本文主要介绍河北正元氢能科技有限公司煤炭清洁高效综合利用项目（年产30万吨合成氨52万吨尿素装置）中一台5000m³液氨球罐在设备基础桩基工程施工过程中灵活应用传统潜水钻机钻孔的新方法。

在目前化工工程项目的建设中，随着生产产能和生产规模的不断增大，化工生产装置和生产设备相较以往也日益增大，其中一些大型（重型）设备的基础地基处理也日趋严格。由于该项目地处沿海地区，项目装置及设备的基础地基处理大多选用桩基工程，根据施工工艺又分为成品预制桩、钻孔灌注桩这两大类。

该公司现有3台储存液氨用球形储罐（5000m³两台3000m³一台），于液氨罐区内一字单排集中布置，该液氨罐区属于危险化学品一级重大危险源。新上项目拟在液氨罐区预留位置新上一台5000m³液氨球罐，根据项目安全设计和规范要求，新上液氨球罐设备与现有生产装置的安全间距不足，经专家论证和研究后，最终确定设计方案：将原3000m³液氨球罐移位至预留空地，在原3000m³液氨球罐位置布置新上5000m³液氨球罐，重新打桩后制作设备基础。

该液氨储罐区属于危险化学品一级重大危险源，在该区域内的施工作业除按规范实施外，须向地方应急管理部门申报备案，并布置现场监控。其中，桩基施工作业需考虑不得影响现有装置和设备设施的正常安全运行。针对该工程施工特殊要求，建设单位、设计单位和施工单位对新上液氨球罐的桩基施工工艺进行了详细讨论和反复论证：（1）成品预制桩因为效率较高，可以极大缩短施工时间，在目前应用最为广泛。成品预制桩施工常用锤击法和静压法，施工常用桩机设备（尤其是静压桩机设备）体型较大，考虑该液氨储罐区场地条件有限，静压桩机施工被直接否决；而锤击桩机施工不可避免会产生巨大震动和浓烟火花，考虑到可能影响仪表安全运行、现场环境禁火要求以及场地条件限制等因素，锤击桩施工也被否决。成品预制桩设计及施工方案最终被否决；（2）钻孔灌注桩施工常采用旋挖钻机，先挖土成孔，再放入预制钢筋护笼后浇筑混凝土成桩，考虑到施工过程中旋挖出土方较多，场地存放及土方倒运等条件限制，以及回转旋挖钻机体型过高过大，移动过程中或桩机倾倒都可能危及周边安全设施运行等系列风险，该钻孔灌注桩设计及施工方案经反复讨论后，也被否决。

根据设计规范该液氨球罐基础地基处理必须选用钢筋混凝土桩的要求，另综合考虑现场环境条件，经过研究比选和反复论证，该5000m³液氨球罐桩基工程最终确定选用施工效率相对低下，但是安全系数较高的传统潜水钻机进行桩孔成孔施工。

施工工艺简介：采用潜水钻机，在钻孔的同时，将桩孔中的旋挖土方先化为泥浆，泥浆抽出的同时，同步注入水浆；同时，在旋挖过程中钻头挤压桩孔中泥浆护壁成孔，桩孔成型后，放入桩身钢筋笼，及时浇筑混凝土成桩；作业过程中抽出的泥浆采用渣浆泵抽入泥浆槽车中临时储存，运至预定地点排放，可在极大程度上避免现场污染。该施工工艺成功解决了本项目中场地条件限制、环境禁火要求、机械噪声震动及现场污染等一系列问题。

    工艺优点：动力、减速机及钻头一体，共同潜入水下工作；钻杆仅承受垂直拉力，不承受水平剪切力，设备作业过程安全系数高；经现代化改装的潜水钻机设备比较小巧，自带行走机构，机动灵活；施工过程中旋挖土方被及时化为泥浆流出，泵入泥浆槽车，避免了施工场地土方堆积造成扬尘污染，同时能最大程度节约施工占地。

结论：在技术进步发展迅速的今天，部分传统工程施工工艺不再具备技术和效率优势，甚至已经处于濒临淘汰的局面，但是，传统工艺技术经过历史实践检验，凝积了大量劳动人民的智慧结晶，也有它自身存在的优势。根据社会和时代的发展潮流和趋势，可以及时对一些传统工艺技术进行现代化改良和改造。

技术的发展和进步是一个循序渐进的过程，对一些传统工艺技术进行适当改良并加以灵活应用，可以解决一些技术发展过程中遇到的疑难杂症，从而加快科技发展的步伐。

技术来源：河北正元氢能科技有限公司、中冀建设勘察设计有限公司

参考文献：

1.住房和城乡建设部.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008，总则：1.0.3，灌注桩施工：6.1-6.3

2.国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会.《危险化学品企业特殊作业安全规范》GB 30871-2022/（2014），5动火作业，10动土作业