方 德 火
(福建省電力勘測設計院,福建 福州 350000)
從孟加拉試樁工程對比國內外基樁試驗的區別
方 德 火
(福建省電力勘測設計院,福建 福州 350000)
結合孟加拉古拉紹燃氣電廠基樁試驗的工程概況及試驗背景,對比了國內外基樁試驗的區別,總結了國內外基樁試驗的側重點,并對國外工程的勘測設計實踐提出了思考與總結。
基樁試驗,技術規范,施工組織,巖土工程
隨著中國經濟實力不斷壯大和工程技術水平的不斷提高,越來越多的中國企業開始走出國門,參與到國際工程領域的競爭中。而技術規范是工程設計的靈魂,系統性地掌握國外標準規范,是企業跨出國門走向海外市場的第一步,是增強國際競爭力的關鍵,同時修訂與完善國內現行規范,必須借鑒與吸收國際標準的先進經驗。
巖土工程勘察設計是工程項目設計的基礎和重要組成部分,它在項目設計中占有先行性、基礎性和依據性的地位,往往起到決定性、顛覆性的作用。本文總結我院在孟加拉古拉紹燃氣電廠項目工程勘察設計過程中的經驗,對孟加拉的工程特點、參考規范及勘測設計過程中的一些經驗體會進行總結。
孟加拉Ghorasal電廠位于孟加拉諾爾辛迪(Narsingdi)市,Ghorasal鎮,距離孟加拉首都達卡東北30 km,是孟加拉最大的電站基地,位于Lakhpur河岸邊,陸路水路交通便捷,生活區緊鄰電廠建設,生活條件便利。該電廠全廠共有6臺機組。分別是2臺55 MW燃氣機組,4臺210 MW燃氣機組。
本項目業主為孟加拉國電力發展署Bangladesh Power Development Board(簡稱BPDB),由美國通用電氣公司(簡稱GE)和中國
機械進出口(集團)總公司China National Machinery IMP.& EXP. CORP.(簡稱CMC)聯合體總承包,由福建省電力勘測設計院承擔工程勘測設計工作。受CMC的委托,本項目的試樁工作由福建省電力勘測設計院承擔。受福建省電力勘測設計院另外委托,現場試樁的施工、試驗等設備、人員主要由孟加拉National Development Engineers Ltd.(NDE)提供,并具體實施、操作。福建省電力勘測設計院主要負責現場施工流程、質量監督及編制試樁綜合報告。項目由GE主要負責技術指導,CMC主要負責現場管理,所以試樁大綱按GE的要求基本上以美國標準ASTM為主,且同時參考國家行業標準JGJ 94—2008、孟標BNBC及印度標準。
主要從以下三個方面對國標與美標ASTM進行對比:1)設備儀表安裝;2)荷載加載過程;3)試驗成果數據分析等。

表1 單樁豎向抗壓靜載試驗
區別說明:
1)加卸載時國行標JGJ 106—2014主要采用慢速維持荷載法且是單循環,而ASTM加卸載方式較多(程序A-G)且是多循環。國行標JGJ 94—2008要求的每一級荷載加載時間不小于2 h,ASTM要求的每一級荷載加載時間不大于2 h;
2)終止加載條件國行標JGJ 106—2014針對沉降量,沉降變化量及沉降曲線有相應標準;
3)極限承載力國行標JGJ 106—2014通過生成的荷載—沉降曲線類型,規定了相應極限承載力取值方式。

表2 單樁水平靜載試驗
區別說明:1)沉降觀測國行標JGJ 106—2014主要采用2個位移計來記錄,與豎向靜載試驗類似;而ASTM采用主測量系統(位移計)與輔助系統(鏡子與尺子組合);2)極限承載力國行標JGJ 106—2014通過生成的荷載—位移曲線類型,規定了相應極限承載力取值方式。
由表1與表2可知美標ASTM對于試驗結果(如極限承載力等)無專門規定,注重于對試驗過程的把控,強調工程師按試驗的過程數據進行取值,會導致試驗成果因人而異,不同的工程師對于同一工程同一試驗數據所得出的試驗成果不一樣。優點是經驗豐富水平高的工程師能取得最優值,能同時兼顧工程項目的經濟性與安全性,但同時經驗欠缺水平一般的工程師不能取得最優值,往往不能同時兼顧工程項目的經濟性與安全性,造成難以避免的不良后果;而國標在嚴格要求試驗過程的同時,對試驗成果的取值也有相應的規定,試驗成果的取得具有穩定性與可靠性,但同時束縛了部分經驗豐富水平高工程師的能力,使工程設計趨于保守,造成工程項目經濟上的浪費。
ALSTOM依據在全球各地多年的施工經驗,總結整理出一套高效簡潔的管理手冊。
大致如下:開工之前要求提供MB,PTW,RA,MS等。
MB:Mobilization Plan。
開工計劃:為國內試樁大綱的一部分。
PTW:Permit to Work。
施工許可證:對試樁過程中所涉及的開挖、起吊、高空作業等需要提前向總包方EHS經理提前申請。
RA:Risk Assessment。
風險評估:類似國內的“勘測現場環境因素和危險源控制措施表”。針對某一單項試驗來說,準備階段需要考慮試驗過程中的危險點、所造成不良后果及如何采取措施避免這些不良后果。
MS:Method Statement。
試驗方案:為國內試樁大綱的一部分。
此部分需要提供試驗方案,且詳細列出人員、設備、高危活動、特種作業的清單。所有試驗人員需要相應的資質,設備需要提供第三方檢測合格證明,高危活動與RA,PTW相結合,特種作業需提供特種作業證書。
整個一套管理流程下來,環環相扣,能確保工程項目保質保量快速有序的推進。由于管理手冊的完善性(詳細性、可執行性、可追溯性),項目經理及項目部成員只需按手冊要求,一塊一塊的往下做,個人的經驗水平因素在整個施工組織設計中的影響較小,不會因項目經理或其他技術人員的更換而影響工程項目的順利開展。這一點跟國內的主要依靠經驗豐富的項目經理來管理區別較大。
福建院作為總承包合同的分包商,通過孟加拉古拉紹燃氣電廠勘測設計分包任務的實施,我們對孟加拉的工程建設,尤其是勘察設計工作有了具體的實踐和感知。在孟加拉的勘測設計、成果交流、審批溝通活動的過程中,有以下一些認識和感受。
1)勘測設計工作要調研并立足當地習慣做法、建筑材料來源、設備工藝條件,就地取材,因地制宜。不可閉門造車,生搬國內規范和習慣,造成勘測方案、設計圖紙無法實施。
2)勘測設計安全裕度不宜過大,滿足國內國外規范即可,因為在審批設計圖紙文件時,業主方或審批機構有可能進一步加大。一些關鍵數據上要滿足孟標BNBC或招標文件要求,如極限承載力、安全系數、地震加速度等。以樁基工程為例,如果設計圖紙要求過高的單樁承載力,而實際結構計算并沒有使用到那么高的承載力,萬一試樁結果達不到設計單樁承載力,此時再去與業主方溝通試樁結果能夠滿足樁基工作需要,是一件很困難的事。
3)由于國際承包合同工程的特點和孟加拉當地規范規程的不成熟,有時對于一些基礎性的設計輸入會有一些混亂,因此對于地震加速度、風速等原則性設計基礎條件,在初步設計審查,甚至投標澄清時應予明確,并書面確認下來,以免設計審查時產生異議導致失利。
4)當地工作效率低下、技術設備力量落后、習慣做法亦與國內不同,基樁試驗部分需要考慮當地現實情況。具體對試樁工作,當地的設備能力及效率都甚為低下,超過4 000 kN的堆載就很困難;高應變、樁身應力測試設備都不普及;打樁能力基本局限在30 m左右,超過則進展困難;地基處理技術設備也很缺乏,常用的方法基本局限于砂土換填。
5)勘察、設計圖紙文件提交應慎重,不宜把高標準的資料、方案輕易呈現給業主方,因為后續的工程方案若降低標準或更改方案會遭遇業主方的誤解和阻力。如試樁過程中不宜對荷載測量、沉降測量、加卸載方式的所定標準過高,而當地的試驗條件無法達到要求。
6)成果報告要注意對招標文件的響應,如地基、樁基承載力確定方法、安全系數、明確要求的基礎型式、設計基礎數據等,勘察報告結論和建議方面要對此遵循和響應,避免出現勘測責任。
7)對當地業主或外委單位提供的工作要求、成果資料等,要注意其單位異同轉換,很多我們不熟悉的英制單位出現在各種工作文件上,不注意國際單位、英制單位、美制單位等轉化以及一些轉換參數的取值,會給我們的工作帶來許多困惑甚至錯誤。
[1] JGJ 94—2008,建筑樁基技術規范[S].
[2] GB 50007—2011,建筑地基基礎設計規范[S].
[3] JGJ 106—2014,建筑基樁檢測技術規范[S].
[4] GB 50010—2010,混凝土結構設計規范[S].
[5] ASTM D3966,Standard Test Method for Piles under Static Lateral Load[S].
[6] ASTM D1143,Standard Test Method for Piles under Static Axial Compressive Load[S].
[7] ASTM D3689,Standard Test Method for Piles under Static Axial Tensile Load[S].
From Bangladesh pile test process and results contrast the difference between pile test at domestic and overseas
Fang Dehuo
(FujianElectricPowerSurvey&DesignInstitute,Fuzhou350000,China)
Combining with the Bangladesh Ghorasal Power Plant pile testing project description and background in this paper, results contrast the difference between pile test at home and abroad, test results data analysis to summarize the emphasis of the foundation pile testing at home and abroad, and thinking and summarizing foreign engineering reconnaissance design practice.
foundation pile testing, technical specification, construction organization, geotechnical engineering
1009-6825(2017)20-0058-03
2017-04-25
方德火(1967- ),男,高級工程師
TU473.1
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