河北建設(shè)集團(tuán)安裝工程有限公司 ■ 張占杰

漁光互補(bǔ)光伏電站項(xiàng)目振動(dòng)打樁機(jī)施工的介紹及工藝淺析

河北建設(shè)集團(tuán)安裝工程有限公司 ■ 張占杰

簡要介紹了漁光互補(bǔ)光伏電站振動(dòng)樁施工過程中的質(zhì)量控制及施工工藝，旨在合理選擇基礎(chǔ)施工工藝及質(zhì)量控制方法，節(jié)約電站建設(shè)成本，保證質(zhì)量及縮短建設(shè)工期。

液壓振動(dòng)打樁機(jī)；管樁；施工工藝；質(zhì)量控制

0　引言

伴隨地方和國家政策支持的優(yōu)勢，光伏電站的建設(shè)迎來了高速發(fā)展和快速增長階段，但大型地面光伏電站項(xiàng)目受到土地資源稀缺的限制，而漁光互補(bǔ)作為土地資源綜合典型案例，有效克服了這一難題。漁光互補(bǔ)光伏電站項(xiàng)目樁基礎(chǔ)作為施工的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)地形、地質(zhì)情況選取合適的施工工藝、類型，可降低建設(shè)成本、縮短工期。本文將結(jié)合一個(gè)具體項(xiàng)目實(shí)例扼要介紹振動(dòng)樁在該項(xiàng)目中的應(yīng)用。

1　工程實(shí)例和目前樁基形式簡介

1.1工程簡介

項(xiàng)目為天津?qū)幒优饲f20 MW漁光互補(bǔ)項(xiàng)目；樁規(guī)格為PHC-A-300（60）-8；樁入土深度為5 m，外露約3 m。

1.2樁的施工方法

樁的施工方法目前有錘擊法、振動(dòng)法、靜壓法、成孔灌注法等，在具體工程中選用何種施工方法，與場地巖土層性質(zhì)、場地情況、單樁承載力大小、環(huán)境控制要求、造價(jià)及當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有施工技術(shù)力量等因素密切相關(guān)。結(jié)合本工程實(shí)際地質(zhì)條件并節(jié)省造價(jià)、工期，本工程選用液壓振動(dòng)打樁機(jī)。

2　液壓振動(dòng)打樁機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理［1］

液壓振動(dòng)打樁設(shè)備主要是由液壓振動(dòng)樁錘機(jī)（主要包括振動(dòng)器、懸掛裝置、夾持器）通過延伸臂與一臺(tái)挖掘機(jī)相連接，并利用挖掘機(jī)液壓動(dòng)力帶動(dòng)打樁機(jī)進(jìn)行夾樁、打樁作業(yè)。

振動(dòng)樁錘的工作原理是利用液壓馬達(dá)帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，然后通過一對齒輪連接作反向的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在每根軸上裝有兩個(gè)相同的偏心塊，從而使兩軸所產(chǎn)生的橫向離心力相互抵消，而垂直方向的離心力則增加。偏心塊的旋轉(zhuǎn)便帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生上下振動(dòng)，當(dāng)土壤受到強(qiáng)迫振動(dòng)后，其內(nèi)摩擦力減小、強(qiáng)度降低，當(dāng)強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與土壤自振頻率相同時(shí)，土體共振使樁能夠較輕松地沉入土中，具有噪聲小、效率高、無污染、不損傷樁柱等優(yōu)點(diǎn)。

圖1　液壓振動(dòng)打樁機(jī)示意圖

3　適宜地質(zhì)范圍

除了不能入巖，液壓振動(dòng)錘幾乎適用于任何惡劣地質(zhì)條件下的施工，可輕松穿透卵石層、夾沙層等地質(zhì)。

4　液壓振動(dòng)打樁機(jī)施工工藝

4.1施工準(zhǔn)備

1）將場地雜草清除、低洼地帶回填，魚塘底部簡易平整。

2）作好“三通一平”工作。打樁機(jī)行走路線事先進(jìn)行平整壓實(shí)，否則打樁機(jī)移動(dòng)困難，會(huì)增加輔助工作，降低工作效率；若地基太軟，則可準(zhǔn)備20～22 mm厚鋼板鋪路。

3）管樁混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及齡期（常壓養(yǎng)護(hù)28 d，壓蒸養(yǎng)護(hù)1 d）后方可施工［2］。

4）施工前必須試樁，以便確定并校驗(yàn)設(shè)備、工藝和技術(shù)措施是否適宜。

5）樁材料應(yīng)盡量堆放在樁機(jī)前進(jìn)方向的右側(cè)，一次就位，并要求上下樁配套供應(yīng)，堆放在堅(jiān)實(shí)地上。

6）運(yùn)到現(xiàn)場的樁應(yīng)按要求進(jìn)行質(zhì)量復(fù)查，不符合標(biāo)準(zhǔn)的樁嚴(yán)禁使用。

7）應(yīng)有適合樁頭尺寸的套筒和樁頭襯墊。套筒的作用是保持樁頭正位，避免施打過程中應(yīng)力集中和偏心；樁頭襯墊使打樁時(shí)的打擊應(yīng)力得到緩沖和均勻分布，以避免應(yīng)力過大造成樁身損壞。

4.2工藝流程

工藝流程如圖2所示。

圖2　工藝流程

4.3施工工藝

4.3.1布放管樁

管樁堆放要與打樁方向平行，距離與樁機(jī)要適當(dāng)，保證在機(jī)器的釣鉤范圍內(nèi)［2］；排放整齊，預(yù)留施工機(jī)械通行道路。二次倒運(yùn)時(shí)，宜采用吊機(jī)及平板車配合操作；如場地條件不具備時(shí)，采用拖拽的方式，需要用滾木或?qū)额^端頭板采取一定的保護(hù)措施，以免在地面上滑動(dòng)時(shí)磨損樁身及端頭板［3］。

4.3.2測放樁點(diǎn)

1）由專業(yè)人員根據(jù)控制點(diǎn)采用全站儀進(jìn)行測點(diǎn)，開工前必須復(fù)核，做好記錄，繪制示意圖。

2）將樁的中心位置用木楔打入地面下50～100 mm，再在木楔上將中心點(diǎn)標(biāo)出，用生石灰線將樁徑圈定。

4.3.3樁機(jī)就位

樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)檢查周圍土質(zhì)與周邊構(gòu)筑物情況，保證施工時(shí)設(shè)備平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜、位移，施工作業(yè)過程中無障礙。

4.3.4起吊管樁，壓樁入土

1）送樁器及襯墊設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：送樁器宜做成圓筒形，并應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐打性；送樁器長度應(yīng)滿足送樁深度的要求；送樁器應(yīng)與樁匹配，套筒式送樁器下端的套筒深度宜取450～650 mm，套管內(nèi)徑應(yīng)比樁外徑大20～30 mm；送樁作業(yè)時(shí)，送樁器與樁頭之間應(yīng)設(shè)置1～2層麻袋或橡膠板等襯墊。

2）工藝：起吊管樁前，應(yīng)在樁身做好水平標(biāo)記，以便施打過程中對水平高度的控制；樁機(jī)就位后，首先綁好吊索，將管樁水平提升到一定高度，將樁吊起，垂直對準(zhǔn)樁位中心的樁點(diǎn)，樁外壁對準(zhǔn)所畫的樁位白石灰圖形標(biāo)記，用手扶正使管樁緩緩插入土中，待樁穩(wěn)定后，即可施打。

4.3.5垂直度控制

送樁過程中，應(yīng)確保套筒和樁身在同一中心軸線上，樁體垂直度檢查合格后，方可壓入；在此期間隨時(shí)注意樁身垂直度［2］，出現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)予以微調(diào)，不得強(qiáng)行回扳校正，以免將樁扳裂以致斷樁。

每排樁的首尾單獨(dú)測量垂直度，應(yīng)用成90°交叉的經(jīng)緯儀檢驗(yàn)垂直度，以達(dá)到很好的精度要求。為了保證施工速度，在施打過程中，在首尾兩根樁的上端和下端分別掛兩根控制線，以保證垂直度，同時(shí)使用兩條線墜，由90°夾角方向調(diào)整垂直度。

4.3.6標(biāo)高控制

通過正確引測到施工現(xiàn)場附近的水準(zhǔn)控制點(diǎn)進(jìn)行觀測。將水準(zhǔn)儀安放在不影響施工作業(yè)并便于觀測的位置，送樁時(shí)，設(shè)專人進(jìn)行觀測，當(dāng)樁身上事先做好的刻度標(biāo)記將與水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)線臨近重合時(shí)，放慢壓樁速度直至兩線重合［3］；施工時(shí)應(yīng)以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度為輔。

4.3.7樁機(jī)移位

施打完畢，樁機(jī)移位過程中應(yīng)緩慢行駛，避免對周邊土體造成過大擾動(dòng)，影響已施打完畢的管樁。

4.3.8注意事項(xiàng)

原則上每根樁一經(jīng)開打就不應(yīng)中斷直至打完。確定“停打”問題是一項(xiàng)重要的控制項(xiàng)目，應(yīng)由施工技術(shù)負(fù)責(zé)人控制，因?yàn)榇驑吨袛嘁欢〞r(shí)間，樁周土質(zhì)將趨于密實(shí)，摩阻增大不易樁的貫入，同時(shí)可能導(dǎo)致樁被破壞。

5　驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

本工程預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1　預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

6　結(jié)語

隨著打樁施工的結(jié)束，樁的標(biāo)高、垂直度、樁位偏差都能得到很好的控制效果，液壓振動(dòng)打樁機(jī)具有操作簡單、無需現(xiàn)場拆卸組裝、打樁速度快、安全防護(hù)高等優(yōu)點(diǎn)。采用上述方法可保證漁光互補(bǔ)樁基工程的施工質(zhì)量和工期，并能大幅降低施工成本，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 劉軍玉.液壓振動(dòng)打樁機(jī)設(shè)計(jì)［J］.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2007， （12）： 32-34.

［2］ 米一鳴， 何威. 預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁施工工藝［J］.四川建筑科學(xué)研究， 2008， 34（04）： 258-259.

［3］ 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHC樁）施工作業(yè)指導(dǎo)書［EB/OL］. http：//wenku.baidu.com/view/0d0ac73743323968001c9207.html，2012.

2016-01-28

張占杰（1978—），男，本科，主要從事太陽能光伏發(fā)電設(shè)計(jì)、施工方向的研究。1079569063@qq.com