CN112482377A - 一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法 - Google Patents

一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法 Download PDF

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于涛
孙金峰
吴立晴
郭彦丰
崔湘奇
梁建丽
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    • E02D5/22—Piles
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Abstract

本发本发明涉及光伏电站建设技术领域，具体涉及一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，包括如下步骤：(1)在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件的施工厂内进行标准贯入试验，然后对该施工厂内的地表进行土回填，使地表整体成台阶状，然后对场内平整，使相对坡度较平缓。(2)以PHC管桩为桩基，使用多频震动锤式桩机将PHC管桩打入施工厂内地基中。本发明的方法解决了类似地质地貌下，现浇混凝土支架基础、灌注桩、静压桩费工费时，耗用场地，工序较多或质量不够稳定等缺陷，同时避免了微孔灌注桩承载力不足问题，从而更好地适应了大型地面光伏电站的地基处理需要，为粉煤灰、杂填土场地利用提供一种更好的施工方法。

Description

一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法
技术领域
本发明涉及光伏电站建设技术领域，具体涉及一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
选址：目前大型地面光伏电站选址的多为荒山，荒漠、荒坡，盐碱地，滩涂等未利用地，但随着目前经济发展，该类区域已有开发，进而造成土地权属对光伏电站建设有一定影响，增加成本，易引发纠纷。同时，以上地形对电站的进场道路、场内检修、线路施工不利；山区地形山体破碎，石质坚硬，坡度较大，难以形成整块开阔土地，对光伏方阵的布置和施工均有不利影响。还易有滑坡、泥石流等隐患，滩涂地形则易造成诸如湿地减少、生物多样性遭破坏，河口泄洪不畅，电站本身也易受洪涝、台风、盐雾等影响，且其地表土质、附着物、地质构造更不利于建构物稳定和建设。同时，此类地域往往远离电网节点和用电端，接入不便，交通条件差，供电经济性差。
地基处理方式：混凝土灌注桩对于本类工程和地质条件，造价较高，且钢筋笼和混凝土施工工艺控制质量难度大，耗时较长；而微孔灌注桩承载力相对较差。由于光伏工程普遍工期较短，考虑到光伏支架数量较多且密集，以及考虑填埋场地地基和回填土杂填分布情况、养护时间等因素，混凝土基础做法不适应在这一类地形上作业。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，该方法解决了类似地质地貌下，现浇混凝土支架基础、灌注桩、静压桩费工费时，耗用场地，工序较多或质量不够稳定等缺陷，同时避免了微孔灌注桩承载力不足问题，从而更好地适应了大型地面光伏电站的地基处理需要，为粉煤灰、杂填土场地利用提供一种更好的施工方法。为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，包括步骤：
(1)在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件的施工厂内进行标准贯入试验，然后对该施工厂内的地表进行土回填，使地表整体成台阶状，然后对场内平整，使相对坡度较平缓。
(2)以PHC管桩为桩基，使用多频震动锤式桩机将PHC管桩打入施工厂内地基中。
进一步地，步骤(1)中，所述标准贯入试验供进行21次，标贯击数N＝4.0～13.0击，平均标贯击数8.20击。
进一步地，步骤(1)中，所述回填的土厚度为600mm。
进一步地，步骤(2)中，采用PHC 300AB 70-4.0管桩作为桩基。
进一步地，步骤(2)中，管桩桩头外露自然地坪600mm，桩身击入回填土层600mm和灰渣层2800mm深。
进一步地，步骤(2)中，所述多频震动锤式桩机的施工工艺流程包括：施工准备→测量放线→引孔机引孔→桩机就位→吊桩就位、对中、调直→轻击入土中0.3-1m→从前、后、左、右方向校正管桩垂直度→击桩至设计标高。
进一步地，所述引孔钻头直径为300mm。
进一步地，所述PHC 300AB 70-4.0管桩的承载力形式为摩擦端承桩。
进一步地，所述PHC 300AB 70-4.0管桩的桩长4m，桩外径300mm，壁厚70mm，单桩竖向承载力特征值为50KN，桩身混凝土强度等级C80。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)光伏电站目前仍为发展热点，随着新能源政策的推广，而传统火电项目压缩，光伏电站日益向内陆和沿海扩展，这些人口稠密地区用地较为紧张，粉煤灰、杂填土场地采用PHC管桩作为一种较为可靠的地基方式，为光伏建设和厂址选择提供了新的来源。
(2)PHC单桩承载力高，应用范围广，PHC管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载，可选择强风化岩层，全风化岩层，坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等多种土质作为持力层，管桩桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，由于挤压作用，桩端承载力可比原状土质提高70～80％，桩侧摩阻力提高20～40％且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。
(3)PHC沉桩长度不受施工机械的限制。由于管桩搭配灵活，成桩长度可长可短，不象沉管灌注桩受施工机械的限制，与人工挖孔桩相比，成桩长度受地质条件限制，且安全风险较大。
(4)PHC沉桩质量可靠。PHC管桩是工厂化、专业化、标准化生产，施工前期准备时间短，桩身质量可靠；运输吊装方便，接桩快捷；机械化施工程度高，操作简单，易控制；在承载力，抗弯性能、抗拔性能上均易得到保证。
(5)在满足质量安全的前提下，工程造价相对便宜，采用引孔+锤击PHC管桩的方法较灌注桩大量节省时间成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，步骤为：
粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下，锤击PHC桩基工法更具优势，如施工简单、施工质量易控制、工期短、在相同土层地质条件下单桩承载力高、造价低等优点，且采用引孔法结合多频振动锤式桩机送桩，并通过施工组织中灵活配置、改善作业场地、控制偏差等措施对工效和质量有很大促进作用。同时避免了静压法的挤土效应(对于光伏支架密集桩位，尤为重要)，另外，该法对施工场地的地耐力、间距有较高要求，且易导致管桩桩身夹破夹碎，使管桩出现纵向裂缝。锤击法的噪音大缺点在填埋场地区域相对影响较小，且可以通过施工工序管理减轻噪音影响。其他如微孔灌注桩、混凝土基础方案优劣在前文已说明，不再赘述。
场址为山西某大型光伏电站(30MWp)EPC工程：该电站场址区场地土类型为软弱场地土，场地类别为Ⅲ类。厂址地基土15m范围内未见地下水，故地基土不存在地震液化的可能性，场址勘测场地不存在湿陷性。
首先根据勘察报告，光伏发电场区域地质条件以煤灰粉末为主，局部含少量漂石、块石，黏土、细砂充填；大部分地段粉煤灰层完成自重固结形成半成岩，分布不均匀，性质差异较大，流纹状，层理清晰，质软，手掰易断；该场地地貌原为两侧高，中间低的沟谷地貌带，经过煤电厂煤灰排放堆积形成现状。厚度为1.5～12.3m,平均厚度为5.58m，层底埋深1.5～12.3m，层顶高程562.29～586.74m，平均567.31m。该层共做标准贯入试验21次，标贯击数N＝4.0～13.0击，平均标贯击数8.20击。
本工程施工周期仅2个月，光伏区原为电厂灰场，现在原灰层整平后回填约600mm厚的土，整体成台阶状，占地750亩，场内相对坡度较平缓，经过平整清理，具备下步施工条件。
综上所述，该项目地基处理设计方案采用PHC桩基地基处理，施工采用PHC 300AB70-4.0管桩使用多频震动锤式桩机进行施工，依据现场施工条件和工期进度要求，现场先进行试桩，试桩完成检测后大面积开始打桩。工艺流程为：施工准备→测量放线→引孔机引孔→桩机就位→吊桩就位、对中、调直→轻击入土中0.3～1m→校正桩垂直度(前后、左右)→击桩至设计标高。现场灰坝体将现场分成东西两侧两个区域，西侧由北向南整体推进打桩，坝体东侧由西侧向东侧整体推进打桩。
其中，引孔深度2.8米，引孔钻头直径300mm(本工程采用PHC 300AB 70-4.0型预应力高强混凝土管桩，承载力形式为摩擦端承桩，桩长4m，桩径300mm，壁厚70mm，桩身混凝土强度等级C80，共计桩11808根)。桩头外露自然地坪600mm，桩身击入回填土层600mm和灰渣层2800mm深。本实施例的施工方法能够有效利用管桩承载力，且最为经济，施工条件便利，工期较快，可灵活调整施工机械，有效的控制了PHC桩在锤击过程中的质量控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件的施工厂内进行标准贯入试验，然后对该施工厂内的地表进行土回填，使地表整体成台阶状，然后对场内平整，使相对坡度较平缓；
(2)以PHC管桩为桩基，使用多频震动锤式桩机将PHC管桩打入施工厂内地基中。
2.根据权利要求1所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，步骤(1)中，所述标准贯入试验供进行21次，标贯击数N＝4.0～13.0击，平均标贯击数8.20击。
3.根据权利要求1所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，步骤(1)中，所述回填的土厚度为600mm。
4.根据权利要求1所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，步骤(2)中，采用PHC300AB70～4.0管桩作为桩基。
5.根据权利要求1所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，步骤(2)中，管桩桩头外露自然地坪600mm，桩身击入回填土层600mm和灰渣层2800mm深。
6.根据权利要求1所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多频震动锤式桩机的施工工艺流程包括：施工准备→测量放线→引孔机引孔→桩机就位→吊桩就位、对中、调直→轻击入土中0.3～1m→从前、后、左、右方向校正管桩垂直度→击桩至设计标高。
7.根据权利要求6所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，所述引孔钻头直径为300mm。
8.根据权利要求6所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，所述PHC 300AB 70～4.0管桩的承载力形式为摩擦端承桩。
9.根据权利要求6所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，所述PHC 300AB 70～4.0管桩的桩长4m，桩外径300mm，壁厚70mm。
10.根据权利要求9所述的在粉煤灰、杂填土填埋类型地质条件下的桩基施工方法，其特征在于，所述管桩的单桩竖向承载力特征值为50KN，桩身混凝土强度等级C80。
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