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勁性復合樁在中國水電天津南港海上風電場一期工程中的應用
發布時間：
2017-11-02
該工程位于天津市南港工業區南防波堤以外，青靜黃河口左治導線以里，共有18 個風電機組，地質剖面見附圖1。根據投標階段初步設計方案，該工程風機基礎采用灌注樁低樁承臺基礎型式，每個風機基礎布置26根樁徑1.2m，樁長45m的灌注樁，樁分三圈布置，內圈4根，中圈3根，外圈19根，共26根。后改為33根連體勁性復合樁，外圍水泥土樁樁徑1.2m，樁長26m，內芯PHC管樁樁徑0.8m，樁長26m，樁端進入④3粉細砂6m以上。內圈4根，中圈11根，外圈18根，共33根（見附圖2），節約造價約40%。6根試樁檢測結果如下，均滿足要求：低應變動力檢測均為Ⅰ類樁，豎向抗壓極限承載力不低于4900kN~10000kN，豎向抗拔極限承載力不低于2180kN~4000kN，水平極限承載力不低于300kN（檢測結果見附圖3，試驗采用的管樁為兩根管樁搭接共26m，填芯未填至連接處，有一根樁水平加載至210kN時水平位移超過1cm，略低但仍滿足設計要求，后工程樁采用特制單節26m管樁）。以上為單樁試驗結果，實際由于樁與樁之間用水泥土樁搭接形成連體，整體性和穩定性更好。搭接方案最初的想法為如附圖2下圖平面所示全部搭接，最終施工僅在每根勁性復合樁兩邊施工了兩根直徑1.2m，有效長度6m的水泥土樁。
本工程存在大量淤泥質土，對水泥土樁成樁有不利影響甚至難以成型。我們針對本工程土質采用了勁性復合樁專用的軟土固化劑5號（含碳酸鈉等成分），水泥土樁成樁質量良好，鉆芯取樣結果見附圖4。我們還進行了室內水泥土塊28d強度試驗，同條件下不摻固化劑試塊無側限抗壓強度為1.9MPa，摻固化劑試塊無側限抗壓強度為3.2MPa，強度提高超過60%。
附圖1：地質剖面
附圖2：天津風電項目鉆孔樁和勁性復合樁方案圖
附圖3：檢測結果
結論
(1)低應變動力檢測
試樁S1、S2、S3、S4、S5.S6,錨樁M6、M7均為I類樁。
(2) 豎向抗壓靜載荷試驗
試樁S1的豎向抗壓樅限承載力不低寸1900 kN，滿足設計要求;
試樁S2 的豎向抗壓極限承載力不低于9600 kN,滿足設計要求:
試樁S3 的豎向抗壓極限承載力不低于1900 kN,滿足設計要求;
試樁S4 的豎向抗壓極限承載力為10000 kN,滿足設計要求:
試樁S5 的怪向抗壓極限承載力不低于6000kN，滿足設計要求;
試樁S6 的豎向抗壓極限承載力不低于6000kN，滿足設計要求。
(3) 豎向抗拔靜載荷試驗
試樁S2 的豎向抗拔極限承載力不低于2180 kN，滿足設計要求;
試樁S3 的豎向抗拔極限承載小為27000 kN,滿足設計要求;
鎘樁M6 的豎向抗拔極限承載力不低于2616kN,滿足設計要求;
錙杜M7 的豎向抗拔極限承載力不低于2180 ky,滿足設計要求;
試杠$4 的豎閂抗拔極限承載力不低于2400 kN，滿足設計要求;
試杜S5 的豎向抗拔極限承載力不低于4000 kN,滿足設計要求;
試杜S6 的豎問抗拔極限承載力不低于2400 kN,滿足設計要求。
(4) 水平靜裁倘試驗
S3#樁加載至210kN 時; 承臺底標高的位移為10.64mm,水平承載力滿足設計要求;
S24樁加載全300kN 咐; 承臺底標高的位移為13.12mrl,水半承載力滿足設i 荽求;
M7#樁加載全300kN 時，承臺底標高的位移為21.74m; 水半承載力滿足設計要求;
M64樁加載塵300kN 時，承臺底標高的位移為9.83rnrl,水半承載力滿足設i 荽求;
$1樁加載全300 kN 時; 水臺底標高的位移為10.13 mm,水半承載力滿足設計荽求;
S5#樁加載至360 kN時; 承臺底標高的位移為10.72 mm,水平承載力滿足設計要求;
S6樁加載不300kN時，承臺底標高的位移為6.22mm,水平承載力滿足設計要求。
附圖4：鉆芯取樣結果
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