方 德 火
(福建省电力勘测设计院,福建 福州 350000)
从孟加拉试桩工程对比国内外基桩试验的区别
方 德 火
(福建省电力勘测设计院,福建 福州 350000)
结合孟加拉古拉绍燃气电厂基桩试验的工程概况及试验背景,对比了国内外基桩试验的区别,总结了国内外基桩试验的侧重点,并对国外工程的勘测设计实践提出了思考与总结。
基桩试验,技术规范,施工组织,岩土工程
随着中国经济实力不断壮大和工程技术水平的不断提高,越来越多的中国企业开始走出国门,参与到国际工程领域的竞争中。而技术规范是工程设计的灵魂,系统性地掌握国外标准规范,是企业跨出国门走向海外市场的第一步,是增强国际竞争力的关键,同时修订与完善国内现行规范,必须借鉴与吸收国际标准的先进经验。
岩土工程勘察设计是工程项目设计的基础和重要组成部分,它在项目设计中占有先行性、基础性和依据性的地位,往往起到决定性、颠覆性的作用。本文总结我院在孟加拉古拉绍燃气电厂项目工程勘察设计过程中的经验,对孟加拉的工程特点、参考规范及勘测设计过程中的一些经验体会进行总结。
孟加拉Ghorasal电厂位于孟加拉诺尔辛迪(Narsingdi)市,Ghorasal镇,距离孟加拉首都达卡东北30 km,是孟加拉最大的电站基地,位于Lakhpur河岸边,陆路水路交通便捷,生活区紧邻电厂建设,生活条件便利。该电厂全厂共有6台机组。分别是2台55 MW燃气机组,4台210 MW燃气机组。
本项目业主为孟加拉国电力发展署Bangladesh Power Development Board(简称BPDB),由美国通用电气公司(简称GE)和中国
机械进出口(集团)总公司China National Machinery IMP.& EXP. CORP.(简称CMC)联合体总承包,由福建省电力勘测设计院承担工程勘测设计工作。受CMC的委托,本项目的试桩工作由福建省电力勘测设计院承担。受福建省电力勘测设计院另外委托,现场试桩的施工、试验等设备、人员主要由孟加拉National Development Engineers Ltd.(NDE)提供,并具体实施、操作。福建省电力勘测设计院主要负责现场施工流程、质量监督及编制试桩综合报告。项目由GE主要负责技术指导,CMC主要负责现场管理,所以试桩大纲按GE的要求基本上以美国标准ASTM为主,且同时参考国家行业标准JGJ 94—2008、孟标BNBC及印度标准。
主要从以下三个方面对国标与美标ASTM进行对比:1)设备仪表安装;2)荷载加载过程;3)试验成果数据分析等。
表1 单桩竖向抗压静载试验
区别说明:
1)加卸载时国行标JGJ 106—2014主要采用慢速维持荷载法且是单循环,而ASTM加卸载方式较多(程序A-G)且是多循环。国行标JGJ 94—2008要求的每一级荷载加载时间不小于2 h,ASTM要求的每一级荷载加载时间不大于2 h;
2)终止加载条件国行标JGJ 106—2014针对沉降量,沉降变化量及沉降曲线有相应标准;
3)极限承载力国行标JGJ 106—2014通过生成的荷载—沉降曲线类型,规定了相应极限承载力取值方式。
表2 单桩水平静载试验
区别说明:1)沉降观测国行标JGJ 106—2014主要采用2个位移计来记录,与竖向静载试验类似;而ASTM采用主测量系统(位移计)与辅助系统(镜子与尺子组合);2)极限承载力国行标JGJ 106—2014通过生成的荷载—位移曲线类型,规定了相应极限承载力取值方式。
由表1与表2可知美标ASTM对于试验结果(如极限承载力等)无专门规定,注重于对试验过程的把控,强调工程师按试验的过程数据进行取值,会导致试验成果因人而异,不同的工程师对于同一工程同一试验数据所得出的试验成果不一样。优点是经验丰富水平高的工程师能取得最优值,能同时兼顾工程项目的经济性与安全性,但同时经验欠缺水平一般的工程师不能取得最优值,往往不能同时兼顾工程项目的经济性与安全性,造成难以避免的不良后果;而国标在严格要求试验过程的同时,对试验成果的取值也有相应的规定,试验成果的取得具有稳定性与可靠性,但同时束缚了部分经验丰富水平高工程师的能力,使工程设计趋于保守,造成工程项目经济上的浪费。
ALSTOM依据在全球各地多年的施工经验,总结整理出一套高效简洁的管理手册。
大致如下:开工之前要求提供MB,PTW,RA,MS等。
MB:Mobilization Plan。
开工计划:为国内试桩大纲的一部分。
PTW:Permit to Work。
施工许可证:对试桩过程中所涉及的开挖、起吊、高空作业等需要提前向总包方EHS经理提前申请。
RA:Risk Assessment。
风险评估:类似国内的“勘测现场环境因素和危险源控制措施表”。针对某一单项试验来说,准备阶段需要考虑试验过程中的危险点、所造成不良后果及如何采取措施避免这些不良后果。
MS:Method Statement。
试验方案:为国内试桩大纲的一部分。
此部分需要提供试验方案,且详细列出人员、设备、高危活动、特种作业的清单。所有试验人员需要相应的资质,设备需要提供第三方检测合格证明,高危活动与RA,PTW相结合,特种作业需提供特种作业证书。
整个一套管理流程下来,环环相扣,能确保工程项目保质保量快速有序的推进。由于管理手册的完善性(详细性、可执行性、可追溯性),项目经理及项目部成员只需按手册要求,一块一块的往下做,个人的经验水平因素在整个施工组织设计中的影响较小,不会因项目经理或其他技术人员的更换而影响工程项目的顺利开展。这一点跟国内的主要依靠经验丰富的项目经理来管理区别较大。
福建院作为总承包合同的分包商,通过孟加拉古拉绍燃气电厂勘测设计分包任务的实施,我们对孟加拉的工程建设,尤其是勘察设计工作有了具体的实践和感知。在孟加拉的勘测设计、成果交流、审批沟通活动的过程中,有以下一些认识和感受。
1)勘测设计工作要调研并立足当地习惯做法、建筑材料来源、设备工艺条件,就地取材,因地制宜。不可闭门造车,生搬国内规范和习惯,造成勘测方案、设计图纸无法实施。
2)勘测设计安全裕度不宜过大,满足国内国外规范即可,因为在审批设计图纸文件时,业主方或审批机构有可能进一步加大。一些关键数据上要满足孟标BNBC或招标文件要求,如极限承载力、安全系数、地震加速度等。以桩基工程为例,如果设计图纸要求过高的单桩承载力,而实际结构计算并没有使用到那么高的承载力,万一试桩结果达不到设计单桩承载力,此时再去与业主方沟通试桩结果能够满足桩基工作需要,是一件很困难的事。
3)由于国际承包合同工程的特点和孟加拉当地规范规程的不成熟,有时对于一些基础性的设计输入会有一些混乱,因此对于地震加速度、风速等原则性设计基础条件,在初步设计审查,甚至投标澄清时应予明确,并书面确认下来,以免设计审查时产生异议导致失利。
4)当地工作效率低下、技术设备力量落后、习惯做法亦与国内不同,基桩试验部分需要考虑当地现实情况。具体对试桩工作,当地的设备能力及效率都甚为低下,超过4 000 kN的堆载就很困难;高应变、桩身应力测试设备都不普及;打桩能力基本局限在30 m左右,超过则进展困难;地基处理技术设备也很缺乏,常用的方法基本局限于砂土换填。
5)勘察、设计图纸文件提交应慎重,不宜把高标准的资料、方案轻易呈现给业主方,因为后续的工程方案若降低标准或更改方案会遭遇业主方的误解和阻力。如试桩过程中不宜对荷载测量、沉降测量、加卸载方式的所定标准过高,而当地的试验条件无法达到要求。
6)成果报告要注意对招标文件的响应,如地基、桩基承载力确定方法、安全系数、明确要求的基础型式、设计基础数据等,勘察报告结论和建议方面要对此遵循和响应,避免出现勘测责任。
7)对当地业主或外委单位提供的工作要求、成果资料等,要注意其单位异同转换,很多我们不熟悉的英制单位出现在各种工作文件上,不注意国际单位、英制单位、美制单位等转化以及一些转换参数的取值,会给我们的工作带来许多困惑甚至错误。
[1] JGJ 94—2008,建筑桩基技术规范[S].
[2] GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].
[3] JGJ 106—2014,建筑基桩检测技术规范[S].
[4] GB 50010—2010,混凝土结构设计规范[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,高级工程师
TU473.1
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