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摘要:线塔基础的施工是10KV输电线路的重要工程内容,其施工质量影响着10KV输电线路的抗风、抗弯、抗拉和抗倾覆稳定性。本文详细阐述了10KV输电线线塔深基础的施工质量控制要点,并对施工过程中易出现施工质量事故的要点进行分析和提出相应的应对措施,以为类似工程提供参考和借鉴。
关键词:10KV输电线路;线塔;深基础;施工质量;钻孔灌注桩
引 言
线塔基础的施工是10KV输电线路的重要工程内容,它不仅提供线塔的竖向支撑,而且为线塔在受到水平荷载作用时,能够满足线塔的抗弯和抗倾覆等要求,特别是在长距离电力线路中,线网的横向拉力巨。钻孔灌注桩作为一种具有高承载力、水平竖向刚度大、适应各种地层、质量可靠的深基础,应用广泛,所以,近几年来,这种基础在输电线路中(特别是大跨越河流)得到了广泛的应用[1-2]。本文阐述施工质量控制要点和和质量验收内容,并对施工过程中易出现施工质量事故的要点进行分析和提出相应的应对措施,以为类似工程提供参考和借鉴。
1 10KV输电线路线塔深基础的施工质量控制要点
成孔设备就位后,必须保持平正、稳固,确保在施工中不发生倾斜、移动。摩擦桩以设计桩长控制成孔深度;端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度;端承桩必须保证桩端进入持力层深度。
钢筋笼制作应符合设计要求,搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,就位后应立即固定。钢筋笼主筋的保护层允许偏差,水下浇注混凝土桩:±20mm;非水下浇注混凝土桩:±10mm。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.5m以上。浇注混凝土前,应进行清孔,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25;含砂率≤8%;粘度≤28S。孔底沉渣厚度规定:端承桩≤50mm;摩擦端承、端承摩擦桩<100mm;摩擦桩<300mm。钢筋笼吊装完毕,应进行隐蔽工程验收,合格后应立即浇注混凝土。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定,明落度宜为180-220mm;水泥用量不少于360kg/m3;含砂率为40%45%;并宜选用中砂,粗骨料(碎石)粒径≤40mm桩身混凝土必须留有试件,直径大于1.0m的桩,每根桩做1组试块,且每个浇注台班不得少于1组,每组3件试块。
水下混凝土必须连续施工,每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制。控制最后一次浇注量,桩顶不得偏低,应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度。
2 10KV输电线路线塔深基础施工质量事故及相应对策
主要施工质量事故及相应对策有以下几点[2][4]:
1、护筒冒水:护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成成孔偏斜,甚至无法施工。
成因分析:①埋设护筒时周围填土不密实;②护筒内水位相差太大;③钻头起落时碰撞。
防治措施:埋护筒时,坑底与四周选用最佳含水量的粘土层分层夯实;在护筒适当高度开孔,使护筒内保持有1~1.5m 的水头高度;起落钻头时,防止碰撞护筒。
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2、孔壁坍塌:成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。
成因分析:①由于土质松散,加之泥浆护壁不好;②护筒埋设不好;③筒内水位不高;④提住钻头钻进,钻头钻速过快,或空钻时间太长,或成孔后待灌时间和灌注时间过长。
施工对策:在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土;使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度;升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度;保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后,待灌时间一般不应超过3h,并应尽快灌注速度,缩短灌注时间。
3、缩孔:指局部孔径小于设计孔径。
成因分析:①泥浆性能欠佳,失水量大,引起塑性土层吸水膨胀,②形成疏松、蜂窝状厚层泥皮;③邻桩施工间距和时间间隔不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;④钻头直径磨损过大。
施工对策:采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距<4D时,应跳隔1~2根桩施工;或新桩孔尽可能在邻桩成桩36h后开钻。
4、孔偏移倾斜:成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
成因分析:钻机安装不平,或钻台下有虚土产生不均匀沉陷:桩架不稳,钻杆导架不垂直,钻机磨损,部件松动,护筒埋设偏,斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜,遇旧基础或大孤石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。
施工对策:钻机安装周正、水平、稳固,护筒不偏斜,增添导向架,主动钻杆保持垂直;除软硬互层采用轻压慢转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从软土层进入基岩时,笼状钻头下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头,或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进;用砂、粘土混合物回填至偏斜处以上1-2m,待密实后用平底合金钻头轻压慢转纠斜。
5、钢筋笼上浮或下沉:系指钢筋笼的位置高于或低于设计位置的现象。
成因分析:①钢筋笼放置初始位置过高或过低;②混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大(6m以上)钢筋笼被困;③导管掩埋过长,提升时易摇晃,发生挂笼现象;④导管提升过猛,混凝土下沉太快,瞬时反冲力使钢筋笼上浮;⑤钢筋笼制作质量不佳,或吊装变形;⑥桩孔倾斜,钢筋笼随之而变形,增加了混凝土上升阻力。
施工对策:钢筋笼放置初始位置准确无误,并与孔口固定牢固;为防止铁丝拉长下沉或顶住上升力,可采用吊筋加套管等方法顶住钢筋笼上口;加快浇灌速度,缩短浇灌时间,或添加缓凝剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小;混凝土陷近笼底时,控制导管埋深1.5- 2m,尽量减少串插导管,改用转动导管密实混凝土;每浇灌一斗混凝土,检查一次埋深,直到钢筋笼埋牢后,恢复正常埋置深度;钢筋笼制作平直不变形,主筋底端可适当向外弯折,并增加封底箍筋。
6、断桩:指灌注的混凝土桩体发生断桩现象。
成因分析:①导管下端距孔底过远,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固。受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入使混凝土水灰比增大。②由于在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣。③未采用“回顶”法灌注,而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,产生离析造成凝固后不密实坚硬,个别孔段产生疏松、空洞现象。
施工对策:①首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋设0.8米以上的要求。首次灌注时,起始部分或第1-2斗投料需采用水泥砂浆,并尽量做到一次性灌入孔内。②根据导管内外混凝土的上升高度,合理掌握导管的拆卸长度,在正常情况下应保持导管下端被埋2-3米,切勿起拔过多。准备灌注的混凝土要足量,在灌注过程中应避免停水、停电。③在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行止水处理,止水成功后方可灌注混凝土。采用从导管内灌入的“回顶”法进行灌注。在灌注混凝土过程中,要定时测量导管内外混凝土的深度,并绘制曲线,以监视断桩是否出现。
3 结 论
总而言之,10kV配电线路线塔基础施工是送电线路工程施工的重要内容,如果任何一个施工环节出现问题,必然会影响供电稳定性,在配电线路杆塔基础施工工作中,必须要注意到各个细节问题,保障施工人员的综合水平,提高线塔基础施工质量。本文详细阐述了10KV输电线线塔深基础的施工质量控制要点和和质量验收内容,分析护筒冒水、桩孔孔壁坍塌、缩孔、孔偏移倾斜、钢筋笼上浮或下沉、断桩施工质量事故的成因及对策,为保障10kV输电线路的施工质量提供参考。
参考文献:
[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册.[M].水利电力出版社,1992,北京.
[2]邱茂顺.灌注桩施工常见事故处理[J].山西建筑,2008,34(11):145-146 .
[3]送电线路杆塔钻(挖)孔桩基础设计手册[S].1977.河北省电力勘测设计院.
[4]泪凝土结构设计规范(GB50010-2002)[S].中国建筑工业出版社,2002,北京.
论文作者:何韦呈
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/2
标签:混凝土论文; 导管论文; 钢筋论文; 钻头论文; 泥浆论文; 输电线论文; 成因论文; 《河南电力》2018年23期论文;