提高風(fēng)機(jī)彈卡式連接混凝土方樁質(zhì)量的工藝研究與應(yīng)用

摘? ?要：本文以某100MW風(fēng)電場工程為載體，針對風(fēng)機(jī)彈卡式連接混凝土方樁質(zhì)量一次合格率低的問題進(jìn)行了深入分析，充分挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律，得出了彈卡連接件破損是提高樁基一次合格率的重點，并最終確認(rèn)了“樁帽與樁頭之間緩沖材料選取不當(dāng)”和“開挖方式不正確，成品保護(hù)效果差”為主要原因，針對性的制定了“更換緩沖材料”及制定開挖制度的方案，提高了樁基質(zhì)量，從而達(dá)到提高安裝效率、縮短施工工期、降本增效的目的。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)? 樁基? 彈卡式連接? 一次合格率

中圖分類號：TU473.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（b）-0048-02

在風(fēng)電工程建設(shè)中風(fēng)機(jī)方樁的質(zhì)量對機(jī)組安裝質(zhì)量、工期和經(jīng)濟(jì)效益等均有較大影響，而常規(guī)風(fēng)電工程施工中方樁的一次合格率偏低，本項目前期施工的樁基一次合格率僅為81.3%。為提高風(fēng)機(jī)樁基施工質(zhì)量，提高一次合格率，克服行業(yè)施工技術(shù)難題，針對如何提高風(fēng)機(jī)彈卡式連接混凝土方樁質(zhì)量進(jìn)行了深入的分析，找出了影響樁基質(zhì)量的主要因素，并制定了針對性預(yù)防措施，有效提高了樁基質(zhì)量。

1? 工程概況

江蘇省某100MW風(fēng)電場工程，計劃安裝25臺塔筒高度137m的維斯塔斯2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)和25臺塔筒高度140m的金風(fēng)2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)。項目位于江蘇省高郵市，區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布，魚塘、蝦塘較多。地基巖土主要由上部第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)沖積、湖積成因的粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土組成。

針對塔筒較高、地基土較軟弱的工程現(xiàn)況，風(fēng)機(jī)塔架基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土承臺結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式采用擴(kuò)展承臺+樁基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力混凝土方樁樁型選用邊長450mm、500mm兩種，使用DD128有覆帶行走功能的導(dǎo)桿式柴油錘，將預(yù)制樁沉入持力層。

2? 彈卡式預(yù)應(yīng)力混凝土方樁描述

彈卡式預(yù)應(yīng)力混凝土實心方樁，是按照GB5007《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的要求，研發(fā)的一種新型預(yù)應(yīng)力混凝土方樁。具有堅固、防腐、節(jié)能、節(jié)材、綠色環(huán)保和施工便捷、質(zhì)量可靠等優(yōu)點，采用彈卡式機(jī)械連接加防腐材料填充密封方法，彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，由于使用了全新連接方式，使上、下節(jié)樁成為了一個完整的整體，同時能滿足土質(zhì)有污染條件下的防腐要求，徹底解決了周圍環(huán)境對預(yù)制樁接頭用鋼板和焊接蝕及電焊時對樁端板和鋼筋電焊再次造成破壞等問題，此外樁身的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過連接在墩頭上的螺母與承臺錨固鋼筋上的螺栓連接在一起，保證了預(yù)應(yīng)力鋼筋與承臺錨固鋼筋在同一軸線上，實現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力筋必須直接錨入承臺的要求。此產(chǎn)品各項力學(xué)性能指標(biāo)優(yōu)良，施工時間節(jié)約了30%以上，與普通實心方樁相比，大幅度節(jié)約了工程項目的樁基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3? 存在的主要問題

在工程前期的8臺風(fēng)機(jī)共計332根樁施工完成后，經(jīng)樁位復(fù)測、標(biāo)高檢測、彈卡連接件檢查等常規(guī)檢測方法進(jìn)行驗收，發(fā)現(xiàn)一次驗收合格率僅為81.3%，無法滿足業(yè)主一次合格率90%的要求。通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成樁基礎(chǔ)驗收不合格的主要原因是彈卡連接件破壞，因此降低彈卡連接件破損率可大幅度提高樁基一次驗收合格率。

4? 原因分析

為提高樁基施工質(zhì)量，主要從“人”、“機(jī)”、“料”、“法”、“環(huán)”等五個方面入手進(jìn)行分析，通過綜合、全面的分析，共找出了11個末端原因，詳見表1所示。

通過查閱現(xiàn)場資料和專業(yè)文獻(xiàn)，對以上11個末端原因進(jìn)行了逐個比對、分析、排除，最終確定了導(dǎo)致連接件破損的主要原因是“樁帽與樁頭之間緩沖材料選取不當(dāng)”和“開挖方式不正確，成品保護(hù)效果差”。

5? 解決措施

5.1 緩沖材料問題處理措施

為解決“樁帽與樁身之間緩沖材料選取不當(dāng)”導(dǎo)致的錘頭下落時對樁身的沖擊力過大，造成樁頭混凝土破碎、連接件破損的問題，采用紙板、木板、橡膠墊三種材料，厚度分別為10mm、30mm、50mm、80mm，用正交試驗法進(jìn)行試驗。

試驗1：在樁帽與樁身之間放入紙板作為緩沖材料，分別選取10mm、30mm、50mm、80mm厚紙板進(jìn)行試驗;

試驗2：在樁帽與樁身之間放入木板作為緩沖材料，分別選取10mm、30mm、50mm、80mm厚木板進(jìn)行試驗;

試驗3：在樁帽與樁身之間放入橡膠墊作為緩沖材料，分別選取10mm、30mm、50mm、80mm厚橡膠墊進(jìn)行試驗;

通過對試驗結(jié)果對比分析后得出結(jié)論，采用50mm厚木板、80mm厚木板、50mm厚橡膠墊、80mm厚橡膠墊作為樁帽與樁頭之間的緩沖材料，都可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但從經(jīng)濟(jì)效益方面分析，決定采用50mm厚木板作為緩沖材料以解決該問題。

5.2 開挖過程成品防護(hù)處理措施

為解決風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開挖時的操作不當(dāng)，造成連接件直接破壞的問題，經(jīng)過分析決定采用人工配合機(jī)械的開挖方式，最大程度保護(hù)樁頭及連接件，并進(jìn)行了如下試驗：

試驗1：在距離樁頂標(biāo)高100mm時，人工開挖為主，機(jī)械為輔;

試驗2：在距離樁頂標(biāo)高200mm時，人工開挖為主，機(jī)械為輔;

試驗3：在距離樁頂標(biāo)高300mm時，人工開挖為主，機(jī)械為輔;

通過對試驗結(jié)果對比、分析發(fā)現(xiàn)，采用50mm厚木板作為緩沖材料，并且在距離樁頂標(biāo)高300mm時，人工配合機(jī)械開挖的方式，可以到達(dá)預(yù)期的目標(biāo)。

5.3 實施后效果反饋

根據(jù)以上措施，調(diào)整了施工工藝，通過對后續(xù)風(fēng)機(jī)樁基檢查驗收發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)彈卡式連接混凝土方樁質(zhì)量一次合格率提高至94.6%。

6? 結(jié)語

通過對風(fēng)機(jī)彈卡式連接混凝土方樁一次驗收合格率低的問題進(jìn)行分析、研究，找到了提高一次驗收合格率的方法，并及時采取了針對性措施，提高了風(fēng)機(jī)安裝效率、縮短了工期，經(jīng)濟(jì)效益明顯。在同類型風(fēng)機(jī)項目的施工過程中，應(yīng)進(jìn)一步完善作業(yè)指導(dǎo)書，加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)，不斷改進(jìn)施工方法，提高施工人員技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 王云飛，陳剛，徐銓彪，等.彈卡式連接預(yù)應(yīng)力混凝土方樁接頭抗拉性能研究[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報，2018，38（6）：1003-1011.

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作者簡介：于海濱（1975，12—），男，漢族，山東青州人，大專，中級工程師，研究方向：風(fēng)電EPC施工組織與管理。