摘要:核心城市通信网络建设趋于深度覆盖,小区覆盖、道路覆盖的需求越来越多。通信铁塔建设中,常采用钢筋混凝土现浇基础,该种形式的基础,工艺成熟,就地取材,施工技术要求较低,在全国范围内广泛使用,但在人行道、绿化带、小区周边等场景下,往往受限于施工场地面积、地下管线情况、长时间施工居民投诉,泥浆处理等问题,钢筋混凝土现浇基础就会出现很多无法避免的弊端。因此,将钢管桩工艺引入至通信铁塔建设中。
关键词:钢管桩,通信铁塔,基础
但以往的钢管塔基础大多采用现浇钢筋混凝土基础,在施工过程中需要大面积开挖,基础浇铸完毕后还要满足长时间的保养期要求;而现在城市的各种地下管道越来越多,很难找到合适的塔位,而且长时间的大面积开挖不能符合城建要求,也会影响整个工程的进度。因此,一种快速、简单、符合城市特殊环境要求的新型钢管塔基础及施工方法应运而生,这就是钢管桩基础施工法。
一、钢管桩基础特点
钢管桩基础根据不同受力情况的钢管塔,选配长度合适、管径稍大于钢管塔底径的钢管桩,采用合适的施工方法将其垂直埋入地下,然后将钢管塔组立插入钢管桩基础1 至2m,用钢锲块固定四周,用少量混凝土填满四周空隙处即可。采用钢管桩基础可大大节约施工工期,一般每一个基础如不计算施工器械的搬运时间,从组装到施工完毕只需一至二天;而且基础施工结束后可立即进行钢管塔的组立和架空线路的架设,免去了常规钢筋混凝土基础长达一个月的保养期,时间上可比钢筋混凝土基础节约近20 天。
二、钢管桩基础的施工方法
1.常规施工方法。根据钢管桩的特点,我们自行加工了一套机械设备,采用重力静压法将基础压入地表,其基本施工方法如下。由于钢管桩基础的受力没有方向性,任一角度的抗倾覆能力都是一样的,可在施工前拉4 个方向桩,使其交点为塔位中心,在钢管桩基础就位时能有对中参照即可。这比常规钢筋混凝土基础减少了基础分坑的工作,即减轻了技术人员的工作量;又减少了由于基础分坑时疏忽而造成的质量事故。由于基础上段1 至2m 为与塔身的连接段,故该深度内的泥土需先挖去,开挖直径比基础直径稍大即可。又因为钢管塔多用在城市内,其上层基本为矿渣回填,必须先挖至本土泥才能采用静压法。开挖后,将施工的静压桩器具在塔位上组装好,将适量的重力模块压好。将钢管桩吊起在塔位中心就位,将顶端液压机放下压住钢管桩,插上反向插销,这样,就可以开始正式的压力施工了。启动液压机,基础钢管桩即可被慢慢的压下去。当液压机一个行程走完后,松开液压机,将反向插销往下移一位置,再次启动液压机走完一个行程后再下移反向插销。如此反复交替进行,直到将整根钢管桩基础全部压入地面,基础施工阶段便告顺利完成。
2.特殊施工方法。由于地表下的土质情况是各种各样的,而钢管桩基础的深度大多在7m -10m,所以有些地段施工可能不那么顺利。当进行到5m 左右时,可能无法再下压了。一般来讲,基础桩压不下去基本上有几种原因:(1)所处的地区为冲积平原,地底下淤积的杂物较多,当钢管桩碰到这些杂物后阻力大大增加,无法下压;(2)在这深度可能遇到了夹沙卵石层,用这种小型静压设备已无法再进行;(3)地表下虽然无特殊情况,但由于钢管桩基础太大,静压桩器具上的重力模块可能重量不足,无法抵消下压的阻力。以上3 种情况除在第3 种情况可增加重力模块的方法解决外,前2 种情况就无法用重力静压法施工了;另外,在第3 种情况下,增加重力模块的方法效果也不很明显,且从安全经济的角度考虑也不合算(重力模块多了,若堆放不稳可能坍塌;重力模块太多就会增加材料成本及运输成本)。这时,我们可以用一种简单而又安全经济的方法,即人工开挖。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据我们的实际操作经验,钢管桩基础内径只要大于0.75m,人就可以进入到钢管桩基础内,用锹将泥挖入桶内并吊到地面。当挖到要求深度后,就可很轻松的将其完全压入。采用人工开挖法由于人在钢管桩内,不会有坍塌的危险,但要做好防止下面的施工人员缺氧和防止异物下落。井内人员必须带好安全帽,并可用小鼓风机通过皮管将地面上的新鲜空气输到井底。施工人员一般20 分钟换一人,这样就可保证人工开挖的安全。
三、铁塔工程项目质量的关键问题分析
1.项目管理人员缺乏,现有人员技术水平待提高。移动通信运营商有着大量的技术水平高且整体素质高的无线专业技术人员,但是铁塔工程专业的技术人员比较匮乏,现有的一些电信企业改制剥离过来的传输技术专业的人员,对现在的新建铁塔基站工程中应用到的新技术,新的维护的方式短时间内很难适应。需要开展多期专业培训班与自我学习工作,来提高管理工作人员的专业技术水平和专业全面性。
2.材料的质量和性能不能保证。材料质量和性能是直接影响工程质量和安全的主要问题,在铁塔工程项目中,材料的质量和性能是作为控制的关键。例如预应力钢筋,要求材料,弹性模量一样、硫、磷等的含量有详细要求,以免产生热脆、冷脆等现象。工程材料、零部件、半成品等选用是否合理、产品是否合格、材料是否经过检验、储存使用适当的结构将直接影响铁塔建设项目的结构牢度、刚度和强度、使用功能和使用寿命,也间接影响了后期的工作进度。
3.设备的状态。在某些操作的过程中,应以设备作为一个关键控制的状态,如加工精度与施工机械及工具有关,计量的准否与相关的测量设备、仪器测量有关。在铁塔的建设中,合理部署施工机械设备来发挥其效率是关键。因此在编制施工组织设计时,根据需要数量、施工方法、工程特点的需要,对施工机械和设备的正确选择。
四、钢管桩的防护方法
日本建设省土木研究所和土质工学会从土的比阻抗、复极作用、酸性和pH 值、氧化还原电位、细菌腐蚀、溶解成分等对土的腐蚀性进行研究后得出,除在pH 值特别低的土中以外,钢管桩的腐蚀出乎意料地少,特别是在水位以下的腐蚀对钢材强度几乎没有影响;土的性质与钢管桩的腐蚀速度一般没有什么关系,可以认为在没有扰动的土中钢管桩腐蚀轻微的原因是土中氧量的减少。美国NBS(国家标准署)在美国钢铁协会和陆军工兵队的协助下,对长年埋设在地下的钢管桩等采用拔出或挖出来的方法,也进行了类似的实地腐蚀调查,得到的结论与日本得到的大致相同。在日本,建筑、土木、港湾、治山、治水等领域的各种法令、指示、标准中,对钢管桩腐蚀量的限制和防腐蚀方法都有具体的规定,对建筑中的钢管桩而言,简要地说:(1)对于进行耐腐蚀试验的钢管桩,在设计基础上增加的壁厚可采用年腐蚀速率乘以80 年或耐用年数;(2)对于不采用腐蚀试验的钢管桩,其壁厚采用在设计值的基础上增加2mm。对钢管桩的保护通常采用涂敷层和阴极保护相结合的方法。我国生产的高性能防腐材料881X 环氧富锌底漆为双组分环氧树脂类的防腐蚀底漆,对钢铁表面具有一定阴极保护作用,其耐盐水性非常出色,并且与其他类的环氧树脂涂料结合很好,是海港类钢结构防腐蚀底漆的最好选择,其具有树脂材料的固体物含量高、溶剂发挥少、涂层一次涂敷厚度较厚的特点,并且无针孔、抗渗性能好,抗氧、水气等渗透性低、耐酸碱盐溶液性能很好,此外,还具有绝缘性优良、韧性较好、坚硬耐磨等优点,因此此种防腐蚀底漆非常适合沿海地区地质中钢管桩外层防腐蚀使用。
在陆续不断的施工过程中,采用了将钢管桩基础底端倒角、在钢管桩基础靠底端部焊接一适当的钢筋环等方法来降低基础下压的磨擦阻力,取得了较好的效果。
参考文献:
[1]张梦瑶,通信塔领域中钢管桩基础防腐蚀问题分析.2017.
[2]李永华,钢管桩基础在通信铁塔中的应用.2016.
论文作者:王明媛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/7
标签:钢管论文; 基础论文; 铁塔论文; 桩基础论文; 方法论文; 重力论文; 静压论文; 《基层建设》2018年第11期论文;