高压送电线路铁塔基础钻孔灌注桩施工技术

发表时间:2019/3/28   来源:《电力设备》2018年第30期   作者:李秋博
[导读] 摘要:在高压送电线路施工项目中,由于铁塔基础钻孔灌注桩施工技术和桥梁柱基的施工过程不一样,所以针对该技术的施工还要进行深入探讨。
        (吉林省送变电工程有限公司  吉林省长春市  130033)
        摘要:在高压送电线路施工项目中,由于铁塔基础钻孔灌注桩施工技术和桥梁柱基的施工过程不一样,所以针对该技术的施工还要进行深入探讨。本文将从几个方面来分析并研究高压送电线路铁塔基础钻孔灌注桩施工技术。
        关键词:高压送电;铁塔;钻孔;灌注桩
        一、钻孔灌注桩施工环境、工艺和注意事项
        1.施工环境
        高压送电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工工程位于河漫地带,属于220kV高压送电线路铁塔基础,主要有4个桩基工程。地层结构可以分为黄土层、粗砂、中砂以及卵砾石层结构。另外,钻孔结构具体情况为,孔深 7.5-11.5m,孔直径大小为1.2m,灌注桩长度为8-12m,全部是摩擦桩。
        2.施工工艺和注意事项
        (1)钻孔
        采用冲击钻设备进行钻孔,并设置相关的泥浆池,使得泥浆可正常进行循环工作。使用抽渣筒进行抽渣,并用罐车把沉渣和泥浆运走,避免给周边环境带来不利影响。另外在钻孔过程中要注意孔的深度、孔的直径大小等是否与设计标准相符,钻孔结束后经检验合格才能够停止钻孔。
        (2)清孔处理
        在清孔过程中可以利用循环更换泥浆清空措施,选择满足指定标准的泥浆材料压入孔内,将比重比较大的泥浆材料从孔中溢出,从而使孔内泥浆材料达到施工规范。
        (3)导管安装
        采用钢管直径长度为20.3cm,管壁厚度为0.6cm作为导管,采用法兰螺栓或管端粗丝扣来进行连接,导管接头位置可以采用橡胶圈来帮助密封。可以采用钻机和汽车吊相互配合实现分节吊装施工。在使用导管之前应对其实行试拼、试压操作,防止出现漏水情况,然后对导管做好编号以及尺度标记。
        (4)射风翻浆施工
        在实行水下混凝土灌注施工之前应先采用高压风对孔底进行冲射,帮助翻动沉积在孔底的沉渣,确保孔内沉渣符合施工规范和工程设计标准。
        (5)灌注水下混凝土施工
        桩基水下混凝土灌注方法选用垂直导管法,第一次灌注时应注意混凝土灌入量,观察浇筑及拔管时应保障混凝土深度满足高压送电线路铁塔基础钻孔灌注施工相关要求。施工设计要求混凝土高度应超出设计高度1m。
        二、成孔技术
        1.设备
        施工高压送电线路铁塔基础灌注桩,有专门的灌注桩施工设备,因无自走功能,无法满足流动性大、搬迁频繁的需要,针对这一特点,应选用车载式钻井机。由于灌注桩的孔径大,要求泥浆的排量也要大,选用3PNL型立式泥浆泵,基本上能满足成孔的需要。
        2.钻头
        钻孔灌注桩的铁塔基础,地层为中砂、粗砂及粒径小于6cm的砾石层,比较松散。选用梳齿型钻头,既能满足钻孔需要,又能提高钻孔效率。
        3.泥浆
        铁塔基础灌注桩的钻孔,主要孔壁失稳,地层为中砂、粗砂及卵砾石层,多为无泥质充填,极易发生扩径坍塌,要求泥浆必须具有良好的护壁性能。此外,由于钻孔孔径较大,成孔速度快,出渣量大,要求泥浆具有良好的携带钻渣能力,以便更有效地清除孔底钻渣,提高效率。泥浆主要指标控制为密度1.05-1.10kg/L,漏斗粘度25-30s,失水量18ml/30min以下。
        4.挖埋护筒
        在钻孔前,必须先挖埋护筒。护筒用厚6mm钢板卷制,长1.5m,直径比钻头大0.1-0.2m,坚固、耐用、不变形。埋设时,以测定的桩位为中心,挖出基坑,放入护筒后,找准位置,周围埋实固定。


        三、制笼及安装具体操作
        所谓制笼是指把钢筋笼组合成一个整体,形成整体笼,在制作过程中注意内容:第一,主钢筋间隔距离为10mm;第二,钢筋笼直径控制在10mm;第三,箍筋间隔距离控制在20mm;第四,钢筋笼长度应设计为100mm。对钢筋全部接触点都进行焊接处理,其中声波检测管实行平行焊接,焊接点定为钢筋笼内部两端,根据设计要求来放置垫衬板作为混凝土保护层。钢筋笼在安装过程中应采用吊车将其吊起后,垂直吊放在孔口上方,确定好位置,并将其固定于护筒设备上。
        四、砼灌注
        1.清孔
        钢筋笼在下入井内时一定要固定牢靠,在进行砼灌注之前,要做好清孔工作。对细颗粒地层桩使用清水或者稀泥浆正循环就可以,不过砾石层桩要使用泵吸反循环进行清孔,清孔时间要保持在1-2小时左右,清孔结束后须检测孔的深度,直到孔底没有沉渣或者沉渣厚度小于300毫米。
        2.安装导管
        导管选用内径203mm、壁厚 6mm、长度为1.5-3m的无缝管,子母扣连接头,此种导管密封性能好,牢固不变形。安装导管时,以事前排好的顺序依次连接,导管下口距孔底的高度控制在0.5m左右,以保证隔水塞和混凝土的顺利排出及初灌后导管底部有足够的埋深。导管上部所接的料斗以钻机、卷扬机吊牢并固定,使导管在钢筋笼的中心位置。
        3.搅制混凝土施工
        结合高压送电线路铁塔基础钻孔灌注桩结构具有的特征,可以选择现场搅拌制作。配备搅拌机两台,严格根据配方比例来添加水泥、砂石等材料,并注意掌握搅拌时间,确保搅拌充分、均匀,完成之后出料装在储料斗中,然后开始实行灌注施工。
        4.混凝土灌注施工
        在混凝土灌注施工开始之前须有针对性的检查施工现场的设备准备清孔,防止在整个施工中有任何问题出现,主要原因在于混凝土灌注时不能够间隔或者停顿。与此同时还要有序地对现场施工进行分工,保证每一项工作准备充分后才可以进行灌注施工。施工现场要有专门的负责人员对整个工作进行协调,及时注意并查看孔内混凝土的灌注情况,掌握取管的时间和深度等。假若混凝土管显露到地面时,要第一时间把导管去除,做好设备的拆除工作。另外,在混凝土灌注期间,还要有专业的技术人员对施工现场的情况进行监督,同时对坍落度、导管内混凝土面的高度和导管外混凝土面的高度予以测定,把施工的准备工作做到位,避免事故的发生和施工质量问题的出现。
        五、做桩头
        铁塔基础桩与桥梁桩不同,它要求桩头与桩身必须一体,一次浇筑完成。因此,在砼灌注止地面后,必须迅速破桩头,清除桩头的沉渣、浮泥、污染的砼,测定、支固模板,测定地脚螺栓,浇注桩头。
        六、施工经验
        护筒的平面位置和垂直度是否准确,对成孔及成桩的质量都有十分重要的影响。在护筒埋设过程中,中心轴线要对正测量标定的桩位中心,钻机转盘的中心也要和测量标定的桩位中心相对应,其偏差要小于5厘米。我们都知道,对铁塔基础的质量要求较为严格,所以不能在夜间进行砼灌注,通常是一天成孔、安装钢筋笼,然后一天灌注砼。由于钻孔钻掘岩土的体积较大,地层较为松散,比较容易坍塌,因此做好泥浆的使用特别重要,要确保泥浆较小的失水量和较好的钻渣携带能力,须使用大排量的泥浆泵,从而让孔内的泥浆可以有很好的上返速度。
        铁塔基础的4组地脚螺栓位置要求特别严格,钢筋笼与地脚螺栓的位置及高度必须使用经纬仪进行测定。特别是在做桩头时,测定、支固模板及测定地脚螺栓需要的时间比较长,最好是安排在上午进行砼的灌注,这样就可有足够的时间做桩头,以确保质量。
        结语:综上所述,对于铁塔基础钻孔灌注桩来说,其在整个施工期间所有环节的技术都必须时刻注意,不管是对设备的选择,还是对材料进行的选择,每一个步骤都必须严格做到位。另外,在加强施工质量的基础上,还要做好施工人员的安全工作,只有这样才能够使该技术得到持续稳定发展。文章中我们所进行的分析不但可增强项目基础的稳定性能,还能够在一定程度上节约施工成本,从而达到提高工程施工效率的目的。
        参考文献:
        [1] 冯少华.高压送电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工工艺[J].科技成果纵横,2010(02):72-73.
        [2] 马嘉鹏,萨如拉,袁喜明.冬季送电线路灌注桩基础施工方法[J].电力建设,2010,30(06):99.
        [3] 郭建超,沈超.浅谈钻孔混凝土灌注桩施工方法与措施[J].科技致富向导,2011(14):69-72.
 
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