摘要:連云港輸電線路工程基礎(chǔ)基本都采用灌注樁或開挖式,但由于連云港地處沿海,土質(zhì)條件相對復(fù)雜,現(xiàn)場地基土的承載力遠(yuǎn)不能滿足要求。針對這一難題,文章結(jié)合實(shí)際情況,合理選擇基礎(chǔ)形式,并從多方面入手,確保了基礎(chǔ)施工質(zhì)量,進(jìn)而為以后輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
關(guān)鍵詞:沿海地區(qū);輸電線路工程;基礎(chǔ)施工;土質(zhì)條件;基礎(chǔ)形式
中圖分類號:TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)34-0119-02
輸電線路基礎(chǔ)指的是桿塔地下部分的總體,它承受著桿塔的各種荷重,通過將來源于桿塔的各種荷重傳遞給周圍的地基,以達(dá)到固定桿塔的目的。目前,連云港市輸電線路工程基礎(chǔ)基本都采用灌注樁或開挖式。針對沿海地區(qū)的土質(zhì)情況,只有合理地選擇基礎(chǔ)形式,并制定相應(yīng)的施工技術(shù)措施,方能確?;A(chǔ)的質(zhì)量,進(jìn)而防止基礎(chǔ)發(fā)生偏移、沉降、縮徑和斷樁等情況。
1 不同基礎(chǔ)形式的特點(diǎn)
1.1 開挖式基礎(chǔ)
大開挖基礎(chǔ)包括板式基礎(chǔ)和斜插基礎(chǔ)等,主要是指先開挖基坑,然后在開挖好的基坑里支模板,模板支好后澆筑混凝土,基礎(chǔ)成型后拆去模板并回填土后夯實(shí)。開挖式基礎(chǔ)一般都有臺(tái)階,在混凝土澆制施工過程中最不容易控制的是臺(tái)階之間過渡結(jié)合處以及模板與模板之間結(jié)合處的質(zhì)量,稍控制不好就會(huì)跑漿,從而出現(xiàn)蜂窩、孔洞甚至露筋的現(xiàn)象。
1.2 灌注樁基礎(chǔ)
指通過人力開挖、樁基鉆孔等方法在土中形成所需的樁孔,然后在孔內(nèi)放置制作好的鋼筋籠,最后向孔內(nèi)灌注混凝土而形成。依照成孔方法不同,灌注樁有沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等種類。鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動(dòng)、無擠土,對周圍環(huán)境及鄰近建穿越各種復(fù)雜地層和形成較大的單樁承載力,適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物等優(yōu)點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,鉆孔灌注樁的樁長和樁筑物影響小,能徑不斷加大,單樁承載力也越來越高。對于長樁、大樁以及施工地形復(fù)雜時(shí),其施工難度大,易引發(fā)質(zhì)量事故。
2 基礎(chǔ)形式的選擇
桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不僅要滿足一般桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求,還應(yīng)滿足塔基沉降量、傾斜度等要求,特別是軟土質(zhì)地區(qū)桿塔基礎(chǔ)的選擇更有其特殊性。當(dāng)土質(zhì)條件較好,地基的弱土層厚度不超過4m的情況,可以選擇開挖式基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗娜跬翆虞^厚(一般指4m以上),地下水量大,建筑物的荷載較大,采用大開挖基礎(chǔ)不能滿足強(qiáng)度和變形限制要求,設(shè)計(jì)常常采用水下灌注混凝土方法。
3 土質(zhì)情況差時(shí)施工的技術(shù)難點(diǎn)與應(yīng)對措施
3.1 開挖式基礎(chǔ)
3.1.1 將基礎(chǔ)尺寸變大,增加基礎(chǔ)的接觸面積,從而降低作用在地基土上的單位荷載,進(jìn)而使地基滿足建筑物對地基承載力和變形的要求;此外還可以通過加大基礎(chǔ)的埋深來實(shí)現(xiàn),基礎(chǔ)埋深加大一方面可以使基礎(chǔ)埋入土質(zhì)相對較好的土層,另一方面通過深度修正地基的承載力也得到了加強(qiáng)。
3.1.2 改良地基周圍的土質(zhì),提高基礎(chǔ)周圍土體的抗剪強(qiáng)度、改善壓縮性,以滿足建筑物對地基承載力和變形的要求。目前比較常用的主要有化學(xué)加固、壓密、排水加固以及通過壓力注漿或高壓注漿等方法。
3.1.3 在地基中打樁,通過設(shè)置樁基礎(chǔ)來增強(qiáng)抗剪力,然后利用樁來做承臺(tái)、聯(lián)梁形成復(fù)合基礎(chǔ),進(jìn)而滿足建筑物對地基承載力和變形的要求,目前常用的主要有錨桿靜壓樁、樹根樁等辦法。由于輸電線路工程一般位于郊外,運(yùn)輸?shù)葪l件較差,將基礎(chǔ)尺寸變大或做復(fù)合基礎(chǔ)工程量時(shí)成本較大,且運(yùn)輸和施工不便,預(yù)期效果難以實(shí)現(xiàn)。故一般采用改良地基周圍的土質(zhì),提高其承載力,從而使地基得到加固處理。在地基的加固處理中,較為常用的是壓密注漿法。
壓密注漿法:壓密注漿是一種靜壓注漿技術(shù),采用振動(dòng)鉆機(jī)攜帶特制注漿頭鉆孔,直接利用鉆桿作為注漿管分段注入高濃度的漿液,注漿開始時(shí)漿液總是先充填較大的空隙,然后在較大的壓力下滲入土體孔隙。隨著土層孔隙水壓力升高擠壓土體,直至出現(xiàn)剪切裂縫,產(chǎn)生劈裂,漿液隨之充填裂縫,形成漿脈,使得土體內(nèi)形成新的網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)。漿脈在形成過程中由于占據(jù)了土體中一部分空間,加上土層內(nèi)孔隙被漿液所滲透,從而將土體擠密,構(gòu)成了新的漿脈復(fù)合地基,改善了土體的強(qiáng)度和防滲性能,同時(shí)也改變了土體物理力學(xué)性質(zhì),提高了軟土地基的承載力。與普通注漿技術(shù)相比,不需要打?qū)Э?、下花管、止?jié){等環(huán)節(jié),大大提高了施工效率,振動(dòng)造孔為無水鉆進(jìn),減少了對土體的擾動(dòng)。壓密注漿采用特殊材料,既有效地控制了漿液凝膠時(shí)間,確保漿液的固結(jié)強(qiáng)度,又節(jié)省了水泥漿或化學(xué)漿液。
3.2 灌注樁基礎(chǔ)
當(dāng)遇到深海灘淤泥地形時(shí),由于海淤泥的承載力小,人員進(jìn)入就要下沉,安全問題嚴(yán)重,首先應(yīng)該解決的是樁基平臺(tái)搭設(shè)問題。樁基施工平臺(tái)的選擇,從經(jīng)濟(jì)角度考慮,一般采用建筑腳手架鋼管,用扣件將三根腳手架鋼管組合,替代立桿,解決長細(xì)比和承載力問題。立桿采用三根鋼管,三根鋼管用旋轉(zhuǎn)扣件相連接組成格構(gòu)式構(gòu)件。立桿縱距1.0m,橫距1.0m,橫向水平桿(小橫桿)間距0.5m,步距1.0m。該方法具有便宜、施工方便的特點(diǎn)。
針對灌注樁基礎(chǔ)易出現(xiàn)的塌孔、縮徑、樁身砼夾渣或斷樁等情況,主要從以下四個(gè)方面加以解決:
3.2.1 加大鉆孔過程的監(jiān)督:首先要精確安裝好樁機(jī),在安裝過程中需及時(shí)調(diào)整水平位移和傾斜度,確保鉆桿中心和孔心重復(fù)。在每次鉆孔前應(yīng)重新復(fù)核該樁位及標(biāo)高。使用沖擊鉆鉆孔時(shí),如果臨近孔位上剛灌筑好混凝土,一定要等到混凝土凝固至一定強(qiáng)度時(shí)才能開始鉆孔,否則容易對相鄰樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成破壞。
鉆孔過程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工技術(shù),在軟塑黏土層中轉(zhuǎn)孔時(shí),一定要控制轉(zhuǎn)孔速度,如果轉(zhuǎn)孔太快,容易堵塞出漿口形成糊鉆。由于塑性土層遇到水膨脹會(huì)造成縮孔卡鉆,因此在塑性土層鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用上下反復(fù)掃孔處理。當(dāng)鉆頭由于磨損嚴(yán)重導(dǎo)致鉆頭直徑小于樁徑時(shí),一定要先焊補(bǔ)鉆頭然后再進(jìn)行掃孔處理。endprint
孔內(nèi)的靜水壓力要始終保持在0.2kg/m2。在松散地層里轉(zhuǎn)孔時(shí),首先要降低轉(zhuǎn)速和鉆壓,同時(shí)要適當(dāng)增大泥漿的相對稠度和密度,從而降低沖液對孔壁的影響。
在轉(zhuǎn)孔過程中要經(jīng)常留取渣樣,每m取樣不少于1組,特別當(dāng)轉(zhuǎn)至在離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0~1.5m時(shí),要做到每30cm取一組渣樣,每根樁至少取三組渣樣。
3.2.2 高度重視清孔工作:通過清孔一方面可以徹底清除孔底沉渣,使樁基礎(chǔ)和地基良好接觸,進(jìn)而大大提高樁底承載力,另一方面可以調(diào)節(jié)孔內(nèi)泥漿比重、稠度、粘度,為下一步灌樁做準(zhǔn)備。
終孔后,將鉆頭提至距孔底大約30cm處,使之空轉(zhuǎn),將孔底的沉渣吸出,最終使泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度為17~20s。
當(dāng)制作好的鋼筋籠在孔里放置完畢并固定好后,要再次檢測孔深和沉渣厚度等參數(shù)。如果沉渣過厚或泥漿比重超標(biāo),可用導(dǎo)管中附屬的風(fēng)管再次清孔,直至相關(guān)參數(shù)全部符合設(shè)計(jì)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.3 注重鋼筋籠檢查:鋼筋籠的制作要和成孔工作同步。在制作過程中重點(diǎn)檢查焊接質(zhì)量、搭接長度。分段制作的鋼筋籠的長度以鋼筋的定長為宜,但不宜短于6m,連接時(shí)50%的鋼筋接頭應(yīng)予錯(cuò)開焊接,且兩鋼筋軸心在一直線上。由于鋼筋長度限制以及方便鋼筋籠在孔里的放置,鋼筋籠一般采用先分節(jié)制作后搭接焊的方式,搭接時(shí)一定要確保接頭錯(cuò)開,并且在同一截面內(nèi)接頭數(shù)不超過總數(shù)的50%。
鋼筋籠的保護(hù)層一般采用混凝土滾輪,滾輪半徑比保護(hù)層厚度稍小,每隔2m均勻布置4個(gè),穿在箍筋上,這樣既確保保護(hù)層厚度,又能防止對孔壁的破壞。
起吊鋼筋籠時(shí),首先要選準(zhǔn)吊點(diǎn),然后固定好鋼筋籠,使籠子垂直,最后對準(zhǔn)孔位慢慢下放。在分段焊接鋼筋籠時(shí),一方面要按照工藝要求保證焊接的長度和質(zhì)量,另一方面要控制焊接的時(shí)間,不宜過長。對非全長配筋的樁,鋼筋籠頂標(biāo)高低于地面時(shí)用吊筋將鋼筋籠焊接牢固,防止下落。
3.2.4 控制好混凝土的灌注:灌注前要對孔深、沉碴厚度、泥漿比重等參數(shù)再次進(jìn)行復(fù)查,如發(fā)現(xiàn)不合格情況,要立即進(jìn)行處理。
灌注混凝土的導(dǎo)管采用逐節(jié)拼接方式,導(dǎo)管直徑一般為20~25cm,每節(jié)長度為2~4m,便于高度調(diào)節(jié)。導(dǎo)管下端距孔底距離25~40cm,位于樁孔中心。為了檢測導(dǎo)管的密實(shí)性,拼接組裝完成后要立即進(jìn)行壓水試驗(yàn),試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行混凝土的澆灌。
混凝土的首次澆筑一定要計(jì)算和控制好,要確保澆筑后混凝土面高出導(dǎo)管底部1m。同時(shí),在灌注過程中,要確保導(dǎo)管埋深不大于4m,以便于導(dǎo)管上提。
在灌筑過程中要做好測量和記錄工作,每灌筑同等數(shù)量的混凝土后,要立即測出混凝土面的上升高度,繪制單樁柱狀圖,通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算出該樁徑各段的擴(kuò)孔率。
此外,灌注過程一定要連續(xù),每根樁必須一次灌筑而成,防止出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
4 結(jié)語
在送電線路工程基礎(chǔ)施工過程中,特別是在土質(zhì)條件較差的沿海地區(qū),會(huì)遇到各種各樣的施工技術(shù)難點(diǎn)。這就要求我們一方面要抓好設(shè)計(jì)源頭,針對現(xiàn)場的實(shí)際情況,選擇合理的基礎(chǔ)形式;另一方面要找出問題的關(guān)鍵原因,對癥下藥,同時(shí)做好施工的過程控制,從而有效地解決各種難題,確保工程順利實(shí)施。
參考文獻(xiàn)
[1] 常曉東.對電力工程輸電線路施工管理的探討[J].黑龍江科技信息,2014,(18).
作者簡介:高博(1982-),男,江蘇灌云人,供職于江蘇省連云港供電公司建設(shè)部,研究方向:工程建設(shè)管理和項(xiàng)目協(xié)調(diào)。endprint