宋政昌 王超 周成龍 魏玉平
摘要:作為近海灘涂光伏項(xiàng)目的關(guān)鍵組成部分,樁基施工方法的選取直接影響到光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。深入分析了近海灘涂光伏樁基施工面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)(地質(zhì)條件復(fù)雜、施工環(huán)境惡劣、環(huán)保要求高)、施工工藝、施工關(guān)鍵技術(shù)(樁位標(biāo)定及樁基運(yùn)輸、施工、安裝等)以及施工常見(jiàn)問(wèn)題(樁身傾斜、斷裂及樁基承載力不足等),并針對(duì)性地提出了相應(yīng)解決方案。研究成果可為未來(lái)近海灘涂光伏項(xiàng)目施工提供參考和技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞:近海灘涂; 光伏系統(tǒng); 樁基施工; 施工方法
中圖法分類號(hào): TU744
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.S1.032
0引 言
隨著全球氣候變化和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重,太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用已成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要方向。目前中國(guó)大型地面光伏項(xiàng)目分布較為分散,早期以具備優(yōu)秀資源條件的西北地區(qū)為主,經(jīng) 2017年大規(guī)??焖俳ㄔO(shè)之后,大型地面項(xiàng)目由西北向東、中部轉(zhuǎn)移,特別是在靠近電力負(fù)荷中心的東南沿海建設(shè)光伏電站是當(dāng)前熱點(diǎn)[1-2]。中國(guó)擁有1.8萬(wàn)km海岸線,發(fā)展海上光伏不僅可以解決土地問(wèn)題,還具有天然的環(huán)境優(yōu)勢(shì),預(yù)計(jì)海上光伏裝機(jī)規(guī)模超過(guò)70 GW[3]。沿海灘涂資源豐富,總面積達(dá)151.23 萬(wàn)hm2,其中95%以上分布在大陸岸線的潮間帶[4]。灘涂光伏電站建設(shè)有助于改善當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu),緩解供電壓力,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色健康發(fā)展[5]。
近海灘涂作為一種特殊的土地資源,主要指平均高潮線以下低潮線以上的沿海區(qū)域,即沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮間地帶。所以,近海灘涂既屬于土地,又是沿海海域的組成部分,是陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)過(guò)渡地帶。近海灘涂具有光照充足、土地廣闊等優(yōu)勢(shì),是太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的理想場(chǎng)所。近海灘涂光伏開(kāi)發(fā)不僅可以提高可再生能源的利用率,還可以促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,改善能源結(jié)構(gòu),具有重要意義。然而,與陸地光伏項(xiàng)目相比,近海灘涂光伏項(xiàng)目的樁基施工面臨著更為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、更高的技術(shù)要求以及更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。因此,如何選擇合適的樁基施工方法,確保施工質(zhì)量和安全,成為了近海灘涂光伏項(xiàng)目成功的關(guān)鍵?;诖?,本文深入分析了近海灘涂光伏樁基施工面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)、施工工藝、施工關(guān)鍵技術(shù)、施工常見(jiàn)問(wèn)題及相應(yīng)的解決方案,以期為近海灘涂光伏項(xiàng)目施工提供參考。
1施工技術(shù)挑戰(zhàn)
1.1地質(zhì)條件復(fù)雜
近海灘涂地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多變,包括軟土、淤泥、砂土等多種土壤類型,與傳統(tǒng)光伏電站項(xiàng)目相比,海上灘涂光伏項(xiàng)目存在地基承載力較弱、土方施工困難、地下水位淺、腐蝕性較強(qiáng)等特點(diǎn),給樁基施工帶來(lái)了很大的技術(shù)挑戰(zhàn)[6]。不同類型的土壤對(duì)樁基的承載力和變形性能有不同的要求,因此需要選擇合適的樁基類型和施工方法。
地質(zhì)環(huán)境對(duì)近海灘涂光伏樁基施工的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面:① 灘涂施工區(qū)域雖然地勢(shì)起伏不大,各基礎(chǔ)點(diǎn)位高程也不一致,但常規(guī)施工方案要求光伏支架基礎(chǔ)頂部達(dá)到統(tǒng)一控制高潮水位,精確控制施工樁基的高程,造成灘涂光伏樁基施工難度和施工成本居高不下。② 灘涂地區(qū)表層一般為第四系沉積物,要么是松散—稍密的粉砂、粉土類為主的砂性土地基,要么是淤泥及淤泥質(zhì)為主的軟土地基,深部多為中密或高密鵝卵石,地質(zhì)條件較為復(fù)雜,采用常規(guī)打樁機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)施工,施工難度大。③ 由于灘涂土質(zhì)松軟,樁基易發(fā)生不均勻沉降,樁基垂直度難以控制,容易導(dǎo)致后期光伏支架組件傾角偏移,引起光伏電池板傾斜角度偏移使發(fā)電量減少。④ 灘涂光伏施工裝備一般質(zhì)量較大,松軟的灘涂地上承載能力差,對(duì)施工裝備的移動(dòng)和施工效率造成極大困擾[7]。
針對(duì)不同地區(qū)近海灘涂的地質(zhì)條件,需選擇合適的樁基施工方法和設(shè)備,確保樁基的穩(wěn)定性和承載力。同時(shí),還需進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探和試樁工作,以獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)參數(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)。
1.2施工環(huán)境惡劣
近海灘涂地區(qū)施工環(huán)境惡劣,常受到潮汐、風(fēng)浪、水流等因素的影響,這些環(huán)境因素不僅增加了施工難度,還可能對(duì)樁基的穩(wěn)定性和安全性造成威脅。因此,需要采取一系列措施來(lái)應(yīng)對(duì)惡劣的施工環(huán)境,確保施工質(zhì)量和安全。
灘涂地區(qū)受潮汐影響大,水位漲落可能導(dǎo)致施工設(shè)備、材料被淹沒(méi)或沖走,增加施工難度和成本。同時(shí),潮汐也可能影響施工進(jìn)度,需要施工單位合理安排施工時(shí)間,避開(kāi)漲潮時(shí)段。灘涂光伏施工區(qū)域落潮期地貌見(jiàn)圖1,漲潮期間灘涂光伏施工現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖2。
強(qiáng)風(fēng)和大浪可能對(duì)施工設(shè)備和人員造成直接沖擊,增加施工安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),風(fēng)浪還可能造成施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)設(shè)施損壞,影響施工正常進(jìn)行。
灘涂地區(qū)水流復(fù)雜,可能對(duì)施工設(shè)備、材料的運(yùn)輸和安裝造成不便。水流也可能導(dǎo)致施工區(qū)域出現(xiàn)泥沙淤積,影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。
強(qiáng)風(fēng)除了對(duì)施工設(shè)備和人員有影響外,還可能帶來(lái)沙塵、鹽霧等污染物,對(duì)光伏組件和電氣設(shè)備造成腐蝕和污染。同時(shí),風(fēng)況不穩(wěn)定也可能導(dǎo)致施工操作難以穩(wěn)定進(jìn)行,增加施工難度。
針對(duì)惡劣的施工環(huán)境,應(yīng)選擇合適的施工時(shí)間窗口,避免在潮汐變化較大或風(fēng)浪較大的時(shí)段施工;同時(shí)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理,確保施工人員的安全;并采用先進(jìn)的施工設(shè)備和技術(shù),提高施工效率和質(zhì)量。
1.3環(huán)保要求高
近海灘涂地區(qū)是生態(tài)環(huán)境脆弱的區(qū)域,樁基施工過(guò)程中對(duì)環(huán)保的要求十分嚴(yán)格,需要施工單位從規(guī)劃、施工、材料選擇、廢棄物處理等多個(gè)方面綜合考慮,確保施工過(guò)程和光伏電站的運(yùn)營(yíng)都符合環(huán)保要求,保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展。
在施工過(guò)程中,需要采取環(huán)保措施,減少對(duì)環(huán)境的影響。例如,施工過(guò)程中的噪音、粉塵、廢水等污染物的排放需要嚴(yán)格控制;選擇環(huán)保型施工材料和設(shè)備,減少施工噪音和廢氣排放;合理規(guī)劃施工區(qū)域和臨時(shí)設(shè)施,減少對(duì)灘涂植被的破壞等。
此外,施工單位還應(yīng)加強(qiáng)施工過(guò)程中的環(huán)保宣傳教育,提高施工人員的環(huán)保意識(shí)。通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,確保各項(xiàng)環(huán)保措施得到有效執(zhí)行。同時(shí),施工單位還應(yīng)與當(dāng)?shù)卣h(huán)保部門(mén)等密切合作,共同推動(dòng)灘涂光伏施工的環(huán)保工作。
最后,施工完成后,施工單位還需要進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收和監(jiān)測(cè)工作,確保光伏電站的運(yùn)營(yíng)不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。這包括做好施工廢棄物的處理和回收工作,同時(shí)對(duì)水質(zhì)、土壤、生物多樣性等進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),以及時(shí)處理可能出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題。
2施工工藝流程
2.1施工準(zhǔn)備
在施工前,需要進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘查和地質(zhì)調(diào)查,了解近海灘涂地區(qū)的地質(zhì)條件、水文環(huán)境等信息。同時(shí),制定施工方案和安全措施,明確施工任務(wù)和目標(biāo)。
2.2樁基設(shè)計(jì)
樁基設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜且關(guān)鍵的過(guò)程,需綜合考慮地質(zhì)條件、荷載要求、使用壽命等因素,它涉及到地質(zhì)勘測(cè)、材料選擇、布局規(guī)劃等多個(gè)方面。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括樁型選擇、樁徑、樁長(zhǎng)、樁間距等參數(shù)的確定。設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮近海灘涂地區(qū)的特殊環(huán)境條件和長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性。
為了延長(zhǎng)樁基壽命,可以采用抗腐蝕材料,如鍍鋅鋼管樁或預(yù)應(yīng)力混凝土樁。鋼管樁具有強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),適用于軟土、淤泥等地質(zhì)條件較差的地區(qū);預(yù)應(yīng)力混凝土樁則具有較高的承載力和耐久性,適用于地質(zhì)條件較好的地區(qū)。根據(jù)對(duì)已開(kāi)工灘涂光伏項(xiàng)目的調(diào)查,目前灘涂光伏多采用預(yù)應(yīng)力混凝土樁,型號(hào)多為PHC400和PHC600。
根據(jù)光伏組件的尺寸和布局,需要合理設(shè)置樁基的間距和排列方式,這有助于優(yōu)化光伏電站的發(fā)電效率,同時(shí)確保樁基之間的穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō),樁基的橫向間距和縱向間距需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,以滿足電站的支撐需求。
2.3施工工法及設(shè)備選擇
近海灘涂光伏樁基施工方法主要包括打入法、壓入法和鉆孔灌注樁法等[8]。不同的施工方法適用于不同的地質(zhì)條件和施工環(huán)境。
打入樁法是利用打樁機(jī)將預(yù)制好的樁體打入土壤中,通過(guò)樁與土壤之間的摩擦力或端承力來(lái)承受光伏系統(tǒng)的荷載。該方法具有施工速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn),適用于地質(zhì)條件較好的近海灘涂地區(qū),對(duì)于軟土、淤泥等地質(zhì)條件較差的地區(qū),打入樁法可能難以實(shí)施。
壓入樁法是通過(guò)靜力壓樁機(jī)將樁體壓入土壤中,利用樁身的自重和壓樁機(jī)的壓力將樁體壓入到設(shè)計(jì)深度。該方法適用于地質(zhì)條件較差、打入樁法難以實(shí)施的地區(qū),具有施工噪音小、對(duì)周?chē)h(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),但施工速度較慢,成本較高。
鉆孔灌注樁法是通過(guò)鉆孔機(jī)械在土壤中鉆孔,然后在孔內(nèi)澆筑混凝土并插入鋼筋籠,形成樁體。該方法適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、對(duì)樁基承載力要求較高的近海灘涂地區(qū),具有承載力高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但施工周期較長(zhǎng),成本較高。
施工設(shè)備的選型需滿足施工效率、安全性和環(huán)保性的要求。目前根據(jù)不同區(qū)域近海灘涂的實(shí)際施工區(qū)域劃分,結(jié)合管樁運(yùn)輸方式合理安排管樁施打順序。樁基施工前,根據(jù)地質(zhì)資料確定不同地塊、區(qū)域沉樁深度。正式施工前,應(yīng)通過(guò)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載、水平靜載、豎向抗拔等試驗(yàn)[9-10],采用低應(yīng)變進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。結(jié)合項(xiàng)目的特殊施工環(huán)境,研究形成了潮間帶灘涂施工環(huán)境沉樁施工技術(shù),在有水和無(wú)水條件下,通過(guò)創(chuàng)新、改進(jìn)施工設(shè)備,實(shí)現(xiàn)多方法混凝土管樁全天候沉樁施工。
灘涂區(qū)水深較淺,依現(xiàn)有規(guī)范建造的大型建造船舶很難在該水域進(jìn)行建造作業(yè),面對(duì)大量原材料運(yùn)輸及施工需求,目前采用的是履帶運(yùn)輸車(chē)、履帶挖掘機(jī)搭配浮筏、自制滑道等方式;施工則采用水路打樁機(jī)、改裝浮吊,同時(shí)搭建施工輔助平臺(tái)、漂浮式施工步道、臨時(shí)棧橋等輔助施工[11-12]。結(jié)合現(xiàn)有灘涂樁基施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),現(xiàn)有灘涂光伏施工設(shè)備主要有以下幾種。
(1) 打樁船沉樁 。
大潮位、遠(yuǎn)岸灘涂區(qū)域,潮水滿足打樁船吃水需求時(shí),使用打樁船進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁沉樁施工。該類打樁船一般采用“浮箱船+樁機(jī)設(shè)備”形式,如圖3所示。施工時(shí),運(yùn)樁船緊靠打樁船。吊樁前,應(yīng)在樁身以樁靴端部為零點(diǎn),勘畫(huà)樁長(zhǎng)刻度線,以便打樁時(shí)記錄,吊點(diǎn)位置需符合要求設(shè)計(jì),立樁用“一點(diǎn)打”的工藝樁起吊,綁扎點(diǎn)距樁端 0.239 L處(L為單條管樁樁長(zhǎng)),捆綁完成,打樁船機(jī)長(zhǎng)開(kāi)始操作起樁,慢速升吊樁主鉤,將樁起吊至一定高度,慢速提升導(dǎo)桿式打樁錘,打樁船船員利用繩索配合樁完整進(jìn)入樁帽,然后吊樁主勾及導(dǎo)桿式打樁錘同步提升,將樁吊起。由樁機(jī)自身調(diào)整垂直度至符合要求后,才能對(duì)樁施工。開(kāi)始錘擊時(shí),宜先用低能量、低沖程或空錘錘擊,樁尖入土2 m 后,在確認(rèn)樁身貫入方向無(wú)異常后,方可連續(xù)正常錘擊。
(2) 水陸兩用挖機(jī)式打樁機(jī)沉樁。
在低潮位無(wú)法滿足打裝船吃水需求時(shí),使用水陸兩用挖機(jī)改造打樁機(jī)進(jìn)行沉樁作業(yè)。沉樁前,由改裝水陸挖機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)協(xié)助運(yùn)樁平臺(tái)將管樁運(yùn)輸?shù)轿唬昧硪慌_(tái)水陸兩用挖機(jī)改造打樁機(jī)配合打樁作業(yè)。對(duì)于水陸兩用挖機(jī)改造打樁機(jī)(圖4),把挖機(jī)頭改裝成震動(dòng)管樁夾具,在行走履帶兩側(cè)增加浮箱以增加承載力。該裝備只能在退潮期作業(yè),且在灘涂上行走效率較低,設(shè)備打樁穩(wěn)定性較差,為保證樁基施工質(zhì)量,成本一直居高不下。尤其是具有半日潮特征的灘涂,漲退潮時(shí)間不定,對(duì)樁基施工工期較嚴(yán)格的近海灘涂光伏項(xiàng)目而言,采用此設(shè)備是一種巨大挑戰(zhàn)。
(3) 新型水陸兩棲沉樁設(shè)備。
樁基施工效率是決定項(xiàng)目整體工期的關(guān)鍵因素。如何克服漲落潮對(duì)近海灘涂光伏樁基施工的不利影響,成為提高樁基施工效率的關(guān)鍵。水陸兩棲沉樁設(shè)備是中國(guó)電建西北院自主研發(fā)的新型灘涂樁基施工設(shè)備(圖5),該設(shè)備可適應(yīng)漲潮期水深4 m以內(nèi)的灘涂全時(shí)段施工作業(yè)。水陸兩棲沉樁設(shè)備采用灘涂和水面均適合行走的螺旋滾筒運(yùn)動(dòng)動(dòng)力結(jié)構(gòu),同時(shí)設(shè)備配置定位樁結(jié)構(gòu)增強(qiáng)沉樁施工作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性。
2.4施工流程規(guī)劃
施工流程規(guī)劃需確保施工過(guò)程的連續(xù)性和高效性。在整個(gè)樁基施工流程中,除了沉樁技術(shù),如何提高管樁運(yùn)輸效率,也是提高近海灘涂光伏樁基施工效率最關(guān)鍵因素之一。
管樁運(yùn)輸面臨每日高、低潮水位落差大的難題。高潮水位時(shí),水深滿足運(yùn)輸需求,由幾十條裝駁船即可完成運(yùn)輸任務(wù),其載重和運(yùn)距均較為可觀;低潮水位時(shí),需開(kāi)挖航道,保證現(xiàn)場(chǎng)具備一定的運(yùn)輸能力,如圖6所示。
無(wú)潮水時(shí),配備一定數(shù)量的水路挖機(jī),結(jié)合運(yùn)樁浮臺(tái),運(yùn)輸效率為船運(yùn)的 1/2,如圖7所示。距離岸邊較近的位置,可使用卷?yè)P(yáng)機(jī)搭配運(yùn)樁浮臺(tái)進(jìn)行對(duì)拉牽引,完成管樁近距離運(yùn)輸。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)在無(wú)圍堰防護(hù)條件下灘涂地質(zhì)環(huán)境大規(guī)模成套混凝土管樁的運(yùn)輸,從而滿足現(xiàn)場(chǎng)高強(qiáng)度的施工需求。
2.5質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收
對(duì)施工完成的樁基進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),包括樁身完整性檢測(cè)、承載力測(cè)試等。檢測(cè)合格后,進(jìn)行驗(yàn)收并交付使用。質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收是確保樁基施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[8]和規(guī)范執(zhí)行,如表1所列。
3樁基施工要點(diǎn)
(1) 樁位標(biāo)定。
樁位標(biāo)定是確保樁基施工精度的關(guān)鍵步驟。在近海灘涂地區(qū),由于地質(zhì)條件復(fù)雜多變,樁位標(biāo)定難度較大。因此,需要采用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)和設(shè)備,如全站儀、GPS等,進(jìn)行精確的樁位標(biāo)定。同時(shí),還需要考慮潮汐、風(fēng)浪等自然因素的影響,確保樁位標(biāo)定的準(zhǔn)確性和可靠性。
(2) 樁基施工技術(shù)。
根據(jù)選定的樁型和施工方案,選擇合適的施工設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行樁基施工。在施工過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù),如樁身的垂直度、水平度等。針對(duì)不同地質(zhì)條件,應(yīng)采取不同的施工工法和技術(shù)措施,確保施工質(zhì)量。例如,在軟土、淤泥等地質(zhì)條件下,可采用靜壓法或振動(dòng)法進(jìn)行樁基施工;在巖石、硬土等地質(zhì)條件下,可采用鉆孔灌注樁或挖孔樁等施工方法進(jìn)行樁基施工。
(3) 樁基運(yùn)輸技術(shù)。
在近海灘涂區(qū)域,受地勢(shì)低洼、土地濕潤(rùn)、地基不穩(wěn)定以及潮汐變化等不穩(wěn)定因素影響,樁基運(yùn)輸效率成為制約樁基施工效率的重要因素。針對(duì)灘涂地區(qū)的地形、地質(zhì)和水文條件進(jìn)行深入研究,制定合理的施工方案和運(yùn)輸計(jì)劃,采用特殊的運(yùn)輸設(shè)備和技術(shù),利用好潮水特點(diǎn)合理安排工序,減少運(yùn)輸過(guò)程中的等待時(shí)間和資源浪費(fèi),是確保實(shí)現(xiàn)近海灘涂高效樁基施工的重要保證。
(4) 樁體安裝與固定。
樁體安裝與固定是近海灘涂光伏樁基施工的核心技術(shù)之一。在安裝過(guò)程中,需嚴(yán)格控制樁體的垂直度、水平度等參數(shù),確保樁體安裝的質(zhì)量。同時(shí),還需要選擇合適的連接件和固定方式,確保樁體與光伏系統(tǒng)之間的連接牢固可靠。安裝完成后還需進(jìn)行必要的檢測(cè)和調(diào)試,確保樁基的穩(wěn)定性和承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。
4樁基施工常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案
4.1樁身傾斜
近海灘涂光伏樁基施工中易出現(xiàn)樁基傾斜的問(wèn)題,這主要是由多種因素共同導(dǎo)致的,相應(yīng)的解決方案也不盡相同。
4.1.1地質(zhì)條件影響
灘涂地區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜多變,可能存在大塊硬障礙物、土體密度不勻等問(wèn)題。這些因素在樁基施工過(guò)程中,可能導(dǎo)致樁身受到不均勻的力,從而產(chǎn)生傾斜。
解決方案為:① 加強(qiáng)地質(zhì)勘探,在施工前進(jìn)行詳盡的地質(zhì)勘探,了解地下障礙物的分布和土體的密度情況,以便在施工中采取相應(yīng)的措施;② 調(diào)整施工方法,遇到大塊硬障礙物時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整樁的垂直度,清理地下障礙物,或調(diào)整壓樁順序,確保樁基的垂直度。
4.1.2施工操作不當(dāng)
施工過(guò)程中的操作不當(dāng),如定位插樁不準(zhǔn)確、打樁力度不均勻等,也可能導(dǎo)致樁基傾斜。
解決方案為:① 加強(qiáng)施工管理,確保施工人員遵循正確的操作規(guī)程,嚴(yán)格控制定位插樁的精度,防止漏樁現(xiàn)象的發(fā)生;② 打樁完畢后,應(yīng)進(jìn)行一次全面的復(fù)核,確認(rèn)無(wú)誤后方可撤離,確保每一根樁都符合設(shè)計(jì)要求。
4.1.3環(huán)境因素干擾
近海灘涂地區(qū)常受到風(fēng)、浪、潮汐等自然因素的影響,這些因素可能在施工過(guò)程中對(duì)樁基產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致傾斜。
解決方案為:① 合理安排施工時(shí)間,避開(kāi)風(fēng)力較大、潮汐影響明顯的時(shí)段進(jìn)行施工,降低環(huán)境因素對(duì)樁基施工的影響;② 增強(qiáng)樁基穩(wěn)定性,選擇抗風(fēng)浪、抗潮汐能力強(qiáng)的樁基材料和結(jié)構(gòu),提高樁基的穩(wěn)定性。
4.2樁身斷裂
樁基施工中出現(xiàn)的樁基斷裂問(wèn)題也是多種因素綜合作用的結(jié)果,相應(yīng)的解決方案各不相同。
4.2.1地質(zhì)條件復(fù)雜
灘涂地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多變,可能存在軟弱土層、地下障礙物等不利因素。這些因素可能導(dǎo)致樁基在施工過(guò)程中遇到不均勻的阻力,從而產(chǎn)生應(yīng)力集中,最終導(dǎo)致樁基斷裂。
具體解決方案為:① 加強(qiáng)地質(zhì)勘探,在施工前進(jìn)行詳盡的地質(zhì)勘探,了解地下土層的分布和特性,以及可能存在的障礙物,并根據(jù)勘探結(jié)果制定合適的樁基施工方案;② 地基處理,對(duì)于軟弱土層或地下障礙物,采用地基加固措施,如注漿加固、換填等,提高地基的承載力和穩(wěn)定性。
4.2.2施工操作不當(dāng)
施工過(guò)程中的操作不當(dāng),如打樁力度過(guò)大、速度過(guò)快,或者樁身保護(hù)不當(dāng)?shù)?,都可能?dǎo)致樁基斷裂。
具體解決方案為:① 規(guī)范施工操作,確保施工人員遵循正確的操作規(guī)程,嚴(yán)格控制打樁力度和速度,避免過(guò)度沖擊導(dǎo)致樁基斷裂;② 樁身保護(hù),在樁基施工過(guò)程中,對(duì)樁身進(jìn)行必要的保護(hù),如設(shè)置防護(hù)層、避免碰撞等,防止樁身受損;③ 選擇合適的施工設(shè)備和方法;④ 在施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)樁身的監(jiān)測(cè)和保護(hù);⑤ 選擇合適的施工設(shè)備和方法;⑥ 嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù),如打樁速度、打樁力度等。
4.2.3材料質(zhì)量問(wèn)題
樁基材料的質(zhì)量問(wèn)題,如強(qiáng)度不足、抗腐蝕性差等,也可能導(dǎo)致樁基在施工過(guò)程中或后期使用過(guò)程中發(fā)生斷裂。
具體解決方案為:① 選擇符合規(guī)范要求的優(yōu)質(zhì)樁基材料,確保其具有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕性;② 對(duì)進(jìn)場(chǎng)的樁基材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),確保材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。
4.2.4環(huán)境因素干擾
近海灘涂地區(qū)常受到風(fēng)、浪、潮汐等自然因素的影響,這些環(huán)境因素可能對(duì)樁基產(chǎn)生額外的應(yīng)力,導(dǎo)致樁基斷裂。
具體解決方案為:① 合理安排施工時(shí)間,避開(kāi)風(fēng)力較大、潮汐影響明顯的時(shí)段進(jìn)行施工,降低環(huán)境因素對(duì)樁基施工的影響;② 增強(qiáng)樁基抗環(huán)境能力,選擇具有較好抗風(fēng)浪、抗潮汐能力的樁基類型和材料,提高樁基的穩(wěn)定性。
4.3承載力不足
承載力不足可能是由于樁基設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量不高等原因?qū)е碌?。為此?yīng)優(yōu)化樁基設(shè)計(jì),加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制,確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,在必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)樁或加固處理。
5結(jié) 語(yǔ)
樁基施工是近海灘涂光伏項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其施工方法的選取直接影響到光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。本文深入探討了近海灘涂光伏樁基施工的技術(shù)挑戰(zhàn)、施工工藝、施工關(guān)鍵技術(shù)、樁基施工過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題及可能的解決方案,旨在為未來(lái)的近海灘涂光伏項(xiàng)目提供施工參考和技術(shù)支持。在未來(lái)的發(fā)展中,應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,提高近海灘涂光伏樁基施工的技術(shù)水平和環(huán)保性能,為推動(dòng)全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化作出更大貢獻(xiàn)。
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(編輯:胡旭東)