塑料排水板施工还不知道怎么做,全新施工工艺,土建必备技能!

2018-05-02  来自: 德州 润泽土工材料有限公司浏览次数:376



一、概述

大亚湾石化区H1地块软基处理工程位于惠州市大亚湾经济开发区,是大亚湾石化区围海造陆规划中的工程。本工程是对周边码头港池与航道疏浚而带来的吹填淤泥进行地基加固处理。

对于处理吹填淤泥等超软地基,传统的塑料排水板施工多使用竹笆、土工布、中粗砂等材料作为施工垫层,采用中大型的机械进行插板作业,如:轨道式插板机、履带式插板机等。但由于大亚湾地区砂源紧张,合适的中粗砂更为紧缺,加之本工程所处海域水深较浅,大型的吹砂船无法停靠,所以砂垫层的施工难度颇大。综合了以上各种因素,认为传统的插板施工工艺不具有太大的优势和可行性,故提出了“轻型液压插板机+泥面可移动施工平台”的施工理念,经过精心的设计与试验,在本工程的塑料排水板施工中取得了成功,并总结形成了一套全新的塑料排水板施工工艺。

二、淤泥面插板施工工艺

吹填淤泥大多具有抗剪强度低,压缩性高,易变形的特性,承载力平均在20kPa~40kPa之间。

本工程淤泥的物理力学性质见下表:

淤泥承载力情况直观表现为人在泥面无法正常行走,只能缓慢地爬行,直接上插板机械是不可能的。所以,选择轻便、灵活的插板机械和在淤泥面铺设施工平台是解决问题为有效的途径。下面结合本工程的成功经验,详细阐述“轻型液压插板机+泥面可移动施工平台”的施工工艺。

(一)轻型液压插板机

传统的插板机械中为灵活机动的要属由挖掘机改造的液压式插板机了,在本工程中依然延续此思路,选择了市面上重量轻,而且移动灵活、方便的玉柴YC13—6型挖掘机进行改装。同时根据插板深度的要求,专门设计了以不锈钢为主要材料的桩架和导管,并配备了高效的液压马达和传动链条。

1、YC13—6型挖掘机

YC13—6

是玉柴挖掘机系列元老级机型,技术成熟,其具有体型小,工作效率高,作

业成本低,稳定性高等诸多优点,而且在市面上应用广泛,购买或租赁都十分容易。 YC13—6型挖掘机外形及主要性能参数表:

YC13—6型挖掘机1.5t的整机重量和27Kpa的接地比压使其在众多的挖掘机中具有极为突出的先天优势,完全符合轻型、灵活的特点,为其在淤泥面行走提供了充足的条件和保障。同时考虑到在淤泥面直接插板导管的阻力较小,对插板机的施插力度要求不高,16MPa的液压系统已经可以完全满足插板施工的作业强度要求。

2、桩架与导管

轻型液压插板机的桩架和导管均采用强度高、耐腐性好的不锈钢作为主要材料,保证了导管长时间接触海水而不易腐蚀。

桩架采用三角桁架形式,每节桩架长3.3m,以2条φ40mm和1条φ50mm不锈钢管为主框架,中间采用φ20mm不锈钢管按照60cm间距进行加固。本工程根据处理深度的要求,桩架总长度10.5m(含底部支脚),由3节桩架组合而成,每节桩架之间用法兰连接。 导管由5mm厚不锈钢板制成菱形套管,长度10m。在导管的制作过程中要尽量减少内部焊点的数量,以减小排水板在导管中的摩擦阻力。导管口的打磨处理是导管制作工程中的重要工序。由于轻型液压插板机的施插力度与传统的插板机械有较大差距,故在施插过程中塑料排水板不易插入较为坚硬的下卧层,如导管口不够光滑,则极易发生“夹板”现象,从而导致施工中排水板的回带现象增多。根据施工中的实践经验,导管口在打磨光滑的同时,应在排水板两侧留有2cm左右的富裕宽度,并在管口外侧增加钢片进行加固,确保在长时间的插板作业过程中管口不轻易发生形变。

3、液压马达与链条

液压马达是轻型液压插板机的动力装置,它直接与挖掘机的液压系统相连,是整套插板机械为主要的零部件之一。

本工程中的轻型液压插板机使用BMR—100型轴向配油摆线液压马达,其主要特点表现为:①采用了轴向配油结构,体积小、重量轻。②内置2个单向阀,不需要外接泄油管。③采用了有滚柱的摆线轮组,摩擦力小,机械效率高。

BMR—100型轴向配油摆线液压马达技术参数:

链条作为轻型液压插板机的传动装置,需要根据使用时间的长短和季节、气温的变化经常进行保养和调整,以避免在施工过程中发生脱链等现象。

轻型插板机施工作业示意图:

(二)可移动施工平台

可移动施工平台由编织土工布、钢管(双层)、木板三部分组成。

1、铺设编织土工布

本工程中采用了250g/m2(4m×500m)编织土工布作为施工平台的层,其具有强度高、耐腐蚀、施工方便等众多优点。将成卷的编织土工布在加固区外裁开,用手工缝纫机双线缝制,每块土工布面积在4000~6000m2之间,并折叠成卷,以便于铺设。

将已缝制好的土工布抬至加固区内,由人工延折叠的方向顺序铺开,靠近岸边位置用木桩将其固定,待土工布全部摊开后,将相邻的土工布用手工缝纫机缝合。编织土工布应将整个加固区铺满,并连接成整体。为减小施工难度,应选择顺风方向铺设,同时注意缝合位置的牢固性。铺设好土工布后,施工人员已经可以在淤泥上行走。

2、铺设钢管

在已铺设完成的土工布上搭双层φ50mm钢管,每排钢管间距60cm。两层钢管铺设方向相互垂直,钢管间用扣件连接,垂直搭界位置用绑绳绑紧。

钢管是整个移动平台的骨架,可以有效地提高整个施工平台的承重能力。铺设面积应根据插板机械的总体作业范围来确定,一般超过作业面积40%较为合适。在某一区域插板作业完成后,将钢管拆卸,并移至下一施工区域铺设,钢管可以循环使用,以节省材料的投入。

3、移动木板平台

移动木板平台由6—8块300cm×25cm×5cm的小木板组合而成,在每块小木板两侧设置把手,以便于施工人员搬运。

轻型插板机通过小木板的循环顺序搬运,从而达到在淤泥面上移机、定位的目的。木板平台与插板机机位移动过程详见上图。

此“轻型液压插板机+泥面可移动施工平台”的塑料排水板施工工艺,已经在大亚湾石化区H1地块软基处理工程中得到了实践的验证,并通过在实际施工不断地优化与改良,现已成为一种成熟的塑料排水板施工新工艺。

三、施工工艺的优势与发展前景

“轻型液压插板机+泥面可移动施工平台”施工工艺在处理吹填淤泥等超软基的加固施工中具有其突出的优势:施工中采用“泥面可移动施工平台”取代了传统的砂垫层,避免了对海(河)砂等自然资源的过度开采,同时还有效的减少了工程的投资费用;轻型液压插板机具有机动、灵活的特点,而且作业能力丝毫不逊于各种传统的插板机械,单机日平均插板可以达到5000m以上;整套插板机械设备改装、托运、维修等费用相对较低,可以有效的减少工程的施工投入成本;而且轻型液压插板机耗能低,对环境的污染与传统的插板机械相比也体现出明显的优势。

虽然本施工工艺在超软地基的塑料排水板施工中具有诸多优势,但在实际的施工中还存在一些有待解决的问题:此轻型液压插板机是根据现有工程的处理深度要求10m而专门设计的,如增加桩架与导管的长度,整机在移动定位过程中有可能出现失稳的情况,所以在处理深度方面还具有一定的局限性;同时由于场地的条件与机械自身的特点,在实际的插板施工中,桩架的垂直度控制相对较困难,要求操作人员有较高的熟练程度,同时必须加强现场的施工管理。

综上所述,“轻型液压插板机+泥面可移动施工平台”

施工工艺还具有很大改进与优化的

空间,比如加大挖掘机履带的宽度和间距,增大其接地面积,提高整机的稳定性,从而可以满足处理更深层淤泥的要求;还可以通过对可移动平台的改进,使其可以承受更为大型的插板机械,进一步提升工作效率;而且在桩架、套管、液压马达等零部件的设计和选择上也都是大有文章可做的。

近几年,我国沿海地区的围海造地工程蓬勃发展,北至天津、曹妃甸,南到惠州、珠海、深圳等地,都有大规模的港区和围海造地工程,随之而来的处理吹填淤泥的超软基加固工程也将具有十分广阔的市场。“轻型液压插板机+泥面可移动施工平台”施工工艺的实践成功,给塑料排水板施工提供了一种全新的施工工艺和理念,并通过不断地探索与完善,终将为超软基加固工程揭开崭新的一页。








关键词: 排水板           

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