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塑料排水板专项施工方案

北仑区梅山水道抗超强台风渔业避风锚地工程（水工部分）第1标段

塑料排水板专项施工方案

编制：

审核：

中交第三航务工程局有限公司

北仑区梅山水道抗超强台风渔业避风锚地工程（水工部分）第1标段项目经理部

2013年5月

目录

1、工程概述3

2、施工准备3

2.1施工技术准备3

2.2材料准备3

2.3测量放样4

2.4陆上施工准备5

2.5水上施工准备6

3、施工工艺6

3.1陆上塑料排水板施工流程6

3.2水上塑料排水板施工流程7

4、施工方法7

4.1陆上排水板施工7

4.2水上排水板施工9

4.3施工船机设备12

4.4排水板回带和断带的产生与防治措施13

4.5施工进度计划14

4.6施工质量保证措施14

5、施工安全保证措施15

5.1施工水域安全措施15

5.2施工船舶安全措施15

5.3用电安全措施16

5.4施工区域安全防护和警戒标志16

5.5其它安全措施17

6、附件17

6.1附图01：

围堰及南堤塑料排水板分块图17

6.2附表01：

插板船定位记录表17

6.3附表02：

水上塑料排水板施工原始记录表17

6.4附表03：

陆上塑料排水板施工原始记录表17

6.5附表04：

水上塑料排水板分区打设记录表17

6.6附表05：

陆上塑料排水板分区打设记录表17

1、工程概述

本工程的临时围堰、南堤及场坪区的建筑地基处理采用施打塑料排水板的软基基础处理。

塑料排水板采用刻度式可测深C型板，总长度约为496万m，采用陆上打设和水上插板船进行插板相结合的施工工艺。

陆上打排水板约为105万m，插板间距为1.3m，呈正方形布置，底标高控制在-18.47m～-31.80m，主要为围堰与七姓涂的连接处、南堤两个堤头处、南堤圆弧段和场坪区建筑区域。

船打排水板约为391万m，插板间距为1.3m，呈正方形布置，底标高控制在-17.60m～-36.00m，主要为临时围堰和南堤的区域。

单根长在12.0m～30.0m之间。

根据工程总体进度的安排。

陆上施工设备拟投入4台轨道式排水板桩机，每台每日插板达300根/天；水上插板船拟投入2艘专业排水板船进行插打，如丰旺10每半个小时可插打38根，每天作业可达13-14小时。

2、施工准备

施工技术准备

（1）熟悉规范、施工图纸等各种技术文件，并查勘现场了解施工条件。

（2）按设计要求，会同监理工程师一起明确相关塑排施工参数，正式施工前，选择有代表性地段进行插板施工试验，验证插板施工工艺的适用性，重点检查排水板的回带控制效果。

（3）准备施工表格﹑质量管理表格形式，并征得监理工程师同意。

（4）对各施工班组进行技术交底，使之掌握相关技术规程、指标和设计要求。

材料准备

塑料排水板厂家选择

塑料排水板厂家选择具体根据业主的《建设管理办法和程序汇编》中的“工程物资经销商和生产商的准入条件”的有关规定，项目部选用塑料排水板厂家的产品必须质量可靠，信誉良好，并且厂家的注册资本、资信等级、生产能力和生产工艺等需符合业主相关管理办法的有关规定，经上报有关塑料排水板厂家的资料，且经过业主和监理单位实地考察后，确定两家供应商：

盐城市恒茂土工材料有限公司和盐城市涌泉排水板有限公司。

采购的塑料排水板品质必须符合现行国家标准、行业标准的规定。

检测要求

（1）塑料排水板委托信誉好的专业工厂加工，塑料排水板进场后，采用随机抽样的方法，每批次抽取1卷，逐卷展开进行外观质量检测。

其外型尺寸要求均匀，宽度允许偏差为±2mm，厚度偏差为不小于4.5mm。

排水板芯无接头，表面平滑、无空洞和气洞，齿槽分布均匀。

（2）外观项目现场检验合格后，再按规范要求送有水利资质的检测单位进行原材料检验。

同批次生产的排水板，每5万m检测一次，少于5万m的也检测一次，同批次生产分批运输的也分批次检验。

检验试验按《土工合成材料测试规程》（SL/T235-1999）有关要求执行，对抽检不符合要求的批次，作退货处理，严禁使用。

（3）排水板采用刻度式C型板，不得采用再生料。

塑料排水板芯板材料采用聚丙烯或高密度聚乙烯；滤膜材料采用涤纶无纺织物，单位面积质量宜大于85g/m。

塑料排水板自生产至打设的存储期控制在6个月以内。

临时存放塑料排水板避免雨淋、防止日晒。

塑料排水板必须有出厂合格证书和技术鉴定证书。

塑料排水板性能要求详见表2.2-1。

表2.2-1：

塑料排水板性能参数表

项目

单位

指标

条件

纵向通水量

cm3/s

≥40

侧压力350kPa

滤膜渗透系数

cm/s

≥5×10-4

试件在水中浸泡24h

滤膜等效孔径O98%

μm

＜75

以O98计

塑料排水板抗拉强度

kN/10cm

≥1.5

延伸率10%时

复合体宽度

mm

100

复合体厚度

mm

4.5

膜抗拉

强度

纵向干态

N/cm

≥30

延伸率10%时

横向湿态

N/cm

≥25

延伸率15%时，试件在水中浸泡24h

测量放样

（1）本工程平面坐标采用宁波独立坐标系；高程基面为1985国家高程基准面。

（2）设置GPS参考站，以业主提供的首级平面位置控制点和加密的平面位置控制点为依据，在生产区设置GPS参考站，以利于整个施工区域的GPS测量定位控制。

（3）平面位置控制：

在塑料排水板施工前，以业主提供的首级平面位置控制点和加密的平面位置控制点为依据，根据设计坐标采用GPS控制系统或全站仪控制平面位置控制。

即：

水上部位塑料排水板平面位置采取GPS参考站和船载GPS流动站测量控制；露滩部位离岸稍近，采用全站仪测量控制进行现场放样。

（4）高程控制：

在塑料排水板施工施工时，以业主提供的水准点为依据，采用GPS测量高程来控制插设深度标高；露滩或低潮露出水面的部位利用水准仪控制塑料排水板施工标高。

（5）根据塑料排水板设计施工断面图，绘制塑料排水板桩位边线控制图。

详见附图01：

围堰及南堤塑料排水板分块图。

（6）根据塑料排水板边线控制图布设桩位图，并进行分区，桩位呈正方形布置，排距1.3m,桩距1.3m。

详见附图01：

围堰及南堤塑料排水板分块图。

（7）桩位编号确定及区块划分：

1）里程编号范围即为原始记录表格中表示的区域

2）直线段里程桩号距离50m为一区块，由于圆弧段特殊，距离相应变化比较大。

3）轴线方向50m为排距（标准段50m/1.3m≈38排），外侧的用“A”表示，即A1、A2、A3……A38……A50,内侧的用“B”表示，即B1、B2、B3……B38……B50。

4）垂直于轴线方向，塑料排水板施工范围长度，除以桩距1.3m，即为须要沉桩数，用自然数1、2、3……10……40……X表示。

举例如下：

0+050—0+100区域A16-32，即表示里程桩号为围堰0+050-0+100范围，外侧第16排的32号桩位；

0+550—0+600区域B33—27，即表示里程桩号为南堤0+550—0+600范围，内侧第33排的27号桩位；

5）圆弧段里程桩号线不垂直于排距和桩距轴线，桩位的编号应仔细参照桩位图编号。

6）每排架的起点，终点标注坐标，或者根据船型的四个角点坐标分别与塑料排水板坐标吻合。

陆上施工准备

（1）清除施工作业区、周边和地下对施工有影响的障碍物；

（2）平整场地，按施工图布设施工区域边界线，并测量施工区的地面高程。

（3）根据分区图在候潮作业区域铺设导轨。

水上施工准备

（1）清除对施工有影响的障碍物；

（2）在施工区域附近设置若干把水尺，插板船上配置相应的高倍望远镜，以观测水位；

（3）用GPS定位，完成对船用GPS定位系统的比对测量；

（4）根据船舶的性能及施工安排设置船舶定位用的地锚或锚坠。

3、施工工艺

陆上塑料排水板施工流程

陆上塑料排水板施工流程图

水上塑料排水板施工流程

水上塑料排水板施工施工流程图

4、施工方法

陆上排水板施工

插板时间选择

陆上轨道式插排机负责近岸露滩部位或低潮时泥面露出水面的部位，在插板前先铺好移动导轨，插打塑料排水板施工时间选择在落潮后或者低潮位施工。

陆上插排机在进点前先铺设插排机行走轨道,计算施工坐标，用全站仪确定平面位置。

板位放样

根据施工导线网，趁低潮采用全站仪极坐标法测放排水板控制桩位，并每隔10排桩位打设木桩固定。

而后利用控制桩采用50m钢尺间距1.3m测放出各塑料排水板板位，并用竹签等插入碎石垫层作标记。

纵向间距由插板机行走系统行进定位，横向间距由机架横移定位。

并确保塑料排水板间距和形状布置满足设计要求。

人员安排

陆上插板施工时每台插板机安排7个人，其中操作工1人，拉板1人，割板1人，铺导轨4人。

导管选择及垂直度控制

本工程插排施工采用圆形导管，为便于插打，导管下口压成略扁状，其外套形状类似并稍大一点的钢制导管靴，导管靴用铁链系在导管上，以利重复利用。

固定排水板的桩尖采用倒梯形楔挤压连接形式。

在导管上部开一孔，为以后加高压水使用。

施工前设施工过程中经常性的用两台经纬仪对插板机导管的垂直度进行检查，并及时调整。

排水板与桩尖连接

将塑料排水板通过导管从管靴穿出来后，塑料排水板下端弯折别住板靴，直至板靴封住沉管下口，排水板与桩尖的连接是依靠锥形的扣带环把排水板卡住，对排水板的底端起一个锚固作用，从而使导管的下沉带动排水板的下沉。

导管下沉

根据某一区域排水板设计长度在导管外侧相应位置焊接钢筋作为标识，同时根据设计长度标出导管下插位置，以使司机控制插板深度。

各项准备就绪后，对准板位将导管沉至指定深度。

沉管时要注意初沉时不宜太快，以免影响垂直度，待导管入土一定深度时方可加快下沉速度。

施工操作人员根据安装在插板机上的金属活动垂针和刻度盘，控制桩管下插时的垂直度偏差不得大于1.5%。

施工时派专人引导排水板，严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜现象。

导管的提升与排水板的剪断

排水板的入土深度是根据导管的入土深度来确定，导管的总长减去未入土部分的长度就是排水板的打设深度。

通过量测排水板打设到设计标高（实际上是入土深度满足设计要求）后，开始提升导管。

导管提升的过程中注意观测排水板的回带情况，若回带长度超过50cm，则在该板位附近重新插入补打一根，导管露出碎石垫层30cm左右即可，然后在距碎石垫层顶面20cm以上的位置将排水板剪断。

排水板的接长

由于排水板在施工前呈盘状，每盘排水板的长度一般为200m，打入地基的排水板不能保证全部为整板，因此在施工的过程中需对部分排水板进行接长，采用滤膜内平搭接的方法，排水板接头必须由下往上接，接长时先将两根排水板的滤膜剥开，使板芯直接连接，将滤膜包好、裹紧后，然后用14号铁丝钉接将其连接牢靠。

接头部分搭接长度不小于30cm。

每根“接长板”只有一个接头，“相邻板”无接头，“接长板”使用量不超过总打设根数的10%。

排水板施工记录

对排水板施工过程中每根排水板的施工水深、入土深度、垂直度、平面误差、外露长度、桩架刻度、回带长度等施工情况并作好施工原始记录。

水上排水板施工

施工安排

塑料排水板总体施工顺序：

先进行围堰的排水板施工，再进行南堤的排水板施工，排水板先从0+870向围堰终点方向插设，再从0+870向围堰起点方向插设，南堤的排水板从连接段0+750向岸边插设，由于南堤3t/m土工布将于5月17日开始铺设，考虑两条船施工的最小安全距离，可以调整排水板施工的起始位置。

测量定位及控制

（1）水上插板船采用GPS测量定位技术的方法。

水上施工作业船的定位是比较困难的，因有水流与风浪的影响，在深水中不能插标杆，而采用国际较为先进的GPS实时差分定位系统，该定位系统采用三台套GPS—RT20接收机，经过全球24颗在轨卫星发播信号，结合地面国家坐标点由卫星通信电台发播坐标信号，在作业船上设置两台RTU单频卫星接收器，提供准确实时数据，传送输入电脑计算机，进行解算出差分的精确位置坐标，由两台接收机两个X、Y两点坐标相交形成船体设定区域矩形图，在电脑上按设计坐标首先设定好所需插设位置，根据船体施工区域划分平面几何图。

具体详见图4.2-1、4.2-2和4.2-3。

图4.2-1岸上差分基准台图4.2-2船上移动台

图4.2-3插板船定位示意图

7

1、船体2、船尾GPS3、定位锚索

4、未施工区域5、岸台GPS6、已施工区域

（2）塑料排水板平面位置控制：

本工程塑料排水板以正方形布置，间距1.3m，插打深度为15～30m，在插打塑料排水板施工时，要计算隔排横移间距（1.3m）和向前行进间距（1.3m）。

并将插板施工坐标输入船载微机中，以便GPS定位控制插板平面位置。

根据GPS定位系统确定排水板的纵向和横向间距，并由施工船舶绞缆就位。

确保塑料排水板间距和形状布置满足设计要求，平面位置的偏差在±100mm以内。

（3）通过RTU单频卫星接收器的数传电台，电脑屏显示出船位。

随着船体慢慢移动，当接近屏幕上的坐标方位时，开始抛锚，锚位在船前，船尾呈八字型分设，锚离开船距150m以上，和其他施工船舶的锚位不干拢。

通过锚绳的收、放调整，使屏幕上显示的船体与坐标方框完全重合，则船只达到预定位置。

该6根桩插打完成后，振动锤和导管沿着桩架底部轨道移至下一桩位进行插打。

图4.2-4丰旺10船体的桩机布置图

当插板船移动至某一位置时，待船位的GPS定位准确后，6台插板机分别在各自区域内根据排水板位的布置进行插打，如1#机（或6#机）负责1#～6#桩位的排水板插打，2#机（或5#机）负责7#～12#桩位的排水板插打，3#机（或4#机）负责14#～19#桩位的排水板插打。

根据丰旺10船体的桩机布置，13#桩位的排水板需待其余18根排水板插打完成后重新进行定位：

对丰旺10船只进行向前（或向后）平移1个桩位，即平移船只1.3m，然后及时通知现场监理人员确认，再通知相应的2#和5#（或3#和4#）桩机班组长进行移动桩机至12#（或14#）桩位，再完成插打13#桩位的排水板。

待以上每船位的一排19根排水板插打完成后，再移动船只至下一排排水板位置进行插打排水板。

人员安排

水上塑料排水板施工船舶先采用“丰旺10”插板船，该船共配有28人，其中船员4人，操作工18人（每个导管3人，操作1人，割板1人，拉板1人），GPS控制3人，电焊工1人，电工2人。

待工程施工进度需要时，再安排另一艘专业插板船进场进行施工。

安装排水板

根据设计插板的深度要求，将插管长度定好，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。

沉管插板

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，保证插板垂直度在规范要求范围以内。

在套管上按照设计深度用红漆作上明显标识，开动插板机，待沉管打至预定标高时立即放松拉着排水板，施工过程中确保排水板的打设深度满足设计要求，并且做好记录。

施工操作人员根据安装在插板机上的金属活动垂针和刻度盘，控制桩管下插时的垂直度偏差不得大于±1.5%。

排水板打设深度控制

根据设计图纸中各分区的底标高要求，得出插打深度于水深和导管的对应关系，据此在桩架上设置与之相对应的水位标尺，在桩架上每隔1m红白标志出导管下沉位置，并根据不同的导管长度悬挂反光牌。

实际打设深度为桩架上标志出的读数减去实时水深。

现场准备4#水管，在水管上每隔0.5m红白间隔标出刻度，用来测量水深。

同时现场每隔30分钟进行一次水深测量，根据水深调整沉管位置。

提升套管及回带量测量

确定排水板已达到设计深度后，提起套管，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。

回带长度不超过500mm，回带根数不超过5%，若回带长度超过500mm，需在原位置附近重新补打一根塑料排水板。

并经常检测桩靴的密封性，防止淤泥堵塞沉管口，引起回带，沉管经常清洗。

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。

割板

水深较浅时用割刀进行割板，割刀下部焊接一根30cm长、10mm的钢筋，在钢筋底部触到碎石垫层时割断排水板，保证排水板的露头质量。

水深较深时用环刀进行割板。

施工船机设备

水上排水板施工的主要船机设备详见表4.3-1。

表4.3-1：

水上排水板施工的主要船机设备表

序号

船机设备名称

规格

用途

备注

1

丰旺10

75×13.3m

水上排水板施工

6台插板机

2

插板机

SDJ-40Y

插板

6台

3

振动锤

DZ-20Y

振动锤

6台

4

电焊机

BX1-315

焊接作业

2台

5

发电机

12135BZLD-1

300kw

1台

6

发电机

6135BZLD-13

100kw

1台

7

GPS定位设备系统

三鼎T-20

船机定位

1套

8

浙定62092

14.8×3.3m

辅助施工

交通船

9

辅助施工船

抛锚施工

注：

水上插板导管长度为35.3m、34.4m、35.1m、33.1m、34.8m、33.7m。

陆上排水板施工的主要船机设备详见表4.3-2。

表4.3-2：

水上排水板施工的主要船机设备表

序号

船机设备名称

规格

用途

备注

1

插板机

SDJ-20Y

插板

4台

2

振动锤

DZ-20Y

振动锤

4台

3

电焊机

BX1-315

焊接作业

2台

4

发电机

12135BZLD-1

300kw

1台

5

发电机

6135BZLD-13

100kw

1台

注：

陆上插板导管长度为25.3m、24.4m、25.1m、23.1m、24.8m、23.7m。

“丰旺10”船型尺寸75×13.3m，吃水深度3.4m，抛锚采用霍尔锚，锚重800kg，φ30的锚链连接，锚链长200m，呈八字型外开抛锚。

桩架高40m，门架高24m。

船体可竖六台机架两侧同时作业，每台机可移动距离8m，一次定位可移动24m。

机架组装时，船底部预留距离为排架间距1.3m的整倍数，以便船移动，定位时，桩位正确，符合设计图纸要求。

插板前前在导轨上用油漆隔1.3m标出导管移动位置。

排水板回带和断带的产生与防治措施

产生原因

解决措施

回

带

1﹑下层粘土太软，或地下水太多挂不住桩靴，提管时随管而上。

2﹑桩靴的扣带环连接不牢，容易脱落。

3﹑拔管速度太快。

1﹑加高压水：

一是加水后提管时下端产生一个瞬时真空拉力，将桩靴脱开桩头留下，二是靠水本身的自重将桩靴压留在粘土中。

2﹑在桩靴穿排水板的扣环上，再横穿一条30～40cm的排水板（外露），桩靴容易脱落，同时也减少了阻力，使桩靴脱落。

3﹑加强扣带环与桩靴板的连接。

断

带

1﹑桩靴封口不严密，泥砂进入插管，提管时卡住排水板造成断带。

2﹑桩靴底板太薄，碰到硬地基时，由于振动式插板机振动时间太长，将排水板与桩靴连接处振断。

1﹑加高压水，泥砂不易进入，保持管内干净畅通。

2﹑在桩靴穿排水板的扣环上，加穿一条30～40cm长的排水板（外包住插管端头），加强管口的密封性，减少泥砂的进入。

3﹑加厚桩靴的底板。

施工进度计划

塑料排水板施工总体安排，先围堰，后南堤，围堰先安排外海侧，再进行内海侧的插板。

堤头开挖后局部塑料排水板需候潮进行陆上插板施工。

水上排水板施工：

围堰总量计162300m排水板，每月计划80万m，2.5个月完成。

南堤总量计2280849m排水板，每月计划80万m，3个月完成。

陆上排水板施工：

围堰与七姓涂的连接处、南堤两个堤头处、南堤圆弧段和场坪区建筑区域计686453m排水板，候潮作业，每月计划35万m,2个月完成。

施工质量保证措施

（1）所用施工船舶必须具有关证件和符合相关规定，机械、仪器设备必须具有合格证和标定证书。

（2）插板机插板时定位正确，在转盘和打设过程中避免损坏，防止淤泥进入板芯堵塞输水孔，影响排水效果。

插板船时移位时距离较小（1.3m），操作员应准确定位。

（3）插设过程确保垂直，并达到设计要求深度。

并采取防止发生回带的措施，如果回带500mm以上需补打。

（4）排水板上端露出碎石垫层的长度大于200mm。

（5）排水板存放时覆盖。

塑料带与桩尖连接要牢固，避免提管时脱开，将塑料排水板带出。

桩尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥在打设过程中进入导管，增大对塑料排水板的阻力，甚至容易把塑料排水板带出。

在整卷的排水板上用墨水画上明显标志，以方便观察是否有回带现象产生。

（6）排水板施工完成后需对排水板平面位置、间距、数量、外露长度、深度等及时进行检验。

（7）为防止少打，漏打等现象，施工前对进场的排水板进行了编号，并规定专人进行领料并登记，同时通过首件施工，计算出船机效率，通过领料量的控制，防止少打漏打等现象出现。

（8）为了防止排水板的滤膜破损，在导管顶部一下安装排水板的防风环，同时现场安装放置排水板的卷筒。

防风环和卷筒上须套上塑料管。

（9）施工过程中，排水板需要搭接时采用滤膜内平搭接的方法，搭接长度需在200mm以上。

（10）严格控制间距和深度，水上排水板间距允许偏差为±100mm，陆上排水板间距允许偏差±80mm，为抽查量不少于2%；垂直度偏差不大于±1.5%；并随机抽取一定数量的孔数校核排水板插设深度。

按设计要求严格控制塑料排水板的插打标高，不得出现浅向偏差；当发现地质情况变化，无法按设计要求插板时，及时与现场监理人员联系并征得监理和设计同意后方可变更插板标高。

水上作业需定时观察潮位，对导管入水深度进行潮位补偿。

（11）插打塑料排水板时严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象。

（12）插板船上配有4台（船头船尾各两台）具备48小时存储功能的监控设备，随时监控排水板施工质量。

在每个桩架上部安装日光灯，确保夜间施工的质量。

5、施工安全保证措施

施工水域安全措施

（1）施工作业前办妥水上水下施工作业许可证、发布航行通告。

（2）对施工水域进行海底调查和探摸，是否有电缆、管线。

（3）明确施工作业范围及临时锚地位置，并通知各施工船舶。

（4）在施工区域周围设置明显的警戒标志，防止外来船舶对施工区域的影响。

（5）所有进入水工施工区域的人员均需穿好救生衣，戴好安全帽，特殊工种全部持证上岗。

（6）露滩或低潮露出水面部位施工的插板机，在涨潮时，在插板机四周必须用锚坠和防风绳固定插板机，以防插板机被风浪掀翻，插板机的驱动装置采取防水保护。

施工船舶安全措施

（1）各船机设备必须证书齐全有效，并定期检测。

（2）工程施工所需租用的民船、插板船及各种车辆在签订经济合同的同时必须签订《安全管理协议书》，明确双方的职责。

（3）为明确安全职责，项目部经理与所属人员签订《安全生产责任书》，以及全体作业人员签订《安全生产工作承诺书》。

（4）船舶船况良好，船上信号灯亮度达标，救生圈、救生衣要按要求配备齐全。

消防器材配备齐全并定期检查。

（5）施工船舶的限位、负荷、测深、角度指示等安全控制装置，必须定期进行检查，确保可靠有效，严禁超负荷作业，老旧船舶适度减负荷使用。

（6）及时收听天气预报，掌握台风信息，台风来临前，及时将插板机上振动锤拆下，插板船提早撤离，并就近避风。

项目部将专门制定插板船的防台防汛方案，根据方案进行防台防