任慶峰
(山西省電力公司送變電工程公司,山西 太原 030006)
隨著國民經(jīng)濟和電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展,送電線路工程的路徑選擇也愈加困難,不可避免地在煤礦采空區(qū)進行穿越,采空區(qū)的地面塌陷和變形對送電線路鐵塔與基礎(chǔ)存在著極大的危害。為了線路的穩(wěn)定運行,設(shè)計單位會采用大板基礎(chǔ),以提高鐵塔基礎(chǔ)對地基變形的適應(yīng)能力和發(fā)生地基沉陷后鐵塔基礎(chǔ)的可調(diào)整能力。
大板基礎(chǔ)具有體積大、鋼筋密、混凝土澆筑量大和施工技術(shù)要求高等特點,加上送電線路工程現(xiàn)場施工條件差,外界環(huán)境影響因素多,故施工質(zhì)量控制難度較大。
朔州—古交500 kV線路工程大板基礎(chǔ),開挖時將整個基礎(chǔ)坑大開挖成一個基礎(chǔ)坑。開挖至設(shè)計深度并平整清理后,在最下層澆制一層C10混凝土,養(yǎng)護一周后,綁扎大板基礎(chǔ)鋼筋。澆制C20大板基礎(chǔ),養(yǎng)護一周后,進行臺階式基礎(chǔ)支模、澆筑施工。
對大板基礎(chǔ)的施工現(xiàn)場進行現(xiàn)場勘察,掌握現(xiàn)場地形情況及交通情況,確定混凝土澆筑方式、施工現(xiàn)場布置等。
編制大板基礎(chǔ)施工作業(yè)指導書,技術(shù)負責人對施工人員進行全員安全技術(shù)交底。
(1)水泥:推薦選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥(或普通硅酸鹽水泥)。
(2)碎石:選用級配良好的優(yōu)質(zhì)碎石,含泥量不大于1%。采用商品混凝土澆筑時,選用碎石粒徑為5~25 mm,采用現(xiàn)場攪拌混凝土時,選用碎石粒徑可適當增大。
(3)砂:選用平均粒徑較大的優(yōu)質(zhì)中砂,含泥量不大于3%。
(4)混凝土配合比:優(yōu)化大板基礎(chǔ)混凝土的配合比,設(shè)計最小水泥用量、最小砂率和最小用水量。采用商品混凝土時,塌落度一般要求為140~180 mm。
(5)基礎(chǔ)鋼材:大板基礎(chǔ)采用特殊的可調(diào)式加長地腳螺栓,應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙加工。大板基礎(chǔ)鋼筋用量大,應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙,經(jīng)計算后配置各種規(guī)格鋼筋,根據(jù)鋼筋用量和現(xiàn)場條件確定經(jīng)濟合理的鋼筋連接方式。
(6)工器具準備:對大板基礎(chǔ)施工所需的工器具進行配置,并將施工工器具運輸至施工現(xiàn)場。
按照《分坑手冊》中的尺寸釘立各輔助樁,固定尺寸后,將輔助樁用水泥砂漿固定。由于大開挖中心樁將被挖掉,因此,需要輔助樁用于回填后補中心樁,輔助樁要在基礎(chǔ)中心樁50 m之外,并在每根輔助樁向外多釘一根輔助樁備用?;A(chǔ)大、小號側(cè)堆積土時,注意留下空隙方便儀器找輔助樁核對中心樁。開挖要以中心樁為基準劃出開挖范圍,適當放坡后開挖基坑,開口至少要比基礎(chǔ)最大墊層(大板)大。
(1)對于流砂不太嚴重或地下水很少的情況,可采用直接開挖法。
(2)由于基礎(chǔ)坑口大(長寬超出15 m),施工時,需要采取機械開挖,為達到尺寸,挖掘機必須從坑中心向外開挖,中心樁首先被挖掉。因此,施工時必須考慮確定中心樁的輔助樁。
(3)開挖時,必須保證挖出的土方距離坑口2 m以外,堆積土不得超過2.5 m,基坑必須放坡,基坑放坡后的坡面要用鐵鍬鏟平,禁止有突起的松散土塊。開挖后要進行清底,將坑底松散土清出坑外后方可施工。
(4)如施工現(xiàn)場地下水位較淺,施工時應(yīng)準備足夠的抽水工具,以便在澆制前將水抽出,形成干坑施工的局面?;尤缫姿?,必須放坡或采用支檔措施。
(5)基坑開挖后,測坑深時,必須分開多點測量(操平樁間距不大于4 m),避免坑深、局部過淺。
基坑驗收合格后,首先利用預先釘出的輔助樁恢復塔位中心樁,并用經(jīng)緯儀和塔尺將基坑底部操平,根據(jù)設(shè)計尺寸用皮尺鉤畫出大板四周位置,然后采用現(xiàn)場攪拌混凝土澆筑墊層,墊層澆筑完成后,對大板墊層抹面壓實并用經(jīng)緯儀操平。
大板基礎(chǔ)墊層凝固后,方可進行大板基礎(chǔ)支模,大板基礎(chǔ)采用鋼模板。根據(jù)大板長度和寬度,在模板下方各位置放置提前預制好的混凝土墊塊,作為模板底部支撐,模板外側(cè)采用支頂器或方木支頂進行固定;模板安裝嚴絲合縫,??ò惭b規(guī)范齊全;通過對角線法等方法找正模板,并操平;模板內(nèi)側(cè)表面應(yīng)涂刷一層脫模劑,以保證混凝土表面質(zhì)量。
大板基礎(chǔ)支模和鋼筋安裝完成后,應(yīng)經(jīng)質(zhì)檢人員、監(jiān)理人員檢查驗收,驗收合格后方可進行下一道工序。
對于地形和交通條件允許的樁號,盡量采用商品混凝土泵送的澆筑方式,以滿足大板基礎(chǔ)混凝土連續(xù)澆筑的要求。對于地形道路條件不允許,混凝土運輸車不能到達的塔位,采用現(xiàn)場攪拌混凝土進行澆筑施工的方法,現(xiàn)場配置數(shù)量合理的攪拌機和施工人員,以滿足大板基礎(chǔ)混凝土連續(xù)澆筑的要求。
由于大板基礎(chǔ)長度和寬度尺寸大,會在大板基礎(chǔ)混凝土表面鋼筋下部產(chǎn)生水分,或在表層鋼筋上部的混凝土上產(chǎn)生細小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫,在混凝土初凝前及時采用專用的電動機械抹面機進行表面壓實。采用電動機械抹面機,一方面保證了混凝土表面光潔、平整、密實,提高了基礎(chǔ)表面觀感質(zhì)量;另一方面提高了抹面施工效率,保證了混凝土表面的平整度和密實度。
大板基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護可根據(jù)不同季節(jié)的大氣溫度采用不同的養(yǎng)護方法。一般可采用外蓄內(nèi)降的綜合養(yǎng)護方法,大板基礎(chǔ)表面收漿完成并抹面壓實后,先立即滿鋪一層塑料薄膜,然后再鋪一層麻袋片,最后再覆蓋一層彩條布。彩條布覆蓋時,接縫處要壓緊,防止漏風。
大板基礎(chǔ)拆模應(yīng)在具備拆模條件時進行,拆模時的混凝土強度,應(yīng)保證其表面及棱角不損壞。
大板基礎(chǔ)凝固拆模后,方可進行大板基礎(chǔ)上部的鐵塔基礎(chǔ)施工。
4.6.1 卵石夾粗砂墊層鋪墊
鐵塔基礎(chǔ)施工前,鐵塔基礎(chǔ)底臺下方與大板基礎(chǔ)之間,需鋪墊一層卵石夾粗砂墊層(一般厚度為100 mm),將大板基礎(chǔ)與鐵塔基礎(chǔ)分離開來。
4.6.2 鐵塔基礎(chǔ)平臺搭設(shè)、支模與鋼筋綁扎
鐵塔基礎(chǔ)必須在基礎(chǔ)周圍搭設(shè)鋼管衍架作為澆筑平臺,便于鐵塔基礎(chǔ)模板固定和作為混凝土澆筑時的下料平臺。澆筑平臺采用鋼管搭設(shè),且應(yīng)與鐵塔基礎(chǔ)模板支立、鋼筋綁扎同時進行。
鐵塔基礎(chǔ)模板底部支撐、外側(cè)固定、支模方法與大板基礎(chǔ)相同。鐵塔基礎(chǔ)支模、鋼筋綁扎、地腳螺栓安裝完成后,應(yīng)進行鐵塔基礎(chǔ)澆筑前的檢查驗收。由質(zhì)檢人員和監(jiān)理人員對模板安裝、鋼筋綁扎、地腳螺栓、基礎(chǔ)等各個尺寸進行檢查驗收,驗收合格后方可進行鐵塔基礎(chǔ)混凝土澆筑。
4.6.3 鐵塔基礎(chǔ)混凝土澆筑
鐵塔基礎(chǔ)混凝土澆筑,也采用商品混凝土澆筑和現(xiàn)場攪拌澆筑兩種方式。有條件時,盡量采用商品混凝土泵送澆筑方式,地形和交通條件不允許時,可采用現(xiàn)場攪拌澆筑的方式。
由于鐵塔基礎(chǔ)底部預大板基礎(chǔ)之間鋪設(shè)了一層卵石加砂墊層,在鐵塔基礎(chǔ)澆筑過程中,技術(shù)人員應(yīng)用經(jīng)緯儀隨時檢查4個鐵塔基礎(chǔ)中心,有無位移情況,如發(fā)現(xiàn)位移時,應(yīng)立即停止?jié)仓⒉扇〈胧┻M行調(diào)整。
4.6.4 鐵塔基礎(chǔ)養(yǎng)護
鐵塔基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護可根據(jù)不同季節(jié)的大氣溫度采用不同的養(yǎng)護方法。鐵塔基礎(chǔ)澆筑后,一般應(yīng)及時開始養(yǎng)護,當天氣炎熱、干燥有風時,應(yīng)在3 h內(nèi)進行澆水養(yǎng)護。養(yǎng)護時,應(yīng)在基礎(chǔ)模板外加遮蓋物,澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土表面始終濕潤;基礎(chǔ)拆模經(jīng)表面質(zhì)量檢查合格后,應(yīng)立即回填,并對基礎(chǔ)外露部分加遮蓋物,按規(guī)定期限繼續(xù)澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時應(yīng)使遮蓋物及基礎(chǔ)周圍的土始終保持濕潤。
4.6.5 鐵塔基礎(chǔ)拆模
鐵塔基礎(chǔ)拆模時的混凝土強度,應(yīng)保證其表面及棱角不損壞。拆模應(yīng)自上而下依次進行,防止損壞基礎(chǔ)棱角。
鐵塔基礎(chǔ)拆模后,應(yīng)由質(zhì)檢人員和監(jiān)理人員現(xiàn)場進行檢查驗收,對基礎(chǔ)表面、基礎(chǔ)各個尺寸進行基礎(chǔ)驗收,并做好檢查記錄。
大板基礎(chǔ)基面和基坑開挖量大,開挖出的土石方量大,基礎(chǔ)回填采用機械設(shè)備進行回填并夯實,回填時,先生土、后熟土,每回填300 mm厚度夯實一次。回填時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況,提前制定回填順序,分區(qū)域、分層次回填并夯實?,F(xiàn)場應(yīng)由技術(shù)人員監(jiān)控,嚴禁駕駛?cè)藛T盲目操作,以造成基礎(chǔ)整體位移或基礎(chǔ)棱角損壞。
基礎(chǔ)回填完成后,對施工現(xiàn)場開挖出的除回填土外的多余土石方,當現(xiàn)場有條件堆放時,合理堆放并盡量恢復植被,保護生態(tài)環(huán)境;當現(xiàn)場無條件堆放時(如農(nóng)田、自然保護區(qū)等),需外運至塔位附近不影響生態(tài)環(huán)境的位置丟棄。
(1)大墊層基礎(chǔ),C10墊層完成后注意保護,在C20墊層澆制時,不允許有大量水浸泡。
(2)坑內(nèi)人員工作時,要正確佩戴安全帽。
(3)在基礎(chǔ)澆制過程前必須釘立輔助樁。澆制過程中,必須用儀器隨時觀測、指揮,發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)各尺寸偏移,及時采取措施,加以糾正。
(4)注意綁扎鋼筋時,做好安全措施,防止高處墜落。
通過上述施工技術(shù),采空區(qū)大板基礎(chǔ)施工質(zhì)量得到了保證,采空區(qū)基礎(chǔ)未出現(xiàn)超差現(xiàn)象,取得了預期的成功。