摘要:随着国民经济的飞速发展,今后特高压、多回路的输电线路将不断出现,对基础的强度要求也将越来越高,因而采用钻孔灌注桩在平坦地带黏土、软土和河网地带施工,是一种较理想的工艺。本文主要对输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术进行分析。
关键词:输电线路;铁塔基础;钻孔灌注桩技术
钻孔灌注桩的施工技术对于提升电力资源的生产力和生产效率,保障电力资源的传输安全运行及推动电力领域的健康可持续发展等,都有着重要作用,因此加大对输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术的相关研究,具有深远意义。
一、输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术分析
1、成孔技术分析:
一是施工设备的选择,应根据设计提供的工程数据等情况下,对灌注桩区域的地质数据进行详细的分析对比,同时将地质数据与桩位图进行合并,得出适合灌注桩施工区域的设备型号,然后进行经济技术比对,选择适合工程项目施工的冲击钻机;同时施工前应做好施工场地平整和排水系统设置,做好施工区域内的供水供电、施工道路、施工设施及生活设施等的布置安排。
二是钻头的选取,在输电线路铁塔基础灌注桩的施工中,由于其施工地层的土壤构成方面,主要是以粒径在5cm以下的粗砂、中砂,及砾石等构成,其土层较为稀松,因而处于施工成本等多方面综合考虑,选用梳齿型的钻头不仅能够有效的达到钻孔目的,还能极大的降低施工成本,提升工程总体效益。
三是护壁泥浆要求。桩位地层中分布在粘土层、碎石土层,由于碎石层、碎石土层的透水性大,稳定性差,钻机成孔过程中根据情况如需用泥浆护壁,开孔前应提前制备泥浆,可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备,相对密度应控制在1.1~1.2,碎石土层或容易坍孔的土层中成孔时,泥浆的相对密度应控制在1.3~1.5,粘度25-28s,含砂率<6%。,因此为了有效清除孔底沉渣,所选取的泥浆还必须具有一定的黏附沉渣的功效。具体来说所选取的泥浆,其相关参数需满足以下条件:失水量小16 ml/30 min,漏斗粘度保持在25~32 s,其密度控制在1.01~1.07 kg/L范围之间[1]。同时应严把造浆质量,控制进尺,防止塌孔现象的发生;在松散和流砂中钻进,要适当加大泥浆密度、黏稠度、胶体率。采用泥浆护壁、正循环法钻进施工如图所示。
四是埋设护筒技术,护筒的作用是固定桩位,引导钻孔方向,隔离地表水免其流入井孔,保护孔口不坍塌,并保证孔内泥浆水位高出地下水位或施工水位一定高度,形成静水压力,以保护孔壁免于坍塌;
钢护筒内径计算:主要根据护筒长度、埋设的垂直度和钻机的性能等因素确定,钢护筒内径应大于钻头直径100mm,并不宜大于设计桩径300mm。计算公式为D≥d+LJ+δ;D—护筒内径(mm),d—设计钻孔直径(mm),L—护筒长度,J—护筒下沉允许倾斜度,取值0.5%~1%,δ—钻头摆动的富余量,可取30~50mm。
钢护筒材质壁厚确定:一般规范要求钢桩的壁厚为直径的1/80~1/100,而钢护筒设计,根据经验其壁厚应控制在 1/120~1/150 钢护筒直径为宜(Q235A),有时钢材材质好时可达到 1/172 护筒直径(Q345C)。
钢护筒长度确定:根据现场地形地质、结合设计地勘单位现场确认,按以往经验,在陆地上的护筒长度不少于 1.0m。
钢护筒控制要求:单排桩、边桩平面偏差:50mm,群桩中间桩100mm;垂直度偏差1%。
2、钢筋笼施工技术分析
其主要是将钢筋笼整体施工,主要在:钢筋笼制作→钢筋笼堆放→钢筋笼下沉与连接→钢筋笼固定等4个技术环节控制。进场后的钢筋,须经监理见证取样并送检试验合格后方可进行制作加工,制作顺序为先将主筋等间距布置在专用的钢筋绑扎支架上,保证每节钢筋笼主筋位置一致,待固定住架力筋(加强筋)后,再按照规定的间距布置箍筋。架力筋与主筋之间的焊接采用点焊,箍筋与主筋之间采用绑扎连接;主筋连接通常采用机械连接,接头在同一断面不超过50%。钢筋笼加固在适当间隔处布置架立筋(布置间隔为4米),并与主筋焊接牢固,以增大钢筋笼刚度,吊点位置要求设置在加固处。钢筋笼堆放应考虑安装顺序、钢筋笼变形等因素,以堆放一层为宜。
钢筋笼固定:钢筋笼连接好下沉后,应计算钢筋笼长度和底部高程是否符合质量标准,同时将钢筋笼稍微上提使之处于悬空状态,确保钢筋笼保持对中,最后再将钢筋笼上部与压笼器焊接牢固,防止下沉或上浮。钢筋笼固定示意图如图所示。
3、砼的灌注技术分析
一是清孔施工。清孔是成桩施工时的一个重要环节,其目的是通过清孔使桩孔的质量指标符合桩孔质量要求或设计要求。主要有正循环法、泵吸反循环法、气举反循环法、捞渣法等,依据工程成孔技术,采用不同的方法进行清孔法进行浮渣、排渣和清孔。清孔后泥浆比重应控制在1.15~1.20t/m3之间;沉渣处理分为以粗粒土为对象的一次处理和以超细粒土为对象的二次处理,处理结束后马上测定桩孔深度。
二是砼的灌注技术
浇制前、中均需进行坍落度检测,一般采用180mm~220mm;砼充盈系数一般土应不小于1.1,软土应不小于1.2。在砼的灌注施工中,一定要保障其施工的连续性及紧凑型,灌注过程中导管应始终埋在混凝土中,严禁将导管拔出混凝土表面,导管埋入混凝土面的深度 2~8m 为宜,最小埋入深度不得小于 2m,也不宜过长,导管应勤提勤拆。最后灌标高应比设计桩顶标高高出桩顶500mm,且不大于1m,以使凿除桩顶部的泛浆之后,保证设计标高以下的混凝土符合设计要求;砼初灌量应能满足最小埋管深度,控制深度为 0.8m~1.0m,也能满足导管底口与孔底间距要求,一般取0.5m。混凝土浇筑前,应确定混凝土初灌量: ;V—混凝土初灌量(m³);D—下部桩孔半径;H1—导管底口与孔底间距取0.4m;H2—导管初次埋深取1m;d—导管内径㎜;Hw—孔内泥浆深度(m);γw—泥浆重度 12kN/ m3;γc—混凝土重度 24kN/ m3。
漏斗高度设置应能满足砼从管内顺利流出,计算公式如下: ;h1—漏斗设置高度;P—超压力(kPa)取 75;浇筑结束后,应及时冲洗干净导管、储料斗、漏斗等机具,并及时整理汇总混凝土灌注记录。
随着我国电力领域迅猛发展,在输电线路建设领域中,铁塔基础的钻孔灌注桩施工技术,是其中最为核心的技术之一,施工质量的优劣,将直接关系到输电线路的正常运转,因此加大对输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术有着积极意义。
参考文献:
[1] 朱天浩,徐建国.输电线路特大跨越设计中的关键技术[J].电力建设,2015,(4).
[2] JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》
[3] 8 JGJ106-2014《建筑桩基检测技术规范》
论文作者:莫世荣1,刘银峰2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/4
标签:钢筋论文; 钻孔论文; 泥浆论文; 导管论文; 铁塔论文; 混凝土论文; 线路论文; 《基层建设》2017年第24期论文;