韓新宇

上海國孚電力設(shè)計工程股份有限公司 山東濟南 250014

隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展，新建核電廠、火電廠、風電廠日益增多，大量電廠送出線路工程越來越多。受制于送電線路工程的特點，工程跨度極大，從而導致工程沿線地質(zhì)條件非常復雜。強腐蝕性和液化是工程中的常見現(xiàn)象。但地基土同時具有強腐蝕性和液化現(xiàn)象在輸電線路工程中比較少見。無疑，在液化地區(qū)采用灌注樁基礎(chǔ)最合適，但是根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，強腐蝕地區(qū)不建議采用灌注樁基礎(chǔ)，如需使用必須采用必要防腐措施并進行相關(guān)論證。以往輸電線路工程在強腐蝕地區(qū)僅采用大開挖基礎(chǔ)或者采用預(yù)制樁基礎(chǔ)，鮮有使用灌注樁基礎(chǔ)的[1]。輸電線路工程中使用特殊防腐處理的灌注樁是否經(jīng)濟可行仍需論證。本文基于某特高壓直流輸電線路工程三基存在液化現(xiàn)象的強腐蝕地區(qū)基礎(chǔ)工程為背景，提出三種可行的樁基礎(chǔ)進行經(jīng)濟技術(shù)分析，確定比較合適的樁基礎(chǔ)方案。

1 工程背景

某特高壓直流輸電線路工程位于淤積區(qū)，G01，G02，G03三基塔基位于強腐蝕地區(qū)(硫酸根離子、氯離子對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有強腐蝕性)。同時本地區(qū)三基塔位地下水深度較淺，地基存在液化現(xiàn)象，充填土厚度較大，且表層地基土存在干濕交替現(xiàn)象。根據(jù)本線路的具體情況提出了預(yù)制鋼筋混凝土樁加承臺方案、預(yù)制護壁沉井灌注樁和裹體灌注樁基礎(chǔ)三種基礎(chǔ)方案，并對其特點及經(jīng)濟性進行了分析。

2 腐蝕及液化評價

G01-G03塔位位于某水庫淹沒淤積區(qū)，該地區(qū)地基土及地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有強腐蝕性，具體腐蝕性評價如表1所示。

表1 地基土及地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕性評價

河道斷面淤積對基礎(chǔ)尺寸具有較大影響，從而影響基礎(chǔ)工程量。經(jīng)過計算按本線路工程不同使用年限對各塔位進行的淤積高度計算。綜合考慮淤積高度、施工難度及造價，最終確定G01，G02基礎(chǔ)主柱露頭為4m，G03基礎(chǔ)主柱露頭為1.5m。根據(jù)水庫淹沒淤積地貌段(G01，G02，G03)桿塔位液化指數(shù)，等級均為嚴重，具體液化深度在10m-14m。4基礎(chǔ)方案選擇為了了解各基礎(chǔ)方案優(yōu)缺點，下面對各基礎(chǔ)特點進行詳細分析。同時，對在同一地質(zhì)、荷載條件下各基礎(chǔ)的經(jīng)濟性進行對比[2]。

3 各基礎(chǔ)方案特點

3.1 預(yù)制鋼筋混凝土樁加承臺基礎(chǔ)方案

預(yù)制鋼筋混凝土樁的原理和低樁承臺灌注樁設(shè)計計算原理一樣，不過樁身采用預(yù)制樁。本方案的優(yōu)點是避免了混凝土澆筑及養(yǎng)護過程中腐蝕介質(zhì)對樁體的腐蝕從而導致樁強度降低，而且可以直接通過樁體穿透液化土層。缺點首先是預(yù)制樁體與上部承臺連接部位防腐困難；其次，預(yù)制樁樁徑不能太大，樁數(shù)量較多，工程量大。而且打樁機等大型機械進場費用特別高；最后，受限于本地預(yù)制樁加工條件，預(yù)制樁運送距離長，施工成本高。

3.2 預(yù)制護壁沉井灌注樁方案

預(yù)制護壁沉井灌注樁是一種常用的水下樁基礎(chǔ)施工方法。鉆孔的同時在孔壁周圍布置混凝土護壁，將腐蝕介質(zhì)和水隔離，然后進行混凝土澆筑。本方案優(yōu)點是可以很好的隔離腐蝕介質(zhì)，防止混凝土澆筑和養(yǎng)護過程中腐蝕介質(zhì)侵入混凝土中，導致樁體強度降低。缺點是無法保證護壁與樁體之間的側(cè)阻力。

3.3 裹體灌注樁方案

裹體灌注樁是用一種土工合成材料將樁體包裹，以此達到將腐蝕介質(zhì)與樁體隔離的效果。本基礎(chǔ)方案優(yōu)點是可以保證樁體與孔壁之間側(cè)阻力的要求；缺點是檢測施工過程中土工合成材料是否破損的手段單一。

4 小結(jié)

通過對三種基礎(chǔ)方案特點及經(jīng)濟性分析可以發(fā)現(xiàn)護壁沉井基礎(chǔ)造價最高，而且無法滿足樁體與孔壁之間的側(cè)摩阻力；預(yù)制樁基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)接頭防腐困難，運送距離大，機械進場難，施工成本高，而且造價較高；裹體灌注樁基礎(chǔ)隔離了混凝土與腐蝕介質(zhì)的接觸，有效解決了施工過程中對樁體混凝土的侵蝕，成本相對較低。推薦采用裹體灌注樁技術(shù)。

5 結(jié)語

通過對某特高壓直流輸電工程中強腐蝕地區(qū)四種可行樁基礎(chǔ)方案進行經(jīng)濟技術(shù)分析得出以下結(jié)論：1)四種樁基礎(chǔ)方案中裹體灌注樁基礎(chǔ)方案綜合造價最低。2)根據(jù)規(guī)范要求及裹體材料本身檢測缺陷，本工程確定了“內(nèi)增外防”的整體設(shè)計思路。3)土工合成材料在施工過程中的檢測措施有待進一步提高。4)本文提出的幾種樁基礎(chǔ)方案對以后在輸電線路工程中強腐蝕地區(qū)樁基礎(chǔ)的選用提供了可靠依據(jù)。