江苏海宏电力工程顾问股份有限公司 江苏无锡 214028
摘要：变电所构造物对地基沉降及抗倾覆要求较高，地基中的不均匀沉降对构筑物结构安全及电气设备的安全运行有着很大的危害。为此，本文从安全角度出发，从设计入手，江苏苏南重工机械科技有限公司220kV变电站钢管构筑物为对象，简要分析了变电所构筑物地基处理方法，严格控制地基沉降问题，避免因地基的不均匀沉降而危害电气设备的安全运行。
关键词：变电所；钢管构筑物；地基处理；施工工艺
在建筑工程中，地基承载着建、构筑物的全部荷载，不良地基直接威胁着上部建、构筑物结构的安全性。变电所是输配电的枢纽中心，地基沉降会对电气设备安全运行造成严重危害，所以，变电所构筑物对地基承载力及沉降有着较高要求，地基不应出现沉降问题。基于这样的考虑，必须做好变电所建、构筑物的地基处理工作，消除不良地基的危害性影响。为此，下面以江苏苏南重工机械科技有限公司220kV变电站工程为例，对其中的钢管构筑物地基处理进行了论述。
一、某变电所钢管构筑物的工程地质情况
江苏苏南重工机械科技有限公司220kV变电站位于江苏省苏州常熟市沿江经济开发区，江苏苏南重工机械科技有限公司厂区内。地势开阔、地形平坦。根据地质勘测和室内土工试验结果，这一变电所构筑物的浅部地基土主要由粉土夹粉质粘土、淤泥质土等组成，属于软性场地土，稳定性差。地下水量丰富，年变幅在1.5-3.5m之间，进行地基处理时需要考虑降水问题。因为地下水对混凝土、钢管具有弱腐蚀性，会严重影响地基承载力，所以进行钢管构筑物地基处理时，要考虑防腐问题。
二、钢管构筑物的地基处理
变电所钢管构筑物为高耸结构，其竖向荷载是较小，但倾覆力较大，从上文论述的工程地质情况不难看出，地基承载力较低、压缩性变大，难以满足钢管构筑物的沉降及抗倾覆要求，必须进行地基处理。为此，本工程选择了人工地基，对变电所钢管构筑物采用抗拔桩基础，这样一来就可以满足倾覆和变形要求。本变电所主要建、构筑物安全等级和及抗震设防原则，如表1所示。根据施工场地土层的实际情况和相关要求，本工程地基采用预应力混凝土空心方桩，施工方法为静压法。
（一）预应力混凝土空心方桩制作
预应力混凝土空心方桩制作质量标准除应符合《地基与基础施工及验收规范》和《钢筋混凝土工程施工及验收规范》的有关规定外，方桩两头端头钢板表面应平整并垂直于方桩中心线，十字钢桩尖焊缝厚度与焊接质量应满足设计要求。方桩制作与出厂应有一星期自然养护间歇时间，方桩出厂时必须对每根桩两头端头钢板表面平整度进行严格检查，严禁使用桩头钢板表面不平的方桩。在方桩的加工制作中，要特别注意材料质量控制，应选用磨细石英砂、优质粉煤灰、碎石砂等新材料，可提高桩身承载力和强度，耐久性好。
（二）静压法施工
沉桩前施工单位应提交沉桩先后顺序和每日或每台班沉桩数量等要求的施工组织计划，并经设计单位确认，方可沉桩。一般不宜在相近地段或同一桩台连续沉桩超过8根。焊接接桩时必须严格遵守方桩焊接工艺要求。沉桩时应采用相应技术措施，如设防震沟，测试土体孔隙水压力、隆起、位移、夹具打滑冲击力引起的震动波等，以便分析可能造成的危害性，采取相应的防患措施。
首先，方桩混凝土强度达100%设计强度方可施工沉桩。沉桩前应处理地上和地下障碍物，场地应平整，桩机移动的范围内应保证地面的承载力，施工场地及周围应保持排水畅通。
其次，压桩顺序应按有关基础施工规程确定，应从群桩中心部位开始，向四周围对称进行沉桩。插桩：第一节插桩时，应保持正确就位，垂直偏差不得超过桩长的0.5%，要求用双台经纬仪在相互垂直的两方向进行跟踪观察桩身垂直度以确保桩身，桩帽，送桩器在同一轴线上。接桩：采用焊接接桩，上下两块端板轴向错位量应小于2mm。坡口根部间隙应小于4mm。焊条选用E43XX型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有些间隙应用铁片全部垫实焊牢。焊前做好端板的除污，除锈清理工作，焊接结束后应让其自然冷却15分钟以上方可继续沉桩，以免热焊缝遇地下水而脆裂。送桩留下桩孔应立即回填。
桩基施工完后，应及时组织桩基验收，应进行单桩静荷载试验和低应变动测，并符合有关规范的要求，验收合格后方可进行下一工序的施工。
需要注意的是，压桩时压桩力不得超过桩身轴心抗压强度极限值。用压入法沉桩时桩架应按额定的总重量配置压重，机械性能应保持正常运转，当达到设计要求压桩力后，尚应进行第二次达到压桩力校核，方可停机。
三、结语
总之，考虑到地基的不均匀沉降及倾覆对变电所钢管构筑物安全有着严重的危害，应当做好地基处理工作，以确保处理后的地基基础符合变电所钢管构筑物的对沉降及倾覆的要求。在文中提及的工程中，考虑到地基土属于软弱土层，后采用抗拔桩作为基础，同时满足倾覆和变形要求需要。所以，地基处理中应充分考虑地基土的工程地质条件，制定与之相适应的处理方案，这样才能保证地基处理达到设计要求。
参考文献：
[1]程景峰.10kV变电所施工过程中遇到的问题及解决方法[J].中国新技术新产品，2014（24）.
[2]孙丽娜，崔义彦.某大型发电厂主变电站基础土方回填的施工准备[J].科技信息，2011（22）.
[3]钱艳胜.基础土方回填的施工及常见问题的解决[J].安徽建筑，2011（5）.
论文作者:王延华
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：地基论文; 构筑物论文; 变电所论文; 钢管论文; 苏南论文; 江苏论文; 科技有限公司论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;