风电工程土建施工桩基础技术分析

风电工程土建施工桩基础技术分析

杜孝超

中国电建集团江西省电力建设有限公司  江西省南昌市  邮编330000

摘要：风电工程企业在推进项目建设的进程中，必须致力于在提升经济效益的同时，充分发挥地基基础和桩基础施工技术的优势。企业需紧密结合工程实际，遵循项目工程设计方案和建设需求，通过深入了解风电工程施工区域的土壤结构和成分，科学选择桩基础施工技术。这不仅能够有效增强风电工程的地基稳固性，还能为建筑行业的持续健康发展提供有力支撑。

关键词：风电工程；土建施工；桩基础技术

1 桩基础施工技术与土建施工的关系

桩基础技术是我国近年来工程施工中应用最为广泛的。而在一些施工过程中，有一部分桩基是露在地面上的，该桩基被称为高承台桩基，它可以使构筑物的核心部位与地基连接的更为牢固；还有一部分桩基是埋在地面之下的，可以使构筑物以下的土地与承台底面形成很好的连接，该桩基被称为低承台桩基。而我国目前的一些工程，在施工过程中，其中部分工程会选择高承台桩基，高承台桩基可以进一步增加构筑物的稳定性，在遇到地震、台风、泥石流等一些自然灾害时，桩基对整个构筑物起到制约作用，可以使整个构筑物具有抗冲击、抗震、抗风的能力。

2 风电工程土建施工中桩基础的特点

（1）可液化土层中，桩身可直接穿过，同时在岩土层中稳定支承。就算发生了地震，导致浅层液化震陷依然可以保持足够的抗拔、抗压能力，从而确保高层建筑物的稳定；（2）在单桩的垂直方向上，桩基础的刚度比较大。在建筑物本身或相邻荷载的情况下，不会造成显著的非均匀沉降；（3）依靠大直径桩基或群桩基础的侧向刚度及整体抗倾覆能力，能够抵御地震、台风等因素的冲击，确保结构的稳定性，减少结构的倾侧；（4）桩基础的桩身能够渗透到松软的土壤中，这样就能将桩的支撑点固定在坚实的土壤中，或者埋设在诸如基岩之类的持力层中。

3 风电工程土建施工桩基础技术

3.1 灌注桩与预制桩

灌注桩能够分为人工挖孔和钻孔灌注桩等类型，其中的沉管灌注桩是最常见的，这是因为沉管灌注桩的施工方式非常简单，施工人员只需要对桩基础进行外力击打，便能够将灌注桩沉入到地下，但是施工人员在进行打击的过程当中，必须要采用合理的力度对灌注桩进行击打，避免对桩基的质量造成影响。人工挖孔灌注桩主要是采用机械挖孔的方式，所以在机械挖孔的过程当中，需要注意对孔的保护工作，在风电工程土建施工中，预制桩的应用便包括了混凝土预制桩和钢预制桩两种类型，其中的混凝土桩价格较低和廉材料普通，所以在风电工程当中非常的常见，并且混凝土形成的预制桩还具有极强承载能力，在预制桩制作的过程里面，工作人员应该对预制桩的桩尖实际情况进行分析与探究，然后再制定科学合理的解决措施，避免对施工的进度与质量造成严重影响。

3.2 静力桩技术

施工人员应用桩基础施工技术时，静力桩施工技术应用也较多，通过此种技术，能够促进桩基在压力推动作用下，逐渐被推进施工场地土壤结构中。此种施工技术操作简单，并且成本较低，环保性较强，基本不会对周边环境造成任何形式污染。在项目工程中，预制桩施工应用静力桩技术能够取得较好效果。施工人员在施工前要进一步核对入桩路线，对入桩过程中可能会遇到的一些因素进行分析，针对分析结果提出相应预防策略，尽可能避免入桩过程受到其他因素影响，从而导致桩基上溢、桩基挤土等现象。在压桩过程中，还应做好保护措施，严格控制压桩速度，保证压桩作业顺利实施。

3.3 长螺旋钻孔压灌桩

长螺旋钻孔压灌桩是通过长螺旋钻机钻孔至设计标高，利用混凝土泵把超流态细石混凝土从钻头底压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，混凝土灌注至设计标高，并向压灌混凝土内插入钢筋笼，从而形成钢筋混凝土灌注桩。该桩型适用于粘性土、粉土、填土等各种土质，能在有缩径的软土、流沙层、砂卵石层、有地下水等复杂地质下成桩。长螺旋钻机压灌成桩由于施工设备行走灵活、成桩速度快，因适应性强从而被广泛应用，同时能有效避免软土、砂土地区出现成桩缩径、断桩的施工质量问题，有效解决了泥浆污染问题，并用于地下水位以下土层的成桩。

3.4 泥浆护壁成孔灌注桩

泥浆护壁钻孔灌注桩是通过桩机在泥浆护壁条件下缓慢钻入，将钻渣通过泥浆带出同时保护孔壁不致坍塌，成孔后再通过浇筑水下混凝土将泥浆置换出来而成的桩。钻孔机械成孔时为防止塌孔，通过在孔内用泥浆进行护壁的施工方式不论在地下水位高低的土层中都适用。根据泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，常分为冲击成孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩、潜水钻成孔灌注桩和回转钻成孔灌注桩。其中回转钻成孔灌注桩是国内应用范围较广的成桩方式。

3.5 桩尖焊接

当桩端端头板处有杂物和锈迹时，应先用钢丝刷清除干净，确保焊接时没有残留杂物，保证焊接质量。在桩尖焊接过程中，先将桩头和管桩端头板进行点焊，使其保持稳定，然后由2名工作人员在两端同时均匀地进行施焊，这样既可以防止焊接产生应力，又可以减少桩尖与桩端的焊接偏差。在进行焊接后，要先自然冷却桩头，在温度恢复到常温后，在表面均匀喷涂防腐蚀涂料，然后进行压桩。必须采取自然冷却方式来进行桩接头降温，严禁浇注冷却，不得在桩尖未冷却时做防腐处理。

3.6 优化土层结构

在风电工程的地基基础施工中，必须加强对土层结构的优化工作。由于外部气候因素及人为因素的潜在影响，土层结构可能会遭受不同程度的破坏，严重时甚至可能引发安全事故。为确保工程安全，施工人员需对土层化学成分进行详尽的检验，特别是土壤酸碱度的检测。根据检验结果，施工人员会在土壤中适量添加特定添加剂，以调整土壤酸碱度，进而提升土层结构的稳定性。在提升土层结构稳定性的同时，施工人员还须利用桩基法施工技术有效提升桩基的承载性能。鉴于本项目的独特性，单一的桩基施工技术难以满足工程建设的全面需求。因此，施工人员结合现场具体情况，采用水泥粉煤灰碎石桩与普通碎石法相结合的方式对地基进行加固处理。

3.7 塌孔问题优化措施分析

首先，鉴于土壤环境因素的影响，必须在塌孔隐患较为严重的区域，按照既定技术要求，预先埋设护筒装置。护筒的垂直度必须得到保证，并至少高出地面0.3米。同时，为确保护筒的有效功能，需在护筒周边选择含水率适宜的粘土进行回填，并在周边设置排水设施。其次，在选择钻孔土层时，应优先选择松软砂层进行钻孔作业。冲孔速度需结合地质特性及相关数据指标进行精确控制。尤其在进入砂层、砂砾层等土层时，若速度控制不当，可能导致桩体径向摆动，进而引发孔壁塌孔。因此，必须合理选择钻孔方法，适时采用跳钻技术进行成孔，并辅以孔边浇筑施工。最后，成孔过程中，速度应控制在2米/小时以内。在钢筋等安装完毕后，应立即进行混凝土浇筑，且浇筑持续时间应控制在3小时以内。

4 结束语

在风电项目的施工过程中，桩基施工技术的运用需要全面考量施工区域的地质构造、风机设备的技术规格以及桩基施工工艺流程等因素。在施工过程中，风电工程必须遵循科学、合理的方法组织和实施，其中，选择适当的桩基类型作为施工阶段的基础，是确保桩基承载力等关键技术指标符合规范和设计要求的先决条件。通过严谨的规划与实施，风电工程建设能够实现对风能资源的有效利用，为清洁能源的发展做出贡献。

参考文献：

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