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电力土建地基处理技术探究

2018-11-29吴奂

科技与创新 2018年23期
关键词:土建桩基承载力

吴奂



电力土建地基处理技术探究

吴奂

(中电投电力工程有限公司,上海 200000)

随着当前社会经济的进步,我国电力行业发展极为迅速,电力土建地基工程处理技术全面推广和应用使得我国电力土建施工质量得到显著提升,电力土建地基处理技术本身所涉及专业性知识面较广,在实际实践期间必须对其做好全方位的专业把控,使其技术实质性价值作用能够充分得到体现。对电力土建地基处理技术进行一定分析探讨,并结合实际对其进行相应整理和总结。

电力;土建工程;地基处理;技术探究

1 电力土建地基处理技术要点分析

1.1 复合地基处理技术分析

电力土建地基处理技术中复合地基处理技术主要按照复合地基理论开展进行对应工作,其在实际实践期间主要对桩间土承载能力进行全方位综合考量,比如遇桩间土承载力不足时,通过对桩的合理设置使其能够承担一部分承载力。复合地基处理技术能使对应桩间土承载能力得到充分发挥,也可完善当前电力土建地基处理常用技术。

复合地基对桩间具体承载能力考量较为全面,针对可合理利用承载能力以及得不到承载能力部分利用桩基分担理念,最大限度提升电力土建工程整体质量。比如在进行地基荷载处理时,为保障桩和土能够共同承担荷载能力,对桩土模量和所产生的沉降量提前进行全方位分析,确保桩间土承载力能够得到充分发挥;同时桩的承载力发挥如果比较滞后,则必须先对上部和转移至桩和桩间的土面进行设置,并结合实际设定褥垫等工具,使桩能够在压密过程中完全刺进垫中,使对应地基荷载效果完全达到预期[1]。

明确垫层厚度本身在相应桩基与土壤之间所起关键载荷作用和调整作用,如果垫层厚度较大则会给桩顶带来一定压力,继而使其作用力相对减小。这个过程中桩顶本身承受力往往是有限的,其包含于基础总面积中,总面积能够最大化减小桩基本身水平力度,但水平承载力又需要一定依托来实现,且此类依托多通过摩擦进行,一般摩擦基本保持在0.2~0.4范围内。因此结合实际来看,垫层厚度不能超过10 cm,超过10 cm便会给相应地基荷载能力造成负面影响。因此注重垫层厚度的合理设置,也是复合地基处理技术效果能够充分得到保证的必要条件。

1.2 人工地基桩处理技术分析

施工中必须注重人工地基桩的选择合理性,明确地基和人工地基差异性。区域内地基变形值在15~20 cm间,压缩层范围内土层相对均匀,但基础地面存在低压缩性下卧土层时可将人工地基和天然地基进行全面对比选择,人工地基处理短桩具有的高速度、节省材料、高质量特性较为明显,通常情况下都会选取人工地基短桩来进行后续作业。

运用人工地基桩处理技术开展相应作业前,要明确人工地基具体处理深度,按照变形控制原则,对人工基地深度选择做合理设计。大型建筑物计算变形值如果超过15 cm,便可采用人工地基处理方案,对其处理深度设置不应过深。处理深度越深相应投资量便会越大,因此根据具体信息对地基处理深度做保持地基计算变形值为6 cm左右,在电力土建地基处理质量得到保障的基础上,最大限度节省地基工程成本投入。

进行人工地基桩选择时,应对其类型做好合理划分。地基处理深度在10 cm以内、地基处没有地下水时选取水泥夯实桩,且利用强夯法对地基做全方位处理;地基深度在10~20 cm之间、没有地下水时,先对相应地基做好液化工作,按照振冲碎石桩方法开展地基处理工作;地基深度在40~60 cm时,按照预应力钢筋混凝土管桩和钢筋混凝土灌注桩对其进行全方位巩固处理;地基深度大于60 cm时,按照钢管桩或H型钢柱进行全面巩固,但在实践期间钢管桩与H型钢柱所需成本费用较高,因此这两类桩型通常较少被使用。 桩型确定后,对其地基承载力使用值进行合理划定,实践期间相关岩土工程人员必须对地基承载力进行全方位分析校验,避免忽视地基承载能力的情况出现,使整个工程发生风险的概率增加。地基承载力主要由基本值、标准值、设计值、使用值构成。现场原位测试即基本值,通过单项荷载试验确定承载力值,对基础埋置深度和基础宽度做实时修正可得出标准值,以此所得地基承载力为其设计值;通常在完成变形计算后,变形值如果出现偏大或偏小情况,需要降低和提高处理设定来确保地基承载能力使用值得到完全体现。此期间应注重同一个地基的地基承载力在设计值上表现有所不同,使用值也会存在差异,合理使用地基承载力对电力土建地基处理有着极为重要的促进意义,因此注重此过程中各环节的专业节点把控,是电力土建工程质量能够得以提升的关键[2]。

2 电力土建地基处理技术应用

2.1 应用实践分析

以江苏滨海2×1 000 MW燃煤发电机组新建工程为例,滨海电厂地处江苏省盐城市滨海县滨海港镇滩涂盐场,原废黄河的冲积三角洲,地层分布以粘土、粉质粘土、粉土、粉砂为主。地层自上而下为填土、淤泥质粉质粘土、粉土、粘土、粉砂等。原水预处理、废水处理系统多设计为CFG(水泥粉煤灰碎石桩)和预制混凝土方桩。桩端持力层均为3号粉土。2016-01-15,废水区域清净水池施工完成CFG桩基后,在未到达CFG设计强度时,东侧废水楼紧接着进行了PHC管桩施工,两个部位基础边线距离仅2.0 m。2016-03-18,桩基检测单位对清净水池CFG桩进行了复合地基及单桩载荷试验,实验结果均不满足设计要求,且承载力特征值与设计值偏差较大。2016-03-24—03-29对相隔较远的废水池CFG桩进行了符合地基及单桩载荷试验,结果满足设计要求。同期,对预制混凝土方桩的检测结果非常理想,均满足设计要求,且远大于设计估算。本次事件造成清净水池CFG地基需二次处理,对工期影响较大。

从直接原因来看,CFG桩是一种低强度混凝土桩,充分利用桩间土的承载力,可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。CFG桩一般不用计算配筋,还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,进一步减少了工程造价。本次CFG桩基检测部位出现异常的直接原因是CFG桩基的成桩材料不含钢筋骨架,养护前期的强度增长较慢,易断裂,易受挤土产生缩颈现象。从根本原因来看,清净水池施工CFG桩基前,管理方没有预先考虑到PHC管桩的交叉施工,没有预先安排PHC管桩施工就进行CFG桩施工。

2.2 应用过程管控

因为CFG桩基的强度增长较慢,规范要求28 d后方可进行开挖、检测,从开始施工到检测完成具备上部施工条件一般需要1个月的时间,对工期进度影响较大。而预制方桩的施工速度快,且无需等待混凝土养护期即可开挖、检测、施工,只需约1周即可具备上部施工条件。因此,如果施工现场的地基处理量不是特别大,且对工期进度有所要求,可综合考虑使用预制混凝土方桩。

目前CFG桩的施工每平方米综合单价为600~800元,同等桩长、桩径的预制混凝土方桩仅材料价格就约为750元/根,每平方米综合单价为1 100~1 400元,接近CFG桩的2倍。如果施工场地地基处理量大、工期进度要求不高、施工不受外力影响时,可考虑CFG桩基,可以明显降低地基处理造价。同时对于承载力要求较高的、较重要的水池、设备基础等,建议不采用CFG桩基进行地基处理。

从安全管理角度出发,相关施工管理人员应结合现场区域具体信息,对施工全过程做实时安全管理工作,针对土建地基处理施工条件较多,且检查形式较复杂的特性,进行构建多个检查组共同对相应工程各部分做分项分批次检查方案检测,确保对应电力土建地基处理过程的流畅性和稳定性,最大限度降低地基施工处理期间的安全隐患。

从技术管理角度出发,对电力土建递进处理施工工艺做好环节划分,对所选择施工方式及施工期间地基设计,相关施工单位必须按照自身经济实力进行综合调查,确保自身所采取方案的可靠性和专业性,使电力土建地基处理技术本身实质性价值作用能够充分发挥。

3 结束语

综上所述,通过对电力土建地基处理技术分析,可以看出其是一项实践性较强的应用技术,选用先进技术对其进行合理地基方案选型,能够最大限度减少电力土建工程造价。结合实际来看,不同地区土质类型的不同,使得地基处理要综合考虑土质条件、建筑结构、荷载特征、施工条件、周边环境、检测条件等因素,以此确保对应处理方案的完善性和可靠性,实现提升电力土建工程质量基础上,促进其经济效益提高。

[1]孙浩然.对电力土建地基处理技术问题的分析探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(5):5.

[2]张改生.电力土建地基处理技术发展趋势探析[J].黑龙江科技信息,2013(17):193.

2095-6835(2018)23-0076-02

TU753

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.23.076

〔编辑:严丽琴〕

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