風(fēng)電場減少沉樁爆樁率研究

崔兵政

【摘 要】當(dāng)前風(fēng)電項(xiàng)目發(fā)展迅速，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)是整個(gè)風(fēng)電場工程質(zhì)量的重要組成部分，對(duì)于確保工程質(zhì)量、保證工程進(jìn)度、降低工程造價(jià)等方面，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)是風(fēng)機(jī)塔筒的底座，承載其全部重量，肩負(fù)了支撐、抗震、抗強(qiáng)風(fēng)等情況在內(nèi)的全部受力情況。它的堅(jiān)固與耐久，對(duì)風(fēng)機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起到了關(guān)鍵性的作用。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)電基礎(chǔ);沉樁;技術(shù)

1 概述

1.1 研究背景

提高安全性，提升施工質(zhì)量。通過合理選擇機(jī)械和制作限位裝置，進(jìn)行沉樁作業(yè)，提高作業(yè)效率，減少爆樁率進(jìn)而提高管樁整體完好性從而減少安全隱患。

1.2 研究內(nèi)容和目標(biāo)

沉樁機(jī)械的選擇，選用沖擊力合適的沉樁機(jī)械，以既能使管樁承受最小沖擊力又能使管樁快速進(jìn)入地層;沉樁前管樁垂直度的控制，使重錘的沖擊力點(diǎn)始終與管樁中心重合，避免發(fā)生偏移產(chǎn)生管樁受力不均制作送樁裝置限位，防止送裝裝置在沉樁中發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致重錘的沖擊力點(diǎn)與管樁中心發(fā)生偏移。

1.2.1 研究內(nèi)容

臨西縣萬輝150MW風(fēng)電場（一期100MW）工程，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)采用樁基承臺(tái)形式，承臺(tái)為直徑17.2m的C40鋼筋混凝土圓形重力擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，配置HRB400E鋼筋。風(fēng)電機(jī)組承臺(tái)下部分別布置有44根（41基）、54根（3基）及64根（1基）直徑50cm的C80PHC（AB型）管樁，管樁壁厚125mm，樁長15m～22m。共計(jì)44個(gè)基礎(chǔ)，需沉樁2030根。目前已沉樁1722根，180根樁頭爆裂現(xiàn)象，占比10.4%，爆裂率較高，對(duì)沉入地下部分管樁整體完好性的存在不確定性，存在安全隱患國內(nèi)外研究的情況。

1.2.2 項(xiàng)目研究目標(biāo)

提高安全性，提升施工質(zhì)量。通過合理選擇機(jī)械和制作限位裝置，進(jìn)行沉樁作業(yè)，提高作業(yè)效率，減少爆樁率進(jìn)而提高管樁整體完好性從而減少安全隱患

1.3 依托項(xiàng)目的工程概況

臨西萬輝150兆瓦（一期100兆瓦）風(fēng)電場項(xiàng)目位于河北省邢臺(tái)市臨西縣，共計(jì)44個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)

1.4 研究方法及技術(shù)路線

（1）研究方法

以臨西萬輝150兆瓦（一期100兆瓦）風(fēng)電場項(xiàng)目X15風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)為例，風(fēng)電機(jī)組承臺(tái)下部分別布置有44根，直徑50cm的C80PHC（AB型）管樁，管樁壁厚125mm，樁長18m（8m+8m），

（2）技術(shù)路線

按照“分析→策劃→論證技術(shù)方案→方案實(shí)施→過程監(jiān)督控制→整體驗(yàn)收”的總體思路，研究風(fēng)電場沉樁爆樁率。

1.5 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1.5.1 新工藝

送樁裝置限位施工工藝的創(chuàng)新

1.6 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

減少管樁爆頭率，減少人工截樁

2 研究內(nèi)容

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

通過實(shí)驗(yàn)、對(duì)比、分析的方法，提高了施工效率，降低了施工成本，確保了施工質(zhì)量。

2.2 操作流程圖

運(yùn)樁 → 樁機(jī)組裝、場地 →基礎(chǔ)劃線→沉樁→接樁→送樁

2.3 操作說明

2.3.1運(yùn)樁：根據(jù)打樁順序合理安排管樁，以避免二次搬運(yùn)，臨時(shí)堆放采用兩個(gè)點(diǎn)，上層樁的支點(diǎn)與下層樁支點(diǎn)必須在同一垂直線上，利用打樁機(jī)配置的卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行拖運(yùn)。

2.3.2 樁機(jī)組裝、場地：打樁機(jī)現(xiàn)場場地平整，用水準(zhǔn)儀測平，以免影響打樁垂直度

2.3.3 基礎(chǔ)劃線：根據(jù)圖紙要求，用GPS定位中心點(diǎn)，并用鋼卷尺拉出每個(gè)管樁的位置中心，用木棒標(biāo)識(shí)清楚。

2.3.4 沉樁：起吊前樁錘提升到要求高度，以免樁身碰撞樁錘、樁帽，起吊后管樁垂直對(duì)準(zhǔn)GPS對(duì)位點(diǎn)，樁帽徐徐松下，插入土里，位置準(zhǔn)確，樁帽緩緩放下，扣好樁帽，使樁錘、樁帽、樁身三者處于一條直線上，起錘時(shí)，先輕壓，關(guān)閉油門冷錘輕擊數(shù)下，待樁入土1m左右時(shí)，用經(jīng)緯儀雙向檢查樁錘、樁帽、樁身是否處于一條直線上，送樁隨送隨打不宜間隔太長，沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，嚴(yán)格注意貫入度或送樁標(biāo)高。

2.3.5 接樁：鋼板厚度10，切割成4塊500*500*10的鋼板，焊成一個(gè)正方形的盒子（滿焊），盒子下方四顆螺栓（M16）安裝，利用擰緊的方式固定在管樁上，當(dāng)管樁與管樁對(duì)縫焊接時(shí)，此裝備安裝在管樁頭上，讓第二節(jié)管樁精準(zhǔn)的放在第一節(jié)樁頭上，并用全站儀測量樁身垂直度，因?yàn)闃兜拇怪倍汝P(guān)乎著管樁爆頭率，除非沉樁下方有石頭或者重物導(dǎo)致管樁頭爆裂。

2.3.6送樁：沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。轉(zhuǎn)移樁機(jī)至下一個(gè)樁位點(diǎn)。

3 主要研究成果：

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

施工中能減少錘擊樁施工爆頭率，提高施工質(zhì)量

減少截樁，節(jié)省人工投入

4 主要結(jié)論

1、管樁爆頭分別是以下原因：

（1）、管樁爆頭發(fā)生在0cm-80cm范圍，主要原因是施工不規(guī)范，操作不當(dāng)，在施工過程中不按照施工技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，樁身垂直度偏差過大，第一節(jié)樁身垂直度控制不好，容易造成第二節(jié)偏斜，在壓樁過程中樁身偏心受力過大。

（2）、壓樁力過大超過樁身極限承載力，

（3）、樁身質(zhì)量缺陷，石子粒徑過大，含風(fēng)化碎石、砼不密等質(zhì)量問題。

（4）、另外引起樁爆的原因是管樁下方存在有不明障礙物。

2、新裝置試用

（1）、新裝置在安裝過程很簡單，

參考文獻(xiàn)：

[1]汪安樂，丁明華，秦山虎，等.改進(jìn)預(yù)制樁樁頭工藝，降低錘擊樁爆樁率[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，（33）：82-82

[2]查衛(wèi)良，王定寶.橋梁鉆孔樁樁頭截除環(huán)切工藝技術(shù)應(yīng)用[J].民營科技，2016，（2）：79-80.doi：10.3969/j.issn.1673-4033.2016.02.076

[3]周潑，孔令正.淺談錘擊管樁穿透密實(shí)砂夾層的有效措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，（23）：189-190.doi：10.3969/j.issn.1009-2374.2009.23.103

（作者單位：中國電建集團(tuán)貴州工程有限公司）