李 陽
青海長源電力有限責(zé)任公司,青海西寧 810000
輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工工程是高壓架空線路工程中的一個重要組成部分,是高壓架空線路運行中實際的荷載承擔(dān)者,從形式上看,在線路施工中屬于隱蔽工程。輸電線路鐵塔基礎(chǔ)是將鐵塔的荷載傳遞至地基的重要部分,而無論地基或基礎(chǔ)任何一方出現(xiàn)問題或毀損,都將直接影響上部鐵塔的安全,甚至可能因此造成重大事故。從運行角度看,輸電線路鐵塔長期野外運行,環(huán)境等使用條件復(fù)雜,距離分布較長,種種特點均考驗著輸電線路鐵塔工程的施工質(zhì)量。基于實際建設(shè)經(jīng)驗,總結(jié)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工中幾點技術(shù)問題如下。
輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工過程中,往往處于較為復(fù)雜的環(huán)境條件下,同時需要兼顧施工內(nèi)容,其施工難度整體較大。輸電線路往往存在施工跨度大、跨域?qū)挕⒕€路多的問題,加之施工需要考慮周圍環(huán)境因素,施工技術(shù)的復(fù)雜性較大,施工易出現(xiàn)質(zhì)量問題的考驗。例如,有些地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率較高,因而在施工中需要對這一現(xiàn)狀加以考慮,進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理,施工難度相應(yīng)上升。
由于輸電線路鐵塔基礎(chǔ)位于地面以下,在施工完成后,是否存在質(zhì)量問題難以進(jìn)行實際監(jiān)測,因而一旦存在質(zhì)量問題,施工人員無法在短時間內(nèi)進(jìn)行解決,其后果往往較為惡劣,而后維修等費用的支出數(shù)額較大,工程計劃不能按時進(jìn)行。因此,在輸電線路有鐵塔基礎(chǔ)施工過程中,質(zhì)量控制應(yīng)與施工同步進(jìn)行。工程質(zhì)量控制也是鐵塔基礎(chǔ)施工中唯一的控制措施與保障。但在實施質(zhì)量控制的過程中,其監(jiān)管手段單一,質(zhì)量無法達(dá)到預(yù)期。
通常來說,丘陵地區(qū)的環(huán)境因素更為復(fù)雜,自然災(zāi)害出現(xiàn)的幾率相對更高,在輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工中,施工環(huán)境因素的影響更加復(fù)雜,施工技術(shù)的運用更多,施工難度自然更大。筆者基于多年參與輸電線路鐵塔基礎(chǔ)工程施工經(jīng)驗,結(jié)合具體案例,探究鐵塔基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用具體如下。
本工程為內(nèi)蒙古烏蘭察布前進(jìn)變一化德220kV送電工程,地處烏蘭察布草原的商都縣至化德縣境內(nèi),全長91.63km,基鐵塔數(shù)為241座。氣候?qū)俦睖貛Р菰袣夂?,夏季雷陣雨頻繁,晝夜溫差較大,九月下旬逐漸轉(zhuǎn)為冬季,冬季氣溫較低,施工環(huán)境相對惡劣,綜合考慮施工需要,工期以5-11月為宜。工程途徑之處多以平底草原為主,其中夾雜部分丘陵地區(qū),地質(zhì)情況復(fù)雜,有許多處施工地以火山巖石為主,土石開挖困難,且草原、丘陵等地需要考慮環(huán)境與生態(tài)問題,施工需考慮的因素更多??傮w來說,在大范圍草原、少部分丘陵的條件下,存在較多的火山巖巖體,施工需考慮氣候因素、地質(zhì)因素與環(huán)保等人文因素,施工單位如何進(jìn)行施工設(shè)計與施工技術(shù)的運用關(guān)系到施工的質(zhì)量與安全。
本工程中鐵塔基礎(chǔ)的形式以鐵塔形式為標(biāo)準(zhǔn)大體可劃分為兩類:直線塔基礎(chǔ)形式為臺階時剛性基礎(chǔ)與V型塔基礎(chǔ),轉(zhuǎn)角塔、終端塔的基礎(chǔ)形式為臺階式剛性基礎(chǔ)。在丘陵地區(qū)進(jìn)行輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工,由于施工特點與周圍環(huán)境因素的影響,施工過程推進(jìn)需更加謹(jǐn)慎,施工難度相應(yīng)更大,常規(guī)的施工施工技術(shù)方法與各項控制方法可能無法保證施工目標(biāo)的實現(xiàn),因此,丘陵地區(qū)的輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工技術(shù)與相應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用亟待探究。
2.2.1 丘陵地區(qū)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工主要特點及影響因素
首先,本工程中鐵塔基礎(chǔ)周圍地區(qū)以草原、丘陵為主,施工車輛的行使、施工設(shè)備的利用、工程施工流程等方面易造成植被破壞,一方面這對施工安全造成了不小的影響,另一方面,這也違背了綠色施工與環(huán)保的宗旨。例如,在開挖基坑時,表層土與深層土的堆放應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施,否則易對周圍植被造成影響。其次,在工程中所跨地域,丘陵地區(qū)以火山巖石為主的地質(zhì)條件為施工帶來了較大的障礙,火山巖體質(zhì)硬且地層較深,施工中巖石土方開挖難度很大。而當(dāng)所遇巖石坑基礎(chǔ)基坑的挖掘中巖石過于堅硬且不成形的情況,若采用通常的爆破方法容易造成丘陵地區(qū)的連續(xù)反應(yīng),對工程施工與后續(xù)使用帶來相當(dāng)大的安全風(fēng)險,同時爆破的方法也會造成大面積破壞。再次,對下溫基坑進(jìn)行挖掘時,不能采用機(jī)械化挖掘,且其挖掘過程易出現(xiàn)坑口與坑壁坍塌的情況,而當(dāng)挖掘需要隔夜時,坑壁易出現(xiàn)裂縫、不同程度的變形問題。第四,丘陵地區(qū)由于地質(zhì)條件的限制,常常遇到所挖掘的基坑不成型的情況,而模板支立、鐵件固定與幾何尺寸的尋找與契合都有著相當(dāng)?shù)碾y度,但若無法較好的契合基坑的情況優(yōu)惠為接下來的施工帶來隱患。
2.2.2 丘陵地區(qū)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工技術(shù)研究
施工技術(shù)的使用與實施,不僅影響工程項目的進(jìn)度、成本、安全與質(zhì)量,同時對工程竣工后的使用有著深遠(yuǎn)的影響。在鐵塔基礎(chǔ)施工中,由于處于丘陵地區(qū),有著氣候、地質(zhì)等一系列環(huán)境的特殊性,因此,施工技術(shù)的采用應(yīng)當(dāng)從實際出發(fā),結(jié)合施工地的具體情況,從質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)兩方面綜合考慮并選用科學(xué)、合理的施工技術(shù)。針對本工程中施工地的特點,我們主要從以下幾方面的施工技術(shù)進(jìn)行研究。
(1) 以不過多破壞周圍環(huán)境為主的施工方式進(jìn)行。環(huán)境保護(hù)是當(dāng)下各行各業(yè)都應(yīng)遵循的原則。在丘陵地帶施工,應(yīng)當(dāng)盡量避免對周圍環(huán)境中的植被破壞,因此,在運輸及開挖過程中,應(yīng)當(dāng)盡量避免施工車輛的大面積行駛而造成成的植被破壞,樹木的砍伐也應(yīng)當(dāng)在合理設(shè)計后盡量控制砍伐樹木的數(shù)量,在架設(shè)施工中僅看法架設(shè)通道。
(2) 線路復(fù)測定樁。在丘陵地區(qū)進(jìn)行鐵塔基礎(chǔ)施工,其可選參照物較多,但由于施工的連續(xù)性,容易出現(xiàn)差錯。因此,為了保證鐵塔基礎(chǔ)建設(shè)與設(shè)計相符,應(yīng)對基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)測。工程中采用全站儀進(jìn)行負(fù)責(zé),以混凝土形式進(jìn)行埋樁,成樁后以標(biāo)志物(如小旗)進(jìn)行標(biāo)示,便于明確鐵塔基礎(chǔ)位置與整體線路方向,便于進(jìn)行復(fù)測和對比。
(3) 基坑開挖、回填及相關(guān)問題的處理。在丘陵地帶進(jìn)行輸電線路天塔基礎(chǔ)施工中,開挖注意保護(hù)坑壁邊坡,保護(hù)好植被。位于無地下水的基坑一般以“坑壁成型”開挖,即基坑底板尺寸開挖以坑壁代替底板側(cè)面模板,使基礎(chǔ)底板嵌入原狀土(或巖石)?;觾?nèi)一旦積水、滲水應(yīng)及時排除;地下水位高、滲水量大、則坑底應(yīng)設(shè)積水坑,邊開挖邊排水。對于不能開挖成型的土質(zhì)類或巖石類基坑,按大開挖方式施工如下圖所示。對于位于“強風(fēng)化泥巖”的塔位,應(yīng)盡量縮短基坑完成后與開始澆制基礎(chǔ)的時間, 并且要求:基坑開挖不準(zhǔn)一次挖到設(shè)計深度 (一般應(yīng)預(yù)留30cm左右),在澆制基礎(chǔ)前才挖到設(shè)計深度;為防止塌方,出土堆放宜離坑口1.0m以外;特別是水滲較及飽和土質(zhì),更應(yīng)注意。
圖1 特殊土質(zhì)基坑開挖施工方式
在丘陵地區(qū)進(jìn)行輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工,需考慮施工后對周圍生態(tài)的保護(hù)。開挖基坑時,相應(yīng)的土堆應(yīng)當(dāng)按照一定順序沿著線路擺放,將表層土與深層土分開,回填時若坑中出現(xiàn)積水應(yīng)當(dāng)將積水排除后方可回填?;靥顣r分層回填分層夯實,按照先深層土后表層土的方式進(jìn)行回填,回填時應(yīng)盡量將基坑表面的原狀耕土回填在表面,便于實現(xiàn)后期植被的恢復(fù)與生長,做到文明施工及保護(hù)環(huán)境。
綜上所述,隨著我國社會的發(fā)展,電力工程的建設(shè)不斷推進(jìn),隨之而來的即是輸電線路的架設(shè)。在我國,由于國土面積較大,國內(nèi)不同地域地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,在輸電線路有鐵塔基礎(chǔ)建設(shè)時應(yīng)當(dāng)格外注意。文章以丘陵地區(qū)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工為核心展開探討,首先分析輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工中的常見問題,后結(jié)合具體案例分析丘陵地區(qū)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工中存在的問題,并有針對性地提出以不過多破壞周圍環(huán)境為主的施工方式進(jìn)行施工,線路復(fù)測定樁與基坑開挖、回填及相關(guān)問題的處理三方面的施工技術(shù)建議?;诖?,旨在為我國未來丘陵地區(qū)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)施工技術(shù)的選用提供些許參考。