曾斌
(國網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司 江西樂平 333300)
電力線路鐵塔基礎施工技術及質(zhì)量控制
曾斌
(國網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司 江西樂平 333300)
隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展,輸電線路建設的不斷增多,作為支撐線路架設的重要設備,鐵塔的作用更加突出,所以必須改進施工技術,并加強質(zhì)量控制。本文就結合工程實例,對輸電線路工程鐵塔淤泥質(zhì)地基基礎施工技術及質(zhì)量控制過程進行了闡述,供同行參考。
電力工程;輸電線路;淤泥質(zhì)土;基礎施工;質(zhì)量控制
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,在十一五期間,正是國網(wǎng)跨越式發(fā)展的黃金時期。高壓輸電線路施工是一項距離長,跨度大,點多、面廣的工作,面臨著施工環(huán)境的多樣性,給輸電線路施工提出了嚴峻的考驗。高壓輸電線路基礎施工是線路整體工程的先行工序,如遇見一些淤泥質(zhì)土質(zhì)基礎施工而現(xiàn)場未能采取有效的質(zhì)量控制以及解決方法,它可能1~2個月也無法施工完成,直接制約著線路的按時竣工送電。
鐵塔基礎是用來支撐桿塔,承受所有上部結構的荷載,一般受到下壓力,上拔力、傾覆力等作用。其形式應結合線路沿線地質(zhì)特點、施工條件、桿塔形式等因素綜合考慮來選擇。鐵塔基礎根據(jù)鐵塔類型、地形地質(zhì)、施工條件以及承受荷載的不同而不同,常見的有現(xiàn)澆混凝土基礎、裝配式基礎、樁式基礎、錨桿基礎等,施工現(xiàn)場較多數(shù)是采用現(xiàn)澆混凝土基礎。
本工程輸電線路為鐵塔基礎,塔位樁號為J8,塔型為2SJG242,呼稱高27.0m,鐵塔接腿長9.0m;鐵塔四腿采用鋼筋混凝土基礎,基底面積均為5.2×5.2m;A、B腿(為ZL5245型)埋深4.0m,塊石墊層大于700,碎石砂漿墊層300厚;C、D腿(LY5223型)埋深1.8m,塊石墊層大于700,碎石砂漿墊層為800厚。A、B腿單基混凝土量為35.47m3,C、D腿單基混凝土量為19.32.m3。該鐵塔處在水稻田,施工現(xiàn)場為淤泥質(zhì)土,淤泥質(zhì)土地基易造成鐵塔塔腿沉陷,使鐵塔塔腿偏移設計值。并且淤泥質(zhì)土滲有地下水,地下水含有各種化學成分,當某種成分過多時,對構成基礎的混凝土和鋼材都有侵蝕的危害。因此鐵塔基礎施工時必須考慮地下水,周圍環(huán)境水和土質(zhì)對基礎材料腐蝕的可能性。對淤泥質(zhì)土基礎必須必須采用有效的防護措施。所以,鐵塔基礎施工前,需對基礎進行排水及淤泥清運。
2.1 施工工序
總的施工工序:修筑施工便道→搭設鋼管運輸棧道→排水溝開挖→抽水清淤→土石方開挖→余土外運→圓鋼筒沉井→墊層施工→柱基鋼筋綁扎→柱基模板搭設→柱基礎混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→模板拆模→回填。
2.2 施工方法
2.2.1 施工安排
(1)將邊坡堆土推平至不高于地平面1m;
(2)距墊層邊緣7~8m處開始設支護,上兩段臺階支護采用H型鋼支護樁,支護高度不大于2m,每階邊支護邊開挖,平臺段寬度為2m;
(3)第三段臺階采用放坡開挖,以2~3m長的木樁及砂袋壘壓進行支護。
2.2.2 水平運輸
本工程位于水稻田中,棄土及材料、機械進場無法直接運抵,采用鋼管架搭設施工運輸通道,運輸通道共設三條,兩條為棄土通道,一條為砂石材料通道,棄土通道寬為1.2m,砂石料通道寬為2.0m鋼管架立桿縱向間距為800,橫向間距為1000,搭設高度為1.5m;立桿基礎鋪設30cm碎石砂墊層,再于其上鋪5cm厚通長墊木。塔基施工及平面運輸布置方案見圖1。
2.3 基坑支護
由于地基土質(zhì)含水量大,呈流塑性,基坑開挖深度較大達5.2m,給施工帶來較大困難。我方采用分三段支護,上二段采用H型鋼加擋板支護方法施工,第三段采用密排木樁加砂袋的支護方法施工;上段支護時考慮到上層土層多為淤泥,支護的受力大,每間隔一根H鋼打一根鋼絲繩作為臨時拉錨,起穩(wěn)固支護作用。上段支護距基礎和墊層邊緣約7~8m,下段支護距基礎墊層邊緣約2m;坑底必須設排水溝,每個基坑至少設兩個集水井,隨時將坑底積水用抽水機排出坑外;只有降低基坑及邊坡土層的含水率才能保證邊坡的穩(wěn)定。邊坡支護具體做法見圖2。
圖1 塔基施工及平面運輸布置圖
圖2 邊坡支戶做法圖
H型鋼加擋板樁的做法:基坑開挖1~2m深時,選用5m長的112.6工字鋼,打入上段臺階面以下1.5m以上,開挖時在樁間加插橫板用以擋土,當逐漸向下挖時,再于樁頂焊錨環(huán)用一級14鋼筋或鋼絲繩錨拉。
密排木樁加砂袋的做法:下段基坑采用放坡開挖,當挖至坑底時,對坡角采用打入2~3m長的密排圓木樁,木樁間距為@500mm,并用砂袋壘壓坡角,以此保證邊坡穩(wěn)定。
2.4 運輸及B腿基礎施工
本工程施工方法是借鑒橋梁橋墩的施工做法,制作兩個直徑7m高分別為3m、2m厚度1cm的圓鋼筒,且每層鋼筒是由三個等邊的長度為7.33m厚度1cm半圓弧型組成,此做法排除了鋼筒體積大質(zhì)量重引起的施工運輸和安裝上的困難,三等分鋼筒平面示意圖見圖3。
圖3 三等分鋼筒示意圖
由于此基礎施工處于水稻田處,地質(zhì)淤泥且積水多土質(zhì)軟,運輸車輛無法到達B腿基礎施工處,普通的運輸方式實施不了。在此,我們嘗試鋼筒在平臺從吊車卸載后,利用現(xiàn)場已有的地形修整出一個斜坡到基礎施工基面,并在從卸載平臺至B腿基礎施工處做一個類似火車軌道的臨時運輸通道。軌道用較粗的圓木頭逐根固定連,此舉做法既省時又經(jīng)濟資源還可重新利用。
鋼筒三等分后逐個運輸,運輸方式上人力起主要作用,在已有的軌道上加數(shù)根圓木頭起滾軸作用。一前一后的交叉替換圓木,前后人員配合是關鍵。下斜坡段由于等分后的鋼筒仍然較重,人力是無法起制動系統(tǒng)。因此在平臺上左右各放一臺絞磨機對斜坡段鋼筒運輸起制動作用,牽引繩對鋼筒起牽引作用。運輸示意圖見圖4。
圖4 鋼筒運輸示意圖
現(xiàn)場基礎深需5m,在底層3m鋼筒于B腿施工基面就位后,應沿沉桶壁處先行開挖,利用鋼筒自身重量,加上現(xiàn)場淤泥質(zhì)土地基情況,鋼筒會自動沉降。施工人員進入筒身內(nèi),前期由于現(xiàn)場地下水較多,因此需采取抽水系統(tǒng),于沉桶內(nèi)設置集水坑,排出施工人員在開挖淤泥時冒出的地下水。當?shù)讓愉撏渤两抵僚c基礎底面底面深度時,再考慮安裝上層鋼筒。上下層鋼筒用電焊焊接。兩層鋼筒組裝完后,施工人員繼續(xù)在鋼筒內(nèi)進行淤泥開挖,利用整體鋼筒重量直至鋼筒整體完全沉降至地基下停止開挖。等分后的鋼筒在就位后進行焊接,筒身內(nèi)中間部位加四根槽鋼對鋼筒起固定作用,在筒身內(nèi)采用鋼筒沉井作業(yè)法應注意鋼筒應分兩段制作較為適宜,考慮最上面一段可作為D腿備用,應盡可能爭取第二段也能拆卸;節(jié)與節(jié)之間應有可靈活拆卸的鏈接方式,A腿形成以后必須注意使B腿鋼筒周圍受力平衡,避免產(chǎn)生位移,內(nèi)支撐根據(jù)駐筋情況現(xiàn)場調(diào)整,可采用井字架,總之必須保證柱筋能出面。
2.5 基礎回填
考慮到機械無法進場施工,回填采用人工回填,為防止基礎偏移,回填過程中,應遵循塔基四周同時回填,且每回填50cm時,應夯實后方可進行后續(xù)分層回填。
鐵塔基礎施工質(zhì)量直接關系到以后線路的正常運行,需加強各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。如提前對重要崗位的人員進行了專業(yè)培訓,普及安全質(zhì)量教育知識,實行崗位責任制;預先對材料設備進行檢驗,制定合理的施工方案,并根據(jù)實際情況進行調(diào)整;安排有質(zhì)量監(jiān)督人員,深入現(xiàn)場進行引導監(jiān)督。針對錯誤行為或違規(guī)操作,及時指出,嚴把質(zhì)量關??傊?,該工程在施工前后每一個環(huán)節(jié)都對質(zhì)量進行了嚴格控制,使得錯誤率大大降低,最終工程順利完成。
綜上所述,電力鐵塔的基礎性作用不容忽視。特別是一些比較特殊土質(zhì)基礎施工對高壓輸電線路建設增加了難點,但只要勘測設計、施工、監(jiān)理人員有高度的責任感,密切配合,科學管理,及時探索采取有效的施工措施和方法,就線路基礎分部工程投資得到控制,工期、質(zhì)量得到保證,并能安全可靠運行。
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2016-1-10