(来源:河北日报)
转自:河北日报
软基上“立”起硬实力 小公司制定“省标准”
——河北海创岩土工程有限公司“软土地基微创处理系统”在沿海、河边彰显技术实力
3年前,唐山三友精细化工有限公司厂区下的32万平方米土地,还是一片由吹沙造田而来的陷脚软土,地基软到连围挡都立不住。如今,化工厂内诸多厂房有序排列,烧碱、氯乙酸等主打产品的生产如火如荼。
这样的巨变,起步于一项名为“多点振动微型挤密桩”的创新技术。
“速度快、工艺强、投入小。”唐山三友精细化工有限公司项目规划发展部部长孙继川用九个字评价这项技术,并称以此技术处理后的地基,8吨的地面承载度完全可以满足厂区各项生产要求。
作为省属国有重点骨干企业,选择一家52人团队的小公司为一个重点项目“打前站”,在唐山三友集团有限公司的项目建设中并不多见。促成此次合作的,是河北海创岩土工程有限公司(以下简称“海创公司”)的硬核技术以及成功案例中实打实的工程效果。
一家规模不大的民营企业,何以在软土地基处理这一细分领域绽放异彩?成立于2009年的海创公司,用敏锐的市场嗅觉和十几年的孜孜以求给出了答案。
牛刀小试,开启软土处理新路径
“公司的初期业务涵盖地质勘察、测绘、常规打桩等岩土工程全链条服务,软土地基处理只是其中一项。”海创公司执行董事兼总经理付海介绍,“有一次,我作为专家参与曹妃甸地基处理评审时发现,传统强夯、换填、碎石桩等方法,在内陆硬土区可用,在滨海、滨河、沼泽等软土区却‘水土不服’,普遍存在成本高、工期长、质量不稳定等问题。”
自那时起,付海的心中便有了主攻软土地基处理的想法。因为,当时曹妃甸工业开发区的填海造地工程规模已现,这些新增土地多为吹填土、淤泥等软土。谁能用更低成本、更短工期、更强质量解决“站不稳”的问题,谁就抓住了未来的广阔市场。
2013年,海创公司从想法步入实践,载体是一个滨湖的旅游项目。“我们进场做地基处理的时候,遭遇了‘橡皮土’,碾压后地面是波浪状的,原有工艺完全失效。”后来,公司技术人员尝试用小直径、小间距微型桩打孔,再注入生石灰与石粉压实。这种“挤密”的方式,让土体强度大幅提升。“就像‘纳鞋底’,几层布叠到一起还是软的,但用细密针脚纳上,鞋底就硬了。”付海说。
这一现场应急方案的成功给了付海很大启发:小间距密布桩体能形成有效的边界约束效应,可以用微型桩技术在土体中植入密集的“骨架”,解决水边软土加固的难题。同时,一个更长远的想法在他心中生根:曹妃甸每年因填海造地产生巨量疏浚淤泥需要处置,而唐山本地每年又有超2000万吨的钢铁冶金固废(如钢渣)堆存待用。如果能将“处理不掉的废土”和“难以消化的废渣”结合起来,实现“以废治废”,这将是一条极具生命力的绿色岩土新路径。
由此,海创公司开启了系统性探索软土处理的新路径。
孜孜以求,十年磨砺造就省级“行业规范”
“软土含水量高,如何脱水是关键。在‘挤密桩’的基础上,我们在实验中创新性地采用了小间距边界约束下的‘高频振密—真空排水’联动工艺,通过短暂受控液化和强制排水,实现土体快速固结与承载力提升。让水先析出来,再经过快速密实,就能高效排水固结。”海创公司总工程师曹永祥介绍。软土处理工艺不断推进的同时,公司的施工设备也在不断优化,打桩机由单孔变为双孔、多孔,再加上高频振动,真正实现了施工速度和效果的双提升。
随着技术研究的不断深入、施工设备的不断优化,2016年,海创公司在曹妃甸投入资金购置设备,历时半年,在十几亩土地上系统地改良、验证“多点振动微型挤密桩”软土处理工艺,以翔实数据证实了小间距密集布桩加振动密实的有效性。这次系统性试验不仅验证了工艺参数的可行性,也为后续将软土分类为“可振土”“可挤土”“可固土”并分别施以不同工法的理论框架积累了原始数据。
2017年,公司找到河北省建筑勘察设计研究院(现名为中冀建勘集团有限公司),与河北省勘察大师聂庆科合作,以前期实验结果为基础,开始编制河北省地方标准,过程历时两年。2019年10月1日,《多点振动微型挤密桩复合地基技术规程》(以下简称《技术规程》)正式发布,标志着该技术从企业实践上升为行业规范。
《技术规程》发布前后,海创公司多次“试水”小项目,并在施工过程中不断完善工艺、改良设备。“2020年的河北域潇锆钛工业厂房地基处理项目,是《技术规程》发布后,公司接到的第一个‘正儿八经’的项目。”付海回忆说,该项目原计划采用传统打桩方案,但仅桩基部分预算就高达980万元。海创公司采用“多点振动微型挤密桩”工艺,合同价518万元,按标准完成了包括厂房地基、道路、室内地坪在内的全部地基处理,相较传统方案节省资金47.1%,以现实数据验证了技术的经济性与可靠性,该项目至今已平稳运行7年,未出现任何可观测的地基沉降问题。
系统研发,实现软土处理技术全场景覆盖
历经近二十载的深耕细作与攻坚突破,海创公司成功研发出集“微创双动力固结”“多点振动微型挤密桩”“软土稳态固结”三大核心工艺于一体的“软土地基微创处理系统”。这一技术体系不仅斩获多项国家专利,更荣膺2022年度河北省科学技术进步奖,以扎实的创新成果诠释了科技自立自强的企业担当。
该系统的一大突破在于打通了“疏浚土资源化利用”的技术链条。针对全国每年高达1.7亿至2.0亿立方米的疏浚物海洋倾倒带来的环境压力,海创公司通过“软土稳态固结”工艺,只需在原位掺入少量自主研发的固结剂,就能将高含水率的疏浚淤泥直接改性为合格的工程填料。这一“变废为宝”的能力,让疏浚土从“沿海生态负担”转变为“城建资源”,为沿海地区的新造地运动提供了极具推广价值的绿色解决方案。
基于饱和渗流固结理论,海创公司紧扣工艺适配性需求,创造性地将软土划分为可振土、可挤土和可固土,开创了软土分类的新范式,实现了从工程实践到理论升华的跨越。面向软土地基处理、疏浚土资源化利用及大宗工业固废综合再利用的主战场,从微创双动力固结、多点振动微型挤密桩的物理工艺,到掺入自创固结剂进行原位固结的化学工艺,海创公司构建起软土处理技术的全场景覆盖体系。该体系覆盖从浅层到深层、从原位到填方、从柔性处理到刚性桩基的各类工程场景。当前,依托与清华大学共建的博士创新站,科研团队正向着微生物固结领域发起新的冲锋,在工程项目稳步推进的同时,让工艺科研的脚步始终不曾停歇,以不懈奋斗书写绿色发展的时代答卷。
与传统工艺相比,“软土地基微创处理系统”可实现降低综合成本约30%、施工效率提高一倍以上;施工过程可与固废利用相结合,采用钢渣、尾矿砂等替代天然骨料,消解了固废堆存带来的土地占用和环境污染,材料消耗少,节能环保效应显著;应用广泛,目前已成功应用于建筑、铁路、公路、港口等领域的疏浚土治理。
技术竞争本质上是人才的竞争。在技术团队的打造中,海创公司的“前瞻性”决定了它在技术迭代的浪潮中始终稳居潮头。
2025年9月,海创公司与清华大学共建博士创新工作站。公司与华北理工大学贾援教授团队合作,聚焦固废资源化的研究开发与应用,其团队12人全部为博士,该团队深度参与了多项国家和河北省自然科学基金项目,在“利用钢铁废渣多基复合改性制备低碳型透水混凝土”及“工业窑气中二氧化碳矿化固化协同处理钢渣”等领域取得了丰硕成果,为海创“以废治废”的技术路线提供了坚实的理论支撑;公司还引进日本北海道大学博士后从事微生物岩土加固研究(该博士后2025年9月进站,同年入选清华大学“水木学者”计划,专注微生物岩土工程)、引入印度理工学院专家专攻数值模拟……
2025年5月,海创公司加入深部国重实验室岩土地基技术研发推广中心,成为该技术联盟的第11位核心成员……
作为高新技术企业、河北省专精特新企业、河北省科技型中小企业和河北省创新型中小企业,海创公司目前拥有自主专利技术9项(发明专利1项,实用新型专利8项)、河北省地方标准1项。
逐梦前行,目光投向更远的未来
在唐山曹妃甸区工业区内,海创公司多年来服务过的项目不在少数,也多为“口碑项目”。
工业区的唐山裕隆新材料科技有限公司项目,与大海仅隔一条“堤顶路”。2025年7月项目启动软基处理,47万平方米的软土,海创公司仅用时3个月便高标准完成了全部处理工作,丝毫未受雨季影响,且将资金控制在了1500万元以内;年产200万吨离子钢项目的投资人张贺辉,曾考虑用山皮石换填,但造价实在太高。后经人推荐找到海创公司,仅用120万元便完成了2.2万平方米软基处理作业。“跟山皮石换填相比,能省一半的钱。”张贺辉说。
最让海创公司骄傲的,还是位于曹妃甸区工业区东南部已经接连成片的“口碑项目”。在那里,海创公司7年前服务过的河北域潇锆钛工业厂房地基处理项目,至今未出现过任何地基问题。该项目负责人又将海创公司介绍给“邻居”鑫鸿金公司,让双方有了三期工程的成功合作。如今,鑫鸿金马上开始四期工程,地基处理合作单位依旧是“老朋友”。
海创公司还将足迹留在了沧州黄骅、辽宁盘锦等很多地方,因地制宜、多法联动,以废治废解决软基问题,节约成本约30%,给项目方留下了深刻印象。
近日,唐山曹妃甸发展投资集团有限公司与海创公司签订《战略合作框架协议》,标志着海创公司的专利技术将在曹妃甸更广阔的土地上发挥更大的力量。
十几年来,海创公司在曾经站不住脚的稀软土地上潜心耕耘,让一座座现代化厂房拔地而起。从消耗巨量山石料,到消纳当地钢渣废料、活化巨量疏浚淤泥,海创公司用一条“以废治废、变废为宝”的绿色技术路径,书写了岩土工程与循环经济深度融合的生动范本。随着向海发展战略的深入推进,这项发轫于曹妃甸的创新技术,必将走向更加广阔的未来。
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