铁路隧道排水板的施工方法

首先要做好施工前的准备工作，对材料与试验的准备：

对铁路隧道排水板材料生产厂家进行考察，了解其生产资质、生产过程、

生产量、原材料品质、产品质量及实用工程项目业绩状况。材料应符合设 计要求和技术规范的标准。初选生产厂家和规格品牌的材料，取样进行验证试验。合格后同意 材料进场，执行 JTJ《塑料排水板质量检验标准》。排水板进场后，应核对产品质保书或出厂合格证，检查外观质量， 分批次取样试验检验。检查进场塑料排水板的现场堆放管理。应加以覆盖，以防暴露在空气中老化。隧道排水板施工宜在铺设砂垫层后按下列顺序进行： 根据打设板位标记进行打设机定位；安装管靴；沉设套管；开机打设至设计标高；提升套管；剪断铁路排水板。检查并记录板位等打设情况；移动打设机至下一板位；

铺排水板前有必要做好防水：

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隔离利用排水板对具有不同物理性质（粒径大小、分布、稠度及密度等）的建筑材料（如土体与沙粒、土体与混凝土等）进行隔离。使两种或多种材料间不流失，不混杂，保持材料的整体结构和功能，使构筑物载承能力加强。过滤当水由细料土层流入粗料土层时，利用排水板良好的透气性和透水性，使水流通过，而有效地载流土颗粒，细沙、小石料等，以保持水土工程的稳定。排水排水板具有良好的导水性能，它可以土体内部形成排水通道，将土体结构内多余液体和气体外排。铺排水板前有必要做好防水；要包管砖面有泄水斜度（通常为1%左右），斜度朝向地漏；铺完后有必要做至少24小时的闭水试验。 成品保护措施：

各施工单位协调共同搞好成品保护。项目经理部根据现场实际情况编制成品保护措施，要求各施工单位不得扳动已安装好的管线、开关、阀门等。@

本工程成品保护的重点是预埋电线管的保护，应编制相应的作业指导书。该工程按工程实际情况以及业主要求，且本工程场地较开阔，有较大场所适合堆放砂石。

影响塑料排水板处理效果的因素

[摘要]从塑料排水板的等效直径、井阻作用、涂抹作用及砂垫层的作用几个方面, 总结了国内外学者认为这些因素

对塑料排水板处理效果产生影响的观点和看法。

　在软土地基中打入竖向排水体能够大大缩短土中孔隙水的排水路径, 如果结合堆载或者真空预压, 就可以在较短时间内提高地基的刚度和强度。在过去的十几年间, 塑料排水板作为一种经济的竖向排水材料, 在实际工程中得到了广泛的应用。但是采用现行理论计算的结果往往与实际监测结果有很大差异, 因此, 有必要对塑料排水板设计计算过程中需要注意的几个问题进行分析探讨, 为设计人员提供参考。

塑料排水板的等效直径，对通水能力的影响程度, 其计算方法为:R =A ΠL式中, R 为排水板的水力半径; A 为排水通道的面积; L 为排水通道的周长。

排水板的截面类型如图1所示。在自然状态下和侧压力作用下的水力半径如表1所示。从表1中可以看出, 在有侧压力的情况下, 水力半径较自然状态小, 这是因为在侧压力作用下, 排水板的滤膜发生变形, 导致排水通道面积和周长变化所致。如图2所示。　　

塑料排水板的作用和设计计算方法与砂井排水法相同, 设计时可把塑料排水板换算成相当直径的砂井。其等效直径d w 的一般换算公式为:α(a +b ) Ππd w =2式中, α为换算系数; a 、b 为排水板的宽度和厚度。等效直径是塑料排水板设计的基本参数, 仅取决于塑料排水板的表面积和形状, 而与通水能力和材料无关。国内外众多学者对此均进行了大量的研究, 所得的换算系数各不相同。塑料排水板的井阻作用，井阻作用的大小取决于塑料排水板的通水能力, 而塑料排水板的通水能力在很大程度上取决于排水板的截面类型以及排水板滤膜的性能。@

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截面类型的影响，提出了水力半径的概念来表征截面类型，不同截面类型排水板示意。

影响塑料排水板处理效果的因素

塑料排水板的水力半径，可以看出, 涂抹区的竖向渗透系数k v ′与正常区域的竖向渗透系数k v ′相比几乎相等, 而涂抹区的水平向渗透系数k h ′要比正常区域的小的多。水平向和竖向渗透系数的比值随径向距离的变化曲线如图5所示。从图中可以看出, 涂抹区渗透系数比值在019～113之间变化, 平均值为1115, 与汉斯得出的结论自然状态

变形后侧压力为49kPa 单位面积通水能力与水力半径的关系曲线如图3所示。从图中可以看出, 随着水力半径的增加, 单位面积的通水能力也增加。证明了截面类型对于排水板的通水能力存在着一定的影响。有的学者提出了滤膜的***开口直径(AOS ) 的概念, 用AOS 表示滤膜通过细小颗粒的能力。AOS 应该足够小以阻止细小颗粒进入排水通道内。另一方面,

AOS 不能太小, 否则滤膜就没有足够的渗透能力。塑料排水板的涂抹作用，插板机将塑料排水板插入土中时, 插板机心轴对排水板周围的土产生扰动, 这一扰动区域称为涂抹区。涂抹区土体由于受到扰动, 渗透系数大大降低, 影响了排水板的功能。有3个表征涂抹作用的参数:涂抹区直径d s 、涂抹区的水平向渗透系数k h ′和竖向渗透系数k v ′。涂抹区范围和渗透系数随插板机的进程、心轴的形状和尺寸以及土体结构的变化而变化。其中菱形的心轴产生的涂抹作用最小; 静压方式的比振动方式的涂抹作用小; 软粘土中的涂抹作用比坚硬土层中大一些。很多学者都对涂抹区直径的确定和土的涂抹作用进行过研究, 汉斯认为d s =(115～310) d e (d e 为插板机心轴的直径) , 这一计算式目前在设计计算中应用最为广泛。涂抹区渗透系数的确定，一般认为砂垫层没有水力阻力。如果砂垫层厚度超过015m 或者选用的砂级配良好, 这种假设对结果不产生影响。Chai 等[4]通过对路堤的反分析指出, 如果砂垫层中砂的渗透系数小于10-4m Πs , 就会对排水板处理软土地基的性能产生不用室内试验设备测得土样的水平向和竖向渗透系。@

国家大剧院音乐厅结构工程中木模板的应用用4m 和2m 刮杠刮平, 并控制好墙体两侧的标高, 标高偏差控制在≤2mm , 再用铁抹子找平, 支模时加设海绵条, ***模板底部的平整、密实。为了更好地提高混凝土的宏观质量, 防止拆模的水平背楞, 钢管作竖楞, 钢管和钢管构成网架肋, 钢筋背楞为曲线形墙体提供弧度, 在***弧度的前提下, 网架肋增强模板体系的刚度。

模板的清理和存放

木胶合板模板拆除时, 先清除模板上的混凝土后支模棍短钢筋头外露, 在支模棍的两端加焊30～50mm 短钢筋头, 增大模板面板与支模棍之间的接触面残渣, 取下连接螺栓, 清理干净, 用专用的袋子收集。拆下模板, 及时清理干净, 对板面和竖边框角钢的清理应作为重点。模板上不得留下任何的混凝土和海绵条残渣。

模板码放在间距为600mm 的100mm ×100mm积, 减少对模板面的破坏。在曲线形墙施工时, 短钢筋头与弧形垂直相交, 有利于弧形的形成。模板之间用螺栓连接, 直线墙体用双钢管作背肋, 用钢管和可调顶托作墙体模板斜撑。模板拼缝侧面粘贴海绵条, ***拼缝严密。

调节斜撑上的可调顶托, 用线坠和拉水平通线垫木上。平放时, 堆放的层数不超过10层。模板的堆放应选在不积水, 尽量避免曝晒, 便于运输的场地内。对在施工过程操作不当或正常消耗的模板, 及等方法来控制模板的垂直度和水平度。

在模板上口放置与钢筋保护层同厚的通长木时拆下面板, 作为梁侧模和梁、板底模使用。

施工效果

宏观效果由于标准木模板的面板韧性好,条既能控制墙体钢筋保护层厚度, 又能控制墙体混凝土的浇筑高度。混凝土浇筑完成后, 必要时利用水平通线和斜刚度好, 平口接缝严密, 螺栓连接牢固可靠。墙体拆模后表面光滑, 弧形墙体弧度准确, 接缝一般只是条“混凝土线”, 用自制扁铲铲除后, 混凝土表面就能达到光滑、平整的清水混凝土效果。@

周转***模板标准大小一致, 便于组配和排

撑对墙体的垂直度进行二次校核。在曲线形墙体上的应用

施工工艺　按配模图准备模板→在模板背面

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锯出小锯槽→模板按墙体边线就位→安装钢筋横肋→通过模板控制线调整弧度→安装钢管竖肋→支设斜撑→调整墙体弧度、垂直度→紧固螺栓、支撑→浇筑墙体混凝土→二次校核。

施工要点　主要有:①充分利用木胶合板韧性

板。对于结构复杂的公共建筑非常适用, 可减少定型模板的投入。有利于加快施工进度　木模板质量轻, 操作方便。木胶合板模板单块质量不到100kg , 可以人工运输、就位, 拼装组配方便, 操作简单。减少塔吊的吊次。

经济实用　木胶合板模板周转次数多, 现场使

好的优点, 在模板的背面锯出2～3mm 宽、3～5mm 深的锯槽, 增加面板的可调弧度, 曲率半径R =15m 的曲线形墙体在112m 长度内(单块模板宽度) 的弦长与弧长之间的矢高为5mm 左右, 面板的韧性可提供3～5mm 的可调量, 通过斜撑和模板控制线, ***曲线形墙体的弧度; ②模板按控制线就位安装, 用<25钢筋作为模板

采用现有的理论解进行设计计算时, 往往和实

用一般在15～20次。当标准木模板上的面板不能在墙体上使用时, 可以作为梁侧模和梁、板底模二次使用。单方造价为96100元Πm 2。相对曲线形墙体的定型钢模板、大模板或其他木模板具有明显的经济优势。砂垫层的渗透系数应大于10-4m Πs , 否则会影

响塑料排水板的处理效果。@

塑料排水板施工

结合工程实例，简述软土地基处理工程中塑料排水板的施工工艺

关键词：软土地基处理 塑料排水板 施工

工程概况

大铲湾港区辅建区辅三路以南地基处理工程位于深圳市宝安区，包括港区口岸服务大楼的基础，共分5个区进行地基处理，分别采用直排式真空预压、常规真空联合堆载预压以及打设LC 桩等地基处理方式，塑料排水板打设总长度为3184937.54m 。

工程地貌及地质条件

本工程由深圳市勘察研究院有限公司在2007年9月给出《岩土工程勘察报告》，本地基处理场地原始地貌为浅海，后经人工围堤后，形成现在的水塘区，地势较平坦，孔口地面标高介于▽+2.50m～▽+4.36m之间。

地层岩性：根据勘察及室内试验结果，场地内分布的地层主要有人工填土层（Q ）、 第四系全新统海陆交互沉积层（Q 4）、第四系上更新统冲洪积层（Q 3mc al+plml ）、第四系残积层（Q ）及下伏基岩pl

元古界震旦系混合花岗岩（Z ）。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的有关规定，拟建场地位于地震烈度7度区，设计基本地震加速度为0.10g ，设计地震分组为***组，场地土类型为软弱土，建筑场地类别为Ⅲ类，拟建场地属对建筑物抗震设计不利地段。覆盖层自上而下为淤泥，含粘性土中砂、砂质粉质为花岗石，按风化程度分为残积土层、全风化岩层、强风化岩层、中风化岩层和微风化岩层。

场区内为大面积软弱地基区，淤泥厚度平均在10m 以上，厚度达17m ，层底埋深达18.5m ，且鱼塘区表层均见有呈半流体状态，其工程地质性质极差，厚度达5.0m ～7.5m 的流泥层。塑料排水板的性能特点。

本工程直排式真空预压区使用的塑料排水板，按设计要求在排水板板芯居中位置、板芯全长范围内按间距50cm ，钻φ10mm 的通孔，属于非标准件，需要到厂家订制。@

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塑料排水板应有出厂合格证书和技术性能鉴定书，其外包装应完好。堆放时码放整齐，下垫上盖，防日晒雨淋与硬物损伤。塑料排水板进场后，按每20万米为一个批次进行检测，现场随机抽样，经监理工程师见证取样送

检，试验报告结果合格后方可投入使用。

塑料排水板施工机械、劳动力组织、生产效率

常用插板机为履带式液压挖掘机（反铲）改装而成，施打方式为液压马达带动链条传动，靠静力压入。插板机依靠履带行走，每次施打一根，施工范围是以机身为回转中心、以大臂长度为半径的区域。原打设深度为15m+2m,可根据现场情况加高加长塔架，以适应不同地区打设深度的要求。其特点是打设速度快、移动灵活、效***，勿需供电。该机型的插管截面为扁平略呈菱形的，拔管为拉拔式，回带情况比较好，一般打10m 板长时，回带长度约20cm ～30cm 。每台插板机为一个班组，由3～4人组成，其中反铲司机1人，负责施工记录和指挥1人，负责排水板放板1人，负责清理套管、排水板穿桩须、割板1人，配合测量人员若干人，测量仪器为经纬仪、水准仪、50m 钢尺、5m 卷尺。通常情况下，每一工作循环（从割板移机到下一次割板）时间为2min10s ，每台机每工作日（按10h 计，板长15m ）可打设总长为7000m ～10000m 。

塑料排水板施工要点

塑料排水板施工要点可归纳为6个字，即“准”、“匀”、“深”、“直”、“通”、“快”：@

①“准”：即插板机的定位要准，误差不大于+50mm～-100mm ，套管定位误差0～-100mm 。 ②“匀”：板与板之间的间距要均匀，误差不超过+50mm～-200mm 。

③“深”：要达到设计深度，回带不能超过300mm ，回带率不得超过5%。

④“直”：即套管要调整好垂直度，打设深度在10m ～20m 时，倾斜度不能超过1.0%。

⑤“通”：即排水板与土层之间及整个排水系统要连通，排水板的滤膜不能有破损，板芯沟槽不能堵死，否则起不到排水作用。

⑥“快”：在***质量的前提下，尽量加快速度，缩短工期。

每根排水板插设完毕后，外露的排水板不得遭污染。在检查合格后应及时清除排水板周围带出的泥土，并用砂将井眼填实。再将砂垫层表面刮平, 然后将高出砂垫层的排水板割断, 使之与砂垫层顶面持平，***塑料排水板的顶部伸入砂垫层至少30cm, 使其与砂垫层保持排水畅通。

单根排水板打设主要工序流程：

1. 在达到设计标高的砂垫层上***放样，埋设定位桩和高程标志，误差控制在设计要求范围内。

2. 插板机进入施工现场并安装完成，将套管定位。

3. 将排水板经塔架顶部滚轮向下穿入套管内，直至伸出套管下插口，将排水板拽出1.5m 左右, 割除滤膜。

4. 将下插口割除滤膜的排水板头回插进套管下插口内10cm 左右，横插上桩须（也称桩靴、管靴，桩须一般用一截15cm 长的塑料排水板，也有用一根20cm 长、直径为φ8mm 的光圆钢筋），从上口拉紧排水板，使桩须完全受力并贴紧套管的下插口。

5. 将插板机移动到位，使套管竖直对准插点，缓缓下插至给定深度，一般采取在机架上标志定位记 

号。

6. 提升套管，使桩须（管靴）带着排水板一起脱离套管的下插口，将排水板锚固在土层内； 7 套管下插口在离开地面20cm ～30cm 左右处，用锐刀（锯齿镰刀）将排水板割断。

8. 重复上述工序进行下一根排水板的打设塑料排水板施工质量检验标准@

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参照工程设计图纸要求和《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008)和《水运工程塑料排水板应用技术规程》(JTS206-1-2009)执行。本工程按每100m 区域划分成为一个检验批。

塑料排水板施工中常见问题及处理方法

废板：

凡发生扭结、撕裂、滤膜损坏、板芯撕裂、回带长度超过500mm 等现象，视为废板。应重新在该板位附近补打，并作好记录。

假板、假眼：

将导致真空效果达不到设计要求，使真空预压工期延长，工后还要进行局部换填，需要很高的费用。在检查时候注意1. 查看排水板是否紧贴井眼一侧；2. 查看井眼内是否有明显自由水；3. 如发现一根假板，立即对该板周围进行认真检查。“回带”：

插板时套管连同排水板向下打设至设计标高后，在套管向上拔起的过程中，会出现一定数量的排水板由于板头部分没有被土体完全锚固住，在排水板与套管间存在的惯性和相互摩擦力作用下，套管拔起时，带动排水板向上回升了一段距离后，才被土体锚固在土层中，（排水板接头未处理平滑，也会导致卡在套管内）出现这种现象即称为“回带”，排水板跟随套管上升的距离称为“回带长度”。

判断回带准确的方法是：查看一根排水板在穿须时与割断时的长度标记，两数相减之差值即为该板插板实际长度，插板实际长度与塔架上显示的插板深度之差即为回带长度。出现回带时，排水板板头浅于设计标高，排水效果会大***扣。必须严格按照设计标高施工，不得出现浅向偏差。@

现场采用以下方法解决回带问题：

1. 采用往套管内注水，排除套管底部管内与排水板之间的泥土，消除排水板与套管间的摩擦力。

2. 更换合理外形的桩须（施工较为常用），增加板头在土中的锚固力。

8.4插板时有出水、冒泥现象：

插板后会出现冒出自由水，应该及时挖沟将水排出场外，冒泥时应该采用土工布铺垫及补填砂等措施。拔套管时带出的泥土：及时清出砂垫层以外，以免堵塞排水通道.

塑料排水板扭结：

首先放平塔架，把塑料排水板从中割断后将其重新整理，完毕后采取板芯对接的方式，将接头从套管中扯出后割去接头（打入土层中的板必须为整板，不允许接板），一般将排水板穿入套管的一头剪成尖角，并用订书机将滤膜和板芯钉在一起，以减少在套管中穿过时的阻力。 

结束语：

塑料排水板的施工方法除本文所述外，还有振动打设法；在水上打设排水板时，需要使用专门的船机设备，施工方法则依具体工程条件各有不同，在此不赘述。

管从管靴穿出; 将塑料排水板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位; 插入导管(内已穿塑料排水板) ; 拔管剪断塑料排水板等。当塑料排水板需要接长时, 一般可用订书机进行连接。施工工艺流程如图1。施工准备(包括铺设砂垫层)

测量放线定桩插板机就位

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将塑料排水板通过导管从管靴穿出插入导管(内已穿塑料排水板) 至设计标高

提升导管剪断塑料排水板带记录并检查施打质量移机施打另一桩位

作为软土地基处理的塑料板排水法, 一般是采用插板机将带状塑料排水板插入软土中, 然后堆载预压(或真空预压) , 软土中的孔隙水通过塑料排水板的通道逸出, 从而使软土得到固结并增大强度的方法。@

目前国内施打塑料排水板使用较多的是步履式插板机。插板机上配置导管, 导管前端设置活瓣桩尖。打入时, 活瓣桩尖夹住塑料排水板, 并把导管前端关闭。导管上拔时, 前端打开并把塑料排水板留在所定标高。

一般导管靴有圆形和矩形两种, 由于导管靴断面不同, 所用桩尖各异, 并且大多与导管分离。桩尖的主要作用是在施打塑料排水板过程中防止淤泥进入导管内, 并且对塑料排水板起锚定作用, 以防止提管时将塑料排水板带出。

配圆形管靴的桩尖目前已经很少使用, 目前使用较多的是配矩形管靴的倒梯形绑扎连接桩尖或楔挤压桩尖。倒梯形桩尖一般为塑料制品, 也可用薄金属板, 倒梯形楔挤压桩尖固定塑料排水板比较简单。

施工组织及工效

每台插板机的操作工作一般由3～4人组成:其中司机1人, 负责操作和指挥工作; 机下人员2人, 负责装靴、安装、剪断和连接塑料排水板等, 有时也由兼记录工作; 必要时可加

1人做专职插板的记录工作, 工效分析见表1。

施工方法

施打塑料排水板工艺流程

塑料排水板由两面带沟槽的塑料芯板与外套滤膜组成。一般断面尺寸100mm ×4mm , 成卷包装, 每卷长200m , 重量约25kg 。

插板机工效分析工序装靴，平均需时0. 3最快需时据布设的测量基点, 用经纬仪和钢尺按正三角形布置, 间距110～112m 测放出塑料排水板打设板位(误差控制在±50mm ) , 插板插穿所要处理的软土层并进入砂层或粘土层至少015m 以上, 上端高出排水砂垫层20cm 。边角处排水板可根据具体情况报监理作适当调整, 并用竹签插入砂垫导标记。根据板位标记进行插板机定位。@

将塑料带从导管上端入口处穿入导管至桩头, 并与管连接好, 与管套扣紧, 防止导管进泥。对准板位, 开机将导管沉至设计深度, 上拔导管至地面, 剪断塑料带, 即完成一根塑料排水板的施工工作。

打设过程中, 应逐板进行自检, 并要作好施工记录。应检查每根板的施工情况, 当符合验收标准时方可移机打设下一条, 否则在邻近板住处补打。

打入地基的塑料排水板宜为整板, 长度不足需接长时采。工艺流程

塑料排水板施打顺序包括:定位; 将塑料排水板通过导