浅谈在海涂区域软土地基道路施工处理

浙江江南工程管理股份有限公司  江强斌

1、海涂区域软土特点及施工难点：

海涂是丰富的土地资源。海涂资源亦称滩涂资源。通常指海岸带平均高潮线与平均低潮线之间向海洋和缓倾斜的滩面，由淤泥质或沙质河海相沉积物组成，是海岸带最重要的组成部分。利用海涂发展水产养殖业及围海造地为沿海各国所重视。在中国，有组织、有目的地进行海涂围垦已有较长的历史，据历史记载我国从唐代已开始较大规模的围垦。当前，中国已利用的滩涂面积尚不足滩涂资源总面积的1/5，存在着巨大的开发利用潜力。本文所述软土地基处理施工区域就是通过围海形成陆域，再进行开发建设的工程。该工程选址区域内地貌类型单一，地形简单，地质构造简单；岩相岩性不稳定：工程地质水文地质条件较差。 

    海涂区域地质特点：基本由淤泥、淤泥质粘土组成，其特性是含水率达到饱和，流塑，具高压缩性，含少量粉细砂、贝壳碎屑，局部有砾砂的透镜体存在，不宜作为建筑或道路的地基持力层，所以在海涂区施工难度大。

    另外需要注意的是：在软土地基上修建道路，路面结构层施工完成后，设计基准期内尚未完全固结的路基在路堤荷载、路面结构层荷载及车辆荷载等共同作用下会继续发生沉降而对路面造成破坏。应对软土地基路段路面采用先期铺筑过渡路面，待路基沉降稳定后再铺筑正式路面的方法进行处理。

以下是本人对目前所在海涂区域内工程项目施工中几种软土地基处理施工工艺的监理控制措施，以及在该几种施工工艺中需要注意的事项及建议的个人经验。

二、工程实例应用（1）：因规划道路部分路基软土厚度在31―47米左右，属于巨厚层软土范围，设计采用塑料排水板+堆载预压施工工艺；

 1、塑料排水板+堆载预压施工工艺： 

（1）首先排水，挖除表层淤泥，铺设一层土工布，再铺设60cm厚砂砾垫层，砾石要求粒径按设计要求；施工时应注意围堰顶的标高控制在原地面高出0.5米以上，且无渗漏，同时应保证整个施工期间始终处于完好状态； 

（2）排水板打设深度为20m，布设间距为1.2 m，采用梅花形布置； 

（3）再铺设一层土工格栅，设置纵向排水边沟，纵向排水边沟设置于路堤坡脚处，沟深0.8m，采用梯形断面，沟内采用碎石铺筑，内设Ф10软式透水管；在整个路基的施工过程中路基水的抽排必须及时、畅通； 

（4）路堤矿渣填筑施工：填筑时宜选用12t以上的重型振动压路机分层压实，压实厚度应根据试验确定，但不可大于40cm。路堤等载的高度为路面设计高度、超载的高度为路面设计标高+0.5米，堆载预压的时间按设计要求计（本工程为8个月），以堆载路堤填筑完成的时间作为起点；路基填筑堆载和卸载时的控制标准如下： 

  ①、路基堆载过程中应进行沉降和路堤稳定监测，路基每填筑一层，应进行一次监测；路堤的填筑速率以水平位移控制为主，如果超过此限时应立即停止堆载，以保证路堤的稳定； 

  ②、对超载部分的卸载采用沉降观测和预压时间进行双控，以路堤沉降观测控制为主，预压期为辅。在堆载的末期根据观测沉降的变化速率来确定是否卸载，即连续两个月内观测沉降的速率小于 5mm/月时，方可卸除超载矿渣，进行路面结构层的施工； 

（5）在软基处理完毕后，再进行道路纵横向排水通道的封层施工。 

2、监理在塑料排水板+堆载预压施工中主要控制内容：

（1）施工准备阶段：①熟悉设计图纸，理解设计意图，明确填方边坡坡脚宽度与堤底沉降增宽值的计算，塑料排水板处理的平面范围、深度等；复核、批准各横断面处桩位布置图，排水板桩距、施工根数。

  ②塑排板进场后，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，合格后同意材料进场，执行《水运工程塑料排水板应用技术规程》JTS 206-1-2009。

  ③施工前应通过静力触探试验进一步详细查明软基平面范围和厚度，合理确定软基处理深度和范围。复核塑料排水板处理路段各横断面中线桩、边桩、加密桩的放样计算资料。

  ④机械设备检查：要对塑料排水板插板机及配套机械系统的型号、生产厂家、功能、额定指标与实际状态、台数和分布的作业面进行检查。塑料排水板桩机的编号标识和标定。对塑料排水板插板机统一标识内容，写明插板机编号和机长、技术员、自检员姓名。插板机要进行标定，主要包括测量钻杆总长度、在钻杆侧面做米数刻画等。现场要标识钻杆总长标定值、标定日期和监理核准签名等内容。

（2）、施工阶段：①督促施工单位严格按批准的施工工艺施工，塑料排水板的桩位、桩长、平面偏差、垂直度、回带长度、剪带长度等。排水板桩位采用正三角形布置，顶部应高于砂垫层高度20厘米，经监理检查验收后反卷埋入砂垫层，使其排水畅通。当按设计深度超深或减短时，现场监理应核实情况，暂停施工，报告上级处理。

 ②插打过程中应注意检查套管，防止泥土等杂物进入，一旦发现须及时清除。

 ③检查塑料排水板接长，应采用滤膜内平搭接的连接方法，搭接长度不小于20厘米。

 ④在塑料排水板插入过程中，透水滤套不应被撕破和污染；排水板底部应有可靠的锚固措施，以免拔套管时将芯板带出，如遇排水板带出超过2米应补打，补打的排水板数量不得重复计算。

在钻杆上标出塑料排水板需打设的深度；应注意检查套管到达设计入土标高后才能拔出，保证塑板底部标高符合设计要求。

检查施工单位的排水方案落实情况，排水系统必须完善。

每工班工后及时复核、审签施工记录，确认其准确性。原始记录应包括以下要点：

  a日期与天气。

  b当天插板的桩位编号和范围。

  c记录塑料排水板的到场数量，根据每卷的外圈、内圈直径和总圈数计算每卷长度。

  d监理全过程旁站，检查每根排水板的长度，做好旁站记录，签认当天相关的资料。

  e设计深度、实际插入深度。

  f倾斜度、外露板带长度。

  g地面标高，地质状况，有无插打到基岩面处或相对硬层。

  h插打过程中的问题，如倾斜、回带、断带、滤膜破裂等。

按规定频率对施工的塑料排水板桩进行抽检，做好监理抽检记录，复核审批施工质量检验报告单及检查记录。

3、塑料排水板施工中要注意的事项及有关建议： 

（1）施工前必须做好场地内的排水工作，建议将整个鱼塘的水抽干晾晒后进行路基施工； 

（2）建议对塑料排水板处理方案实施监测，以便使得预压时间的长短、实际填土的高度等可以根据现场测试数据来进行调整，进行动态施工和管理； 

（3）在进行塑料排水板施工前，基底砂砾垫层的铺设应采用小型机械或人工摊铺，并应注意基底承载力需满足施工作业面强度要求； 

（4）严禁对基底进行抛石挤淤，以免影响塑料排水板的打设；如果路基大部分位于养殖塘内，为了保证塑料排水板的打设，建议在养殖塘河水沟均采用砂砾石满铺。砾石要求粒径＜5cm，含泥量＜5%； 

（5）、路基施工时应注意沉降观测板和位移桩的埋设； 

三、工程实例应用（2）：本工程桥头路基范围软土厚度在45―47米左右，属于巨厚层软土范围，考虑作为桥头路段，该段软基处理采用管桩基础处理。

桥梁接坡产生沉降会引起桥头跳车，这已成为软土地区和城市道路建设中的突出问题，随着我国许多高等级公路陆续建成，桥头与路基连接段沉降的施工技术应用越来越多，技术越来越成熟，有许多解决了桥坡问题的施工技术得到广泛使用，也给后续桥坡段施工提供了宝贵的施工经验。本工程桥梁桥台后25米内采用预应力管桩地基处理，其中台后15米为正常处理段，台后15米-25米的10米范围为软基处理过渡衔接段。管桩为预应力钢筋砼预制，采用直径400mm,管壁厚60mm，按正方形布置；管桩桩长20-30m，以打到较好的持力层为止。

1、桥头预应力管桩地基处理施工：

 （1）管桩原材、验收按《先张法预应力混凝土薄壁管桩》（JC888）规定；

 （2）沉桩：根据设计文件、工程勘察报告及施工场地周边环境选择合适的沉桩机具。锤击法沉桩机械通常采用柴油锤、液压锤，不应采用自由落锤打桩机；静压法沉桩宜采用液压式机械，按施工方法分为顶压式和环抱式两种。本工程采用的是锤击法沉桩。

 （3）沉桩施工及增强型离心桩拼接：相关规范及图集内有详细描述，此不细述。

 （4）预制混凝土管桩桩帽施工：设计桩帽尺寸100×100×35cm，采用C30混凝土浇筑。

   ①PTC桩打桩完成后，经监理验收合格，才可进入桩帽施工。开挖前清理施工区域，从原地面向下开挖，先采用机械开挖至桩头标高以上40cm，再用人工开挖修土。

   ②基坑开挖：基坑深35cm，平面尺寸以管桩圆心为中心的正方形，边长100cm，因基坑较浅，施工中不再命使用模板，而是直接采用土模，基坑底比桩头低5cm，要求做到坑底平整，坑壁垂直，尺寸严格按设计规格。

   ③安设托板：为防止混凝土落入，在预制管桩内安设托板，托板距桩头40cm，安装托板的钢筋必须与桩顶钢筋可靠焊接。

   ④C30混凝土浇筑：本工程混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土用料严格按照C30配合比计供料，每次拌合时间为2.5～3.0分钟，以拌合均匀，色泽一致为度。混凝土采用插入式振动棒振捣密实。振捣时间宜为10~30s。混凝土浇注后，及时抹面、收光，保持大面平整、坡度整齐一致。

   混凝土养护：混凝土浇注完2h后、12小时内，应对混凝土加以覆盖并进行保湿养护，养护时间不于7天。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；

 （5）褥垫层施工：工艺流程为铺设桩帽间碎石-铺设砂砾垫层-铺设双向钢塑格栅-铺设砂砾垫层-铺设双向钢塑格栅。

   ①桩帽砼强度达到设计强度，经检验符合设计要求后进行，采用级配碎石，粒径不得大于规范要求，桩间碎石碾压采用小型打夯机进行压实。

   ②在基底上分层铺筑符合要求的砂砾垫层，分层铺筑松厚不得超过300mm，并逐层压实至规定的压实度。砂砾垫层按设计要求宽出路基边脚0.5m，且无明显的粗细料分离现象。

   ③双向钢塑格栅施工：首先，确切放出施工范围区域，为了保证路基宽度，每侧各加宽0.5m。钢塑格栅铺设时底面应平整、密实，第一层钢塑格栅铺好后，起头填设第二层0.3m厚的砂砾。回填之前，禁止各种机械在没有填筑砂砾的钢塑格栅上工作，这样能保证钢塑格栅平整、不起鼓，不起皱，待第二层中砂砾平整后，要尽心水平丈量，提防填筑厚度不平均，待抄平无误后用压路机静压两遍。第二层钢塑格栅施工体例同第一层体例一样，末尾再填筑0.3m的砂砾，填筑过程同第一层一样。

 （6）采用预制管桩处理地段，路基填土需在桩体完工至少一个月后方可开始进行并保证不小于三个月以上的等级载预压期。

 （7）路基填筑：本工程路基填筑采用土石混合料（宕渣）填筑，路基填筑分层厚度及压实度按图纸内设计院要求进行控制（因每个设计院方案各有不同）。

2、监理在桥头预应力管桩地基处理施工中主要控制内容： 

 （1）、施工准备阶段：熟悉设计图纸、审核施工方案、复核桩位、原材料及设备的检查收验收、审核预应力管桩预制单位和施工单位资质等级等方面工作。

 （2）施工过程中的质量控制：

  ①预制管桩施工：

   a控制桩的起吊、运输和堆放。

   b桩机定位后，复测钻机底盘水平度，桩杆的垂直度。

   c桩身垂直度控制：用桩机上的线锤校正桩机挺杆垂直度，桩的垂直度采用二台正交架经纬仪校正，保证桩身垂直度偏差≤1/200L。上节桩在接桩前应重新校正挺杆和桩身垂直度。

   d沉桩时，经常检查压梁钢丝绳及滑道使用情况，发现损坏要及时更换。

   e桩顶标高控制：在送桩器上标出送桩深度标志（红线），在附近建筑物上标出±0.000 红三角，先用水准仪对准红三角后再对准送桩器，直到水准仪目镜横线对准送桩器红线为止。允许偏差控制在－50~ +100mm 内。

   f管桩的接桩：上、下节桩拼接成整桩时，采用上螺下顶接桩卡扣件连接，无受损后方可起吊施工。接头卡扣连接强度不应小于桩身强度。

   g沉桩控制标准以设计标高控制为主，压力表读数控制为辅。具体沉桩记录和沉桩控制标准以试桩纪要为准。

   h沉桩时遇到下列情况应停止沉桩，并及时与有关单位联系进行处理：压力表读数突变；桩身突然倾斜；砼桩顶严重破碎和主筋外露。

   i施工流水按如下原则：根据基础的设计标高，宜先深后浅；对于密集桩群，自中间向两个方向或向四周对称施打。

桩帽及砂砾垫层控制:

    a、预制管桩施工完成，要求施工方将所有桩头按设计标高凿平，监理负责测量复核；

    b、基坑开挖控制：以管桩圆心为中心，采取人工挖土成100*100*35cm正方形；

    c、安设托板：检查托板的钢筋是否与桩身桩顶钢筋可靠焊接；检查托板距桩头长度；

    d、基坑砼筑：监理全程旁站每个基坑砼浇筑，抽测混凝土的坍落度与设计要求是否相符。冬季应检查混凝土出罐及入模温度。每一振点的延续时间应使混凝土不再往上冒气泡、表面呈现浮浆和不再沉落为止。混凝土试块的留置数量及养护情况应符合规范要求。

e、褥垫层施工监控：碎石骨料粒径控制要求应不大于31.5mm。砂砾垫层施工：铺设的砂垫层由监理见证取样，送实验室检测合格后方可使用。施工中应避免砂砾受到污染。

    f、钢塑格栅施工中，监理需全过程旁站，避免铺设时出现褶皱和破损等现象。严格控制绑扎搭接长度及绑扎间距。

    g、路基填方监理控制：监理原则对于同一填筑路段，要求同一层的路基填料强度和粒径均匀。

3、桥头预应力管桩地基处理施工中要注意的事项及有关建议：

（1）如需截桩，应采用有效措施以确保截桩后增强型离心桩的质量。截桩宜采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。 

（2）增强型离心桩工程的基坑开挖应注意以下几点： 

   ①严禁边打桩边开挖基坑；

   ②应充分考虑坑边堆载、挖土流向、土方坡道、土方机具等因素对增强型离心桩的影响，避免偏位、断桩、倾斜等问题的产生。

（3）钢塑格栅的施工要点注意以下几点：

   ①安装铺设的钢塑格栅按其主要受力方向（纵向）应垂直于路堤轴线方向。铺设的钢塑格栅主要受力方向最好是通长无接头，注意搭接宽度不小于10cm。如设置的钢塑土工格栅在两层，层与层之间应错缝。大面积铺设后，要整体调整其平直度。当填盖一层土后，未碾压前，应再次用人工或机具张紧钢塑土工格栅，使钢塑土工格栅在土中为绷直受力状态。

②当钢塑格栅铺设定位后，应及时填土覆盖，裸露时间不应超48小时，亦可采取边铺设边回填的流水作业法。先在两端摊铺填料，将钢塑格栅固定，再向中部推进。碾压的顺序是先两侧后中间。碾压时压轮不能直接与筋材接触，未压实的加筋体一般不允许车辆在上面行驶，以免筋材错位。分层压实度为20-30cm。

③做好土体内排水工作，在土体内要设置滤、排水措施，必要时，应设置土工布、透水管（或盲沟）。采取疏导的方式排水，不能堵塞，否则产生隐患。

4、工程实例应用（3）：等载预压软基处理

本工程部分软基处理段为海涂吹填处理区，已经完成软基处理。经过设计院现场实地勘察及根据地勘资料的比较分析计算，该路段道路软基设计考虑采用等载预压。因等载预压施工工艺及施工技术在目前市政及公路工程施工中应用比较广泛，各施工企业都有自已一套比较成熟的施工经验，本文内就不再班门弄斧了。

5、结束语

本工程软基处理段经过上述三种地基处理方式已完成施工，亦按照设计要求采用沉降观测和预压时间进行双控，以路堤沉降观测控制为主，预压期为辅，目前，监测数据已基本趋于稳定，且满足设计要求的8个月的自然沉降期。

以上就是本人在围海涂区域软土地基施工中几种地基处理方式的拙见。一定有分析得不够全面或完整的地方，欢迎同行提出指正，本人必将虚心接受。

《本文完》