吳奐
?
電力土建地基處理技術探究
吳奐
(中電投電力工程有限公司,上海 200000)
隨著當前社會經濟的進步,我國電力行業發展極為迅速,電力土建地基工程處理技術全面推廣和應用使得我國電力土建施工質量得到顯著提升,電力土建地基處理技術本身所涉及專業性知識面較廣,在實際實踐期間必須對其做好全方位的專業把控,使其技術實質性價值作用能夠充分得到體現。對電力土建地基處理技術進行一定分析探討,并結合實際對其進行相應整理和總結。
電力;土建工程;地基處理;技術探究
電力土建地基處理技術中復合地基處理技術主要按照復合地基理論開展進行對應工作,其在實際實踐期間主要對樁間土承載能力進行全方位綜合考量,比如遇樁間土承載力不足時,通過對樁的合理設置使其能夠承擔一部分承載力。復合地基處理技術能使對應樁間土承載能力得到充分發揮,也可完善當前電力土建地基處理常用技術。
復合地基對樁間具體承載能力考量較為全面,針對可合理利用承載能力以及得不到承載能力部分利用樁基分擔理念,最大限度提升電力土建工程整體質量。比如在進行地基荷載處理時,為保障樁和土能夠共同承擔荷載能力,對樁土模量和所產生的沉降量提前進行全方位分析,確保樁間土承載力能夠得到充分發揮;同時樁的承載力發揮如果比較滯后,則必須先對上部和轉移至樁和樁間的土面進行設置,并結合實際設定褥墊等工具,使樁能夠在壓密過程中完全刺進墊中,使對應地基荷載效果完全達到預期[1]。
明確墊層厚度本身在相應樁基與土壤之間所起關鍵載荷作用和調整作用,如果墊層厚度較大則會給樁頂帶來一定壓力,繼而使其作用力相對減小。這個過程中樁頂本身承受力往往是有限的,其包含于基礎總面積中,總面積能夠最大化減小樁基本身水平力度,但水平承載力又需要一定依托來實現,且此類依托多通過摩擦進行,一般摩擦基本保持在0.2~0.4范圍內。因此結合實際來看,墊層厚度不能超過10 cm,超過10 cm便會給相應地基荷載能力造成負面影響。因此注重墊層厚度的合理設置,也是復合地基處理技術效果能夠充分得到保證的必要條件。
施工中必須注重人工地基樁的選擇合理性,明確地基和人工地基差異性。區域內地基變形值在15~20 cm間,壓縮層范圍內土層相對均勻,但基礎地面存在低壓縮性下臥土層時可將人工地基和天然地基進行全面對比選擇,人工地基處理短樁具有的高速度、節省材料、高質量特性較為明顯,通常情況下都會選取人工地基短樁來進行后續作業。
運用人工地基樁處理技術開展相應作業前,要明確人工地基具體處理深度,按照變形控制原則,對人工基地深度選擇做合理設計。大型建筑物計算變形值如果超過15 cm,便可采用人工地基處理方案,對其處理深度設置不應過深。處理深度越深相應投資量便會越大,因此根據具體信息對地基處理深度做保持地基計算變形值為6 cm左右,在電力土建地基處理質量得到保障的基礎上,最大限度節省地基工程成本投入。
進行人工地基樁選擇時,應對其類型做好合理劃分。地基處理深度在10 cm以內、地基處沒有地下水時選取水泥夯實樁,且利用強夯法對地基做全方位處理;地基深度在10~20 cm之間、沒有地下水時,先對相應地基做好液化工作,按照振沖碎石樁方法開展地基處理工作;地基深度在40~60 cm時,按照預應力鋼筋混凝土管樁和鋼筋混凝土灌注樁對其進行全方位鞏固處理;地基深度大于60 cm時,按照鋼管樁或H型鋼柱進行全面鞏固,但在實踐期間鋼管樁與H型鋼柱所需成本費用較高,因此這兩類樁型通常較少被使用。 樁型確定后,對其地基承載力使用值進行合理劃定,實踐期間相關巖土工程人員必須對地基承載力進行全方位分析校驗,避免忽視地基承載能力的情況出現,使整個工程發生風險的概率增加。地基承載力主要由基本值、標準值、設計值、使用值構成。現場原位測試即基本值,通過單項荷載試驗確定承載力值,對基礎埋置深度和基礎寬度做實時修正可得出標準值,以此所得地基承載力為其設計值;通常在完成變形計算后,變形值如果出現偏大或偏小情況,需要降低和提高處理設定來確保地基承載能力使用值得到完全體現。此期間應注重同一個地基的地基承載力在設計值上表現有所不同,使用值也會存在差異,合理使用地基承載力對電力土建地基處理有著極為重要的促進意義,因此注重此過程中各環節的專業節點把控,是電力土建工程質量能夠得以提升的關鍵[2]。
以江蘇濱海2×1 000 MW燃煤發電機組新建工程為例,濱海電廠地處江蘇省鹽城市濱海縣濱海港鎮灘涂鹽場,原廢黃河的沖積三角洲,地層分布以粘土、粉質粘土、粉土、粉砂為主。地層自上而下為填土、淤泥質粉質粘土、粉土、粘土、粉砂等。原水預處理、廢水處理系統多設計為CFG(水泥粉煤灰碎石樁)和預制混凝土方樁。樁端持力層均為3號粉土。2016-01-15,廢水區域清凈水池施工完成CFG樁基后,在未到達CFG設計強度時,東側廢水樓緊接著進行了PHC管樁施工,兩個部位基礎邊線距離僅2.0 m。2016-03-18,樁基檢測單位對清凈水池CFG樁進行了復合地基及單樁載荷試驗,實驗結果均不滿足設計要求,且承載力特征值與設計值偏差較大。2016-03-24—03-29對相隔較遠的廢水池CFG樁進行了符合地基及單樁載荷試驗,結果滿足設計要求。同期,對預制混凝土方樁的檢測結果非常理想,均滿足設計要求,且遠大于設計估算。本次事件造成清凈水池CFG地基需二次處理,對工期影響較大。
從直接原因來看,CFG樁是一種低強度混凝土樁,充分利用樁間土的承載力,可傳遞荷載到深層地基中去,具有較好的技術性能和經濟效果。CFG樁一般不用計算配筋,還可利用工業廢料粉煤灰和石屑作摻和料,進一步減少了工程造價。本次CFG樁基檢測部位出現異常的直接原因是CFG樁基的成樁材料不含鋼筋骨架,養護前期的強度增長較慢,易斷裂,易受擠土產生縮頸現象。從根本原因來看,清凈水池施工CFG樁基前,管理方沒有預先考慮到PHC管樁的交叉施工,沒有預先安排PHC管樁施工就進行CFG樁施工。
因為CFG樁基的強度增長較慢,規范要求28 d后方可進行開挖、檢測,從開始施工到檢測完成具備上部施工條件一般需要1個月的時間,對工期進度影響較大。而預制方樁的施工速度快,且無需等待混凝土養護期即可開挖、檢測、施工,只需約1周即可具備上部施工條件。因此,如果施工現場的地基處理量不是特別大,且對工期進度有所要求,可綜合考慮使用預制混凝土方樁。
目前CFG樁的施工每平方米綜合單價為600~800元,同等樁長、樁徑的預制混凝土方樁僅材料價格就約為750元/根,每平方米綜合單價為1 100~1 400元,接近CFG樁的2倍。如果施工場地地基處理量大、工期進度要求不高、施工不受外力影響時,可考慮CFG樁基,可以明顯降低地基處理造價。同時對于承載力要求較高的、較重要的水池、設備基礎等,建議不采用CFG樁基進行地基處理。
從安全管理角度出發,相關施工管理人員應結合現場區域具體信息,對施工全過程做實時安全管理工作,針對土建地基處理施工條件較多,且檢查形式較復雜的特性,進行構建多個檢查組共同對相應工程各部分做分項分批次檢查方案檢測,確保對應電力土建地基處理過程的流暢性和穩定性,最大限度降低地基施工處理期間的安全隱患。
從技術管理角度出發,對電力土建遞進處理施工工藝做好環節劃分,對所選擇施工方式及施工期間地基設計,相關施工單位必須按照自身經濟實力進行綜合調查,確保自身所采取方案的可靠性和專業性,使電力土建地基處理技術本身實質性價值作用能夠充分發揮。
綜上所述,通過對電力土建地基處理技術分析,可以看出其是一項實踐性較強的應用技術,選用先進技術對其進行合理地基方案選型,能夠最大限度減少電力土建工程造價。結合實際來看,不同地區土質類型的不同,使得地基處理要綜合考慮土質條件、建筑結構、荷載特征、施工條件、周邊環境、檢測條件等因素,以此確保對應處理方案的完善性和可靠性,實現提升電力土建工程質量基礎上,促進其經濟效益提高。
[1]孫浩然.對電力土建地基處理技術問題的分析探討[J].城市建設理論研究(電子版),2018(5):5.
[2]張改生.電力土建地基處理技術發展趨勢探析[J].黑龍江科技信息,2013(17):193.
2095-6835(2018)23-0076-02
TU753
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2018.23.076
〔編輯:嚴麗琴〕