渔光互补光伏电站项目振动打桩机施工的介绍及工艺浅析

河北建设集团安装工程有限公司 ■ 张占杰

渔光互补光伏电站项目振动打桩机施工的介绍及工艺浅析

河北建设集团安装工程有限公司 ■ 张占杰

简要介绍了渔光互补光伏电站振动桩施工过程中的质量控制及施工工艺，旨在合理选择基础施工工艺及质量控制方法，节约电站建设成本，保证质量及缩短建设工期。

液压振动打桩机；管桩；施工工艺；质量控制

0　引言

伴随地方和国家政策支持的优势，光伏电站的建设迎来了高速发展和快速增长阶段，但大型地面光伏电站项目受到土地资源稀缺的限制，而渔光互补作为土地资源综合典型案例，有效克服了这一难题。渔光互补光伏电站项目桩基础作为施工的重要环节，根据地形、地质情况选取合适的施工工艺、类型，可降低建设成本、缩短工期。本文将结合一个具体项目实例扼要介绍振动桩在该项目中的应用。

1　工程实例和目前桩基形式简介

1.1工程简介

项目为天津宁河潘庄20 MW渔光互补项目；桩规格为PHC-A-300（60）-8；桩入土深度为5 m，外露约3 m。

1.2桩的施工方法

桩的施工方法目前有锤击法、振动法、静压法、成孔灌注法等，在具体工程中选用何种施工方法，与场地岩土层性质、场地情况、单桩承载力大小、环境控制要求、造价及当地现有施工技术力量等因素密切相关。结合本工程实际地质条件并节省造价、工期，本工程选用液压振动打桩机。

2　液压振动打桩机的结构及工作原理［1］

液压振动打桩设备主要是由液压振动桩锤机（主要包括振动器、悬挂装置、夹持器）通过延伸臂与一台挖掘机相连接，并利用挖掘机液压动力带动打桩机进行夹桩、打桩作业。

振动桩锤的工作原理是利用液压马达带动主动轴旋转，然后通过一对齿轮连接作反向的同步转动，在每根轴上装有两个相同的偏心块，从而使两轴所产生的横向离心力相互抵消，而垂直方向的离心力则增加。偏心块的旋转便带动整个系统产生上下振动，当土壤受到强迫振动后，其内摩擦力减小、强度降低，当强迫振动频率与土壤自振频率相同时，土体共振使桩能够较轻松地沉入土中，具有噪声小、效率高、无污染、不损伤桩柱等优点。

图1　液压振动打桩机示意图

3　适宜地质范围

除了不能入岩，液压振动锤几乎适用于任何恶劣地质条件下的施工，可轻松穿透卵石层、夹沙层等地质。

4　液压振动打桩机施工工艺

4.1施工准备

1）将场地杂草清除、低洼地带回填，鱼塘底部简易平整。

2）作好“三通一平”工作。打桩机行走路线事先进行平整压实，否则打桩机移动困难，会增加辅助工作，降低工作效率；若地基太软，则可准备20～22 mm厚钢板铺路。

3）管桩混凝土必须达到设计强度及龄期（常压养护28 d，压蒸养护1 d）后方可施工［2］。

4）施工前必须试桩，以便确定并校验设备、工艺和技术措施是否适宜。

5）桩材料应尽量堆放在桩机前进方向的右侧，一次就位，并要求上下桩配套供应，堆放在坚实地上。

6）运到现场的桩应按要求进行质量复查，不符合标准的桩严禁使用。

7）应有适合桩头尺寸的套筒和桩头衬垫。套筒的作用是保持桩头正位，避免施打过程中应力集中和偏心；桩头衬垫使打桩时的打击应力得到缓冲和均匀分布，以避免应力过大造成桩身损坏。

4.2工艺流程

工艺流程如图2所示。

图2　工艺流程

4.3施工工艺

4.3.1布放管桩

管桩堆放要与打桩方向平行，距离与桩机要适当，保证在机器的钓钩范围内［2］；排放整齐，预留施工机械通行道路。二次倒运时，宜采用吊机及平板车配合操作；如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要用滚木或对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在地面上滑动时磨损桩身及端头板［3］。

4.3.2测放桩点

1）由专业人员根据控制点采用全站仪进行测点，开工前必须复核，做好记录，绘制示意图。

2）将桩的中心位置用木楔打入地面下50～100 mm，再在木楔上将中心点标出，用生石灰线将桩径圈定。

4.3.3桩机就位

桩机就位时，应检查周围土质与周边构筑物情况，保证施工时设备平稳，不发生倾斜、位移，施工作业过程中无障碍。

4.3.4起吊管桩，压桩入土

1）送桩器及衬垫设置应符合下列规定：送桩器宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性；送桩器长度应满足送桩深度的要求；送桩器应与桩匹配，套筒式送桩器下端的套筒深度宜取450～650 mm，套管内径应比桩外径大20～30 mm；送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置1～2层麻袋或橡胶板等衬垫。

2）工艺：起吊管桩前，应在桩身做好水平标记，以便施打过程中对水平高度的控制；桩机就位后，首先绑好吊索，将管桩水平提升到一定高度，将桩吊起，垂直对准桩位中心的桩点，桩外壁对准所画的桩位白石灰图形标记，用手扶正使管桩缓缓插入土中，待桩稳定后，即可施打。

4.3.5垂直度控制

送桩过程中，应确保套筒和桩身在同一中心轴线上，桩体垂直度检查合格后，方可压入；在此期间随时注意桩身垂直度［2］，出现偏差应及时予以微调，不得强行回扳校正，以免将桩扳裂以致断桩。

每排桩的首尾单独测量垂直度，应用成90°交叉的经纬仪检验垂直度，以达到很好的精度要求。为了保证施工速度，在施打过程中，在首尾两根桩的上端和下端分别挂两根控制线，以保证垂直度，同时使用两条线坠，由90°夹角方向调整垂直度。

4.3.6标高控制

通过正确引测到施工现场附近的水准控制点进行观测。将水准仪安放在不影响施工作业并便于观测的位置，送桩时，设专人进行观测，当桩身上事先做好的刻度标记将与水准仪的水准线临近重合时，放慢压桩速度直至两线重合［3］；施工时应以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅。

4.3.7桩机移位

施打完毕，桩机移位过程中应缓慢行驶，避免对周边土体造成过大扰动，影响已施打完毕的管桩。

4.3.8注意事项

原则上每根桩一经开打就不应中断直至打完。确定“停打”问题是一项重要的控制项目，应由施工技术负责人控制，因为打桩中断一定时间，桩周土质将趋于密实，摩阻增大不易桩的贯入，同时可能导致桩被破坏。

5　验收标准

本工程预应力高强混凝土管桩施工验收标准如表1所示。

表1　预应力高强混凝土管桩施工验收标准

6　结语

随着打桩施工的结束，桩的标高、垂直度、桩位偏差都能得到很好的控制效果，液压振动打桩机具有操作简单、无需现场拆卸组装、打桩速度快、安全防护高等优点。采用上述方法可保证渔光互补桩基工程的施工质量和工期，并能大幅降低施工成本，为企业创造可观的经济效益。

［1］ 刘军玉.液压振动打桩机设计［J］.农业装备与车辆工程，2007， （12）： 32-34.

［2］ 米一鸣， 何威. 预应力高强混凝土管桩施工工艺［J］.四川建筑科学研究， 2008， 34（04）： 258-259.

［3］ 预应力混凝土管桩（PHC桩）施工作业指导书［EB/OL］. http：//wenku.baidu.com/view/0d0ac73743323968001c9207.html，2012.

2016-01-28

张占杰（1978—），男，本科，主要从事太阳能光伏发电设计、施工方向的研究。1079569063@qq.com