摘要:在高压输电的整个过程中,铁塔绝对是非常重要的一个环节。高压输电中,线路的基本运行过程以及工程的整体收益受到铁塔的外观和构造设计的直接影响。对于铁塔建设的基础设施来说,其影响的因素包括了:输电线路的电压大小,电路中回路的具体数量,导线在回路中横截面的大小等等。随着电压等级的升高,回路数以及导线的横截面积也随之增大,对于硬件设备的要求也就随之增高,特别要指出的是在地质情况较差的塔位中,要对这种情况尤其重视。现在较常用的铁塔基础形式就是灌注桩。这种形式之所以常用,是因为施工简单,技术发展成熟的优势被世人熟知。而且应用也非常广泛。
本文将结合具体的实例,对灌注桩技术在铁塔工程中的具体应用的设计进行了分析,仅供参考。
关键词:输电铁塔,灌注桩,设计
对于铁塔的类型,在实际的选择中,由于受到不同因素的影响,通常可以进行以下情况的分类:杆塔形式,受力的情况,运输的情况,地质地形情况等。综合以上因素来进行输电线路铁塔基础形式的最终确定。
1、工程概况
选定一个高度为70m的某铁塔,其组成结构为一个大型的跨越式钢管。同时这个输电铁塔位于地震频发的地震带上,可以说地势非常恶劣。在卫星的地图上可以看出,其地理位置正巧为地壳板块的中间部位。所以,这对于输电铁塔的相关避震基础设施,就提出了更高的要求。在这种特殊的环境中,如果出现地震,地基上就会堆积大量的淤泥,同时在这种地势环境下,其岩石层也具有一定的深度,可以说地势情况相当复杂。结合实际情况以及大量的参考资料进行综合分析,同时为了工程的质量得到保障,最终得出的方法是,进行钻孔灌注桩结合承台以及连梁。
2、施工方法及质量控制
本工程使用的是,泥浆护壁旋转钻孔以及水下灌注混凝土法进行成桩
2.1 测量分坑
首先需要在线路的方向上,进行复测,在复测结果确认无误后,可以依照设计图纸对分坑进行测量。因为基础的正,侧面根开相等,所以可以使用正方形分坑法进行定桩。同时需要找到影响程度不大的地点进行基轴线以及高程的控制桩的设置,随后做好记录工作。
2.2 成孔
依据本工程的实际地质情况,桩成孔需要使用具有较强适应性的GZ-1500型号工程钻机,钻头选择单腰三翼钻头,并通过正循环旋转钻完成成孔。
2.2.1 护筒埋设
对护筒的埋设应该遵循准确且稳定的原则。护筒井口的直径与筒外直径数值应相差80至100mm为最佳,而护筒的中心和桩位的中心位置相差不能超过50mm,同时护筒上在竖直方向上,需要进行严格的保持。护筒的溢口与泥浆槽需要进行对准,而且对护筒的埋设深度要求其不得小于1.5m,对高度的要求是,最少达到0孔内的泥浆面高度。
2.2.2 钻机就位
在对钻机进行定位时,应使用十字交叉法进行定位。钻头尖与十字交叉线的中心应进行对准。钻机井架的中心,转盘的中心以及桩位的中心三者位置应该在同一垂直的线上。这样能够对钻机的水平稳固性进行保证,同时可以避免在钻进的时候,钻机出现倾斜或者偏离桩位的现象发生。
2.2.3 制浆
在泥浆护壁旋转钻机成孔灌注,此时应加设三倍的单桩方向的泥浆池一个,以及二倍方量的泥浆沉淀池一个。对钻孔的泥浆进行调制时,对泥浆的比重应控制在1.15到1.20之间,其粘度应在18-22这个范围里,含砂率要保证小于4%,胶体率最少在95%以上。在进行钻孔的时候,需要对泥浆的质量进行定时的检查,对泥浆池中那些比重较大的泥浆要进行及时的清除,在去除的同时要进行清水的补充以便于泥浆可以进行及时的置换,以保障泥浆的技术性能以及正常的循环,对成孔的质量以及施工进度是可靠的保障。
2.2.4 成孔及清孔
对于钻进的转速选取,应在30-45r/min范围内选择,泵量取180m3 /h,在对钻杆进行加接的时候,首先应该停止钻进的操作,同时让循环系统维持1-2min,这个时间内将孔底存在的沉渣进行清除。每两分钟,就应该使用测绳对钻孔的深度进行一次测量,当钻孔的深度满足设计值的要求时,及时的开展清孔工作。在清孔时,钻头应在与孔底相距100-200mm的位置进行空转,同时保持泥浆循环系统持续运转。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆把相对密度在1.05-1.10之间,且不含杂质的新制的泥浆压入到钻杆中,清孔时间不得少于30分钟。
在钢筋笼与导管下放完毕后,对沉渣的厚度应进行再次的检查,沉渣的厚度最大不得超过100mm,因为安放焊接钢筋以及导管的时间相对较长,这个时间孔底会重新出现沉渣,所以有必要进行二次清孔,可以选择导管清孔的方法,对沉渣进行置换。
2.3 制作钢筋笼
第一步是对焊接用的钢材进行测试,对钢材要进行接拉力的试验,通过后才能投入施工。第二步是对钢筋笼进行成型操作,在进行钢筋的焊接时,必须避免与尺寸有关的误差的出现,尤其是主筋的间距,箍筋的间距,主筋的长度以及钢筋笼的直径是绝对不能出任何差错的,必须与设计的要求严格相符。
对于在本工程中,使用的部分20MnSi钢筋,需要采取特殊的工艺才可以进行正常施工。首先在焊剂的时候,焊条存放的地方需要干燥,其次在使用前需要经过两个小时250℃-300℃的烘培,在完成焊接之后,需要对其进行高温回火处理。
3、设计
在前期的基础策划工作结束之后,后续要进行桩以及承台的尺寸的选择与准备。对该工程所处的环境复杂进行考虑之后,对桩径的初步布置为1.2m左右,继而通过对钻孔的外部环境的探查最终将桩的长度进行确定。桩的长度最好恰当,不要出现偏长以及偏短的情况的发生,桩的长度如果偏短,需要通过半径的增大来进行弥补,这种做法同时对桩端的位置也造成了影响,影响了其抗震性。桩的最终长度确定为55m到63m之间,此时,可以使用一些传统的施工工艺,比如传统的施工冲以及施工钻孔。对于基础台的尺寸要参考半径来最终确定,甚至要通过一定的比例最终进行使用。而且对于承台的厚度来说,要最少达到普通的承载度。承台在地下埋的位置以及在施工过程中,基坑的挖掘和排水都会产生直接的影响,所以在进行最初设计的时候,要对省时省公的原则进行遵循,尽可能的减少排水量,开挖量以及埋承台的深度。
4事故的预防以及处理
在实际中,较为常见的成桩事故有导管堵塞,钢筋笼上浮,断桩,各种桩身砼质量问题。
4.1 导管堵塞
导管出现堵塞的原因主要有导管出现变形以及内壁出现砼硬结,从而对水栓的通过产生影响。亦或是隔水栓上没有先灌水泥砂浆,而砼的粘聚性较差,漏斗中沙离析,粗骨科颗粒卡住入隔水栓或者隔水栓上架桥。为消除卡管,可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管提升后猛然下插导管的动作来抖动导管,抖动后位置不得低于原来的位置。
4.2 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮的主要原因是砼品质较差,易离析,初凝时间不移的,坍落度损失大的砼,都会使砼面上升到钢筋笼底部时,钢筋笼难以插入或者无法插入而造成上浮,有时砼面已升至钢筋笼内一定高度时,表面砼开始发生初凝结硬,也会携带钢筋笼上浮。而且还有钢筋笼孔口牢固不定,导管在提升时与钢筋笼出现钩挂的情况等。出现上述情况时,可通过配置砼和加快灌注速度进行避免,或者对钢筋笼的固定进行加强。
4.3 断桩夹泥
出现原因有,灌注时间过长,表面砼流动性较差,导管埋深浅。可以在灌注中途导管砼提出砼面而形成断桩,如混尽可能泥浆层不厚,能将导管插入并穿透此层到达完好地砼内时,灌注前将导管内部及沉泥完全吸干净,如残留部分水则加大量泥用量,以后的砼恢复正常灌注。
5、结语
对于整个工程的设计过程来说,监督人员要对施工人员严格的进行监督,同时要加强对其的管理。施工人员要结合实际的环境情况,当施工中遇到难以解决的问题时,就需要相关的技术人员,对原有的设计进行一些创新以及运用一些特殊的处理手段,从而对施工过程中遇到的难点与出现的问题进行解决。此外对工程的进度要尽可能的加快,这可以有效的节省工程用时以及投资。除此之外,在设计输电铁塔的灌注桩基础时,首先要对相关的设计规范进行遵循,其次要结合工程的实际进行必要的创新与改革,以便于对实际工程的需要进行更好的满足。
参考文献
[1]马建斌 灌注桩在相关工程中的应用 [J]电力建设 2015
[2]崔晨晨 铁塔基础钻孔灌注桩施工实践[J]中国城市经济 2010
[3]张铁林 后注浆灌注桩技术应用与优化的研究[J]城市的建设理论及研究(电子版) 2012
[4]李云龙 钻孔灌注桩技术在送电线路铁塔基础工程中的应用[J]华动电力 2013
论文作者:姜策
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/24
标签:导管论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 铁塔论文; 钻孔论文; 工程论文; 钻机论文; 《基层建设》2017年第12期论文;