专业塑料排水板打设船的开发研制

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1、专业塑料排水板打设船的开发研制□广东省航盛建设集团有限公司叶娟中港第一航务工程局刘凤松摘要：阐述了我国某港口外海无掩护条件下塑料排水板分项工程施工过程中开发国内首次使用的专业塑料排水板打设船，为以后的海上排水板施工提供参考。关键词：塑料排水板施工技术总结专业打板船１前言我国自２０世纪８０年代引入塑料排水板以来，塑料排水板已成为软基加固的主要排水材料，塑料排水板具有强度高、渗透性强、耐酸碱、无方向性，通水断面大、对地基扰动小等特点，广泛应用于码头建筑、江海护堤、电站等土木工程中，是淤泥、淤质土、吹填土等饱和粘性土及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短固结时间。２工

2、程概况该工程位于某港现有一期防波堤以东海域，为抛石斜坡堤结构。包括南、北防砂堤各一条，总长２１６３２ｍ，其中南防砂堤长１０７２７ｍ，北防砂堤长１０９０５ｍ。我们施工的标段为南堤第一标段，施工范围：Ｓ０＋０～Ｓ５＋５００。即从一期南堤的堤头向海侧延伸，折线里程为５７１７．３１ｍ。本标段共打设塑料排水板１８１８０７根、２３８２４１８．９ｍ。３水文气象塑料排水板分项工程施工主要集中在６、７、８三个月内。施工海域位于无掩护状态，根据该海域的水文、气象条件及施工经验分析，按照风力≤６级，雨＜中雨，雾（能见度≥１Ｋｍ）浪≤０．６ｍ等条件统计，这三个月水上作业天数约为６０天。海区以反时针方向旋

3、转流为主，涨潮最大流速１．０３ｍ／ｓ，流向２３４°，落潮最大流速０．７ｍ／ｓ，流向８０°。４地质情况据勘查，土层可分为六大层，其中上部土层①１淤泥、①２粉质粘土、②１淤泥质粉质粘土、②２淤泥质粘土等呈流塑～软塑状、①３粉土呈稍密状，以上土层主要分布于标高－１０．５０～－１７．６８ｍ以上。其下分布的③１粉质粘土、③２粉土、③３粉砂、③４粉质粘土等，粘性土呈可塑状，其中③１粉质粘土上部较软，局部含有机质；粉土呈中密状；粉细砂呈中密～密实状。下部土层④粉质粘土和⑤粘土呈可塑状。⑥１粉质粘土和⑥２粉土前者呈硬塑状，后者呈中密～密实状。标贯为＜１～２８击。５工程特点开敞性海域，施工海域无掩护

4、，风浪大，自然条件恶劣，特别是黄骅地区多突发阵风，对海上施工作业构成较大威胁。施工船舶必须配置较大的防风锚系（２ｔ以上）。工期为２００４年６月５日～２００４年８月２５日，在实际工作日６０天的作业天数内完成１８１８０７根塑料排水板的打设工作，日均强度为３０３１根，日统计最高强度为７５３２根。施工船舶机具资源缺乏，工期紧张。６施工工艺６．１使用材料本工程采用Ｂ型塑料排水板，Ｂ型塑料排水板适用于打设深度小于２５ｍ，主要性能指标如表１。表１性能单位性能指标备注材料塑料带芯包裹无纺布虑膜截面尺寸宽度mm100±2厚度mm≥4.0纵向通水量m3/s≥25×10-6侧压350KN/m2虑膜渗透系

5、数cm/s5×10-4水中浸泡24h复合体抗拉强度KN/10cm≥1.3延伸率10％虑膜抗拉强度干态N/cm≥25延伸率10％湿态N/cm≥20延伸率10％，水中浸泡24h虑膜等效孔径mm＜0.075孔径以O98计６．２专业塑料板打设船本工程采用轻型门机式打设架，动力采用２０ｋｗ震动锤，震动套管采用Φ１２７无缝钢管，使用６００ｔ方驳或自航驳作为施工船舶。在本工程施工中我们引进了国内首次开发使用的专业打板船。专业打板船为中空式，采用常规锚机驻位，打设架在驻位完毕后行走于中空地区进行塑料排水板打设施工。船体为δ＝１０ｍｍ钢板焊接而成的框式箱体，四角使用液压升降支腿系统，每次驻位完毕后支

6、腿放下，船体悬空。这样使施工不受一般风浪、涌浪影响，施工作业时间延长。在工期紧张的情况下，大大提高了施工效率（专业打板船简图见图１）。主要技术参数如下：（１）一次定位浮箱总成可打板４５５（３５×１３）根（板距１．０ｍ，正方形布置）；（２）浮体总承载量为３００ｔ；（３）浮体满载时吃水深度为１．２ｍ；（４）打板架高度为３０ｍ；（５）震动锤型号为２０型震动锤，锤振力为１３ｔ；（６）浮体的升降由四个伸缩支腿控制，其升降机构采用液压系统控制，液压系统最高工作压力为２５Ｍｐａ；（７）小车的行走速度为９ｍ／ｍｉｎ（由电动机带动减速机进行驱动）；（８）大车的行走速度为１０ｍ／ｍｉｎ（采用链条驱动）

7、；（９）进行打板作业最高水位为８ｍ；（１０）最大插板深度可达２０ｍ；（１１）锚机共４台，拉力８ｔ；专业打板船的施工方法与常规施工方法相同，主要施工流程如图２。６．２．１专业打设船主要优点专业打板船与传统打板船的主要区别在于每次驻位施打数量多，驻位次数减少，增加作业时间。按塑料排水板间距１ｍ计算，传统塑料排水板打设船每次驻位可打设１６～１９根，专业打板船每次驻位可施打４０３～４５５根。传统打设船每次移位需要１ｍｉｎ左右，打设４００根共需２５ｍｉｎ，而专业打设船每次收起支