(chǎn)許可證制度，并由有關(guān)部門核發(fā)生產(chǎn)許可證并進行年審。以降低施工風險。

2.3 施工及監(jiān)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(zhì)量，塑料排水板的施工質(zhì)量控制就成為工程應(yīng)用及保證加固質(zhì)量的關(guān)鍵問題。塑料排水板施工是一項隱蔽工程，根據(jù)施工技術(shù)規(guī)程，主要應(yīng)從排水板的打設(shè)垂直度、平面位置偏差和打設(shè)深度這三個方面來控制每根的施工質(zhì)量。其中打設(shè)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(shè)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(jù)實際地質(zhì)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(zhì)量指標均符合規(guī)范要求。施工規(guī)程規(guī)定，打設(shè)排水板每根回帶長度不超過500mm，回帶總量小于打設(shè)數(shù)的5%。目前施工中一般采用的方法是在套管外側(cè)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(zhì)條件、打設(shè)機具、操作水平等各方面的影響，稍有不慎就會出現(xiàn)大回帶現(xiàn)象，致使板底標高達不到設(shè)計要求，而且施工中經(jīng)常會出現(xiàn)這些超標情況。這主要是由于打設(shè)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?shù)纫蛩厮斐傻?。另外，施工隊伍的選擇是影響施工質(zhì)量不可忽視的重要因素，根據(jù)近幾年天津港南疆地區(qū)軟基加固發(fā)包施工情況來看，各施工單位施工人員的素質(zhì)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(xiàn)場施工質(zhì)量控制時，監(jiān)理工程師現(xiàn)場監(jiān)理過程中發(fā)現(xiàn)打假板、回帶嚴重而未補打等惡性質(zhì)量事故。因此，完善的監(jiān)理制度和有效的檢測方法則是確保施工質(zhì)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(xiàn)象的，使用排水板長度自動記錄儀，可以減少人為因素。當發(fā)現(xiàn)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(shè)計要求，也極大地減少了監(jiān)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(yīng)積極提倡。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。以上內(nèi)容就是“裝配式建筑工程知識分享：天津港真空預壓地基加固中排水板有關(guān)問題的淺談”，更多精彩內(nèi)容可繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校!點擊下方免費下載，可領(lǐng)取裝配式精華考點/課程講義。