输电线路基础施工的技术措施说明

发布于：2015-06-28 06:54:28 来自：电气工程/输变电工程 [复制转发]

输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路的杆塔的目的。目前，输电线路中常见的基础形式有：阶梯基础、板式基础、斜插基础、掏挖基础、岩石基础及桩基础，其中阶梯基础、板式基础、斜插基础三类基础因其基坑成型特点习惯地称为“大开挖”基础。在施工过程中，不同的基础形式具有不同的特点及技术要求，为了有效地控制基础施工的质量，需要制定相应的施工技术措施。
在输电线路进行基础施工前必须做好复测和分坑工作。输电线路复测施工是指线路施工前，施工单位核对设计单位提供的杆塔明细表、平断面图与现场是否相符，设计桩是否丢失或移动，复核杆塔位中心桩及转角塔位桩位置、档距和断面高程是否符合设计及规范要求而进行的测量施工。复测时若发现偏差超过规范允许范围时，必须查明原因并予以纠正。路径复测确认无误后，根据基础及杆塔型式、基础根开（正面、侧面）、基础对角线（包括基坑远点、近点、中心点）及坑口尺寸等项目进行坑口放样，称此为分坑测量。通常把这两步工作统称为复测分坑。
1 输电线路基础的施工技术措施
1.1掏挖基础
目前常见的掏挖基础有三种：全掏挖式基础、半掏式基础及斜插式掏挖基础，该类基础适用于黏土、硬塑、碎石及不同风化程度的岩石等，且地下水位低于混凝土基础底面高程。这类基础它能发挥原状土的特性，具有良好的抗拔和抗倾覆稳定性。同时也显示了较高的经济效益和环境效益，节约了材料、减少了环境的破坏，但施工难度大，受土质条件限制。在输电线路施工过程中，掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素：（1）混凝土浇灌后无法进行外观检查；（2）如果有缺陷无法进行修补。
针对以上不利因素，我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施：（1）在配料时宜用0.5~4cm的连续级配制，或用85%的2~4cm石子掺15%的0.5~1.0cm的石子混合使用；（2）为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落，应采衬垫塑料布的措施，其衬垫高度约0.5cm，待浇至立柱后拆除；（3）为保证掏挖基础扩大头部位的混凝土容易捣固密实，可将其混凝土坍落度选大一级，同时为满足混凝土和易性要求，在保持水灰比不变的前提下，可以适当调整砂率或增加水泥浆量，当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体，必要时可以补充砂浆，以填充空隙，立柱部位的混凝土坍落度可小一些；（4）加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节，掏挖基础应使用插入式振捣器振捣，以提高其强度及密实性；（5）混凝土应采用机械搅拌，如因地形限制，必须采用人工搅拌混凝土时，应严格执行“三干四湿”的搅拌方法，确保混凝土配料拌和均匀。
1.2“大开挖”基础
“大开挖”基础包含阶梯基础、板式基础、斜插基础等，所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多，这类基础的特点是需要采用模板浇制，成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。
阶梯型基础：基础底板刚性抗压，不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大，埋置较深，在易塌方及有流砂地区难以达到设计深度。
板式基础：基础底板柔性抗压，配制钢筋，板式基础底板度很大，混凝土量大，适用于软弱地质条件，有效防止基础下沉或者倾斜。
斜插基础：该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致，塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中，使基础水平力对基础底板的影响降至最低。此类基础在平原、河网地区使用较多，其最大优点就是节省基础材料，施工较为方便。其缺点是施工精度要求高，基础成型后如发生沉降或者偏移，则很难对其进行处理。
此类基础基本上都有台阶，在混凝土浇制施工过程中最不容易控制的是台阶之间过渡结合处的质量，稍控制不好就会跑浆，从而出现蜂窝、狗洞甚至露筋的现象，因此在对该类基础施工时应采取的技术措施有：（1）在凝土浇制到阶梯过渡结合处时，在上层模板外侧底部四周与下层阶梯混凝土之间的空隙用混凝土堆垒起来，然后再往上层阶梯模内浇灌混凝土，待浇灌到一定高度后，进行捣固，待见到混凝土堆垒起来的模板四周开始冒出水泥浆后停止振动，继续浇注混凝土；（2）在进行阶梯基础、板式基础、斜插基础的砼浇筑及振捣过程中，必须密切注意模板及支撑有否变形、下沉、移动和漏浆等现象、钢筋是否与模板保持一定距离。如有问题应停止浇筑并立即处理；（3）斜插基础因立柱倾斜容易造成内角浆多，外角浆少，而出现空隙形成蜂窝，因此在浇灌立柱混凝土时不应直接往内角推料，而应用方锹往外角下料，以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。同时，对于斜插基础主柱的浇制捣固，因振动棒很难放到基础主柱斜面附近，使其斜面处的混凝土捣固不够。所以，立柱混凝土除用机械捣固外，还应用捣固钎捣固主柱的四个面处的混凝土，以免产生蜂窝及狗洞现象；（4）此类基础地形较好，施工单位一般都会采用挖掘机进行基坑开挖及回填。在基础坑开挖成型后，需要人工将基坑内的松土层清理出坑外，以防止基础成型后基础下成造成质量问题；在基础回填时，为防止基础移位或倾斜，应该在基础周围均匀回填。特别是斜插基础回填应该先回填斜柱内侧，然后回填外角侧及侧面，回填时土方倾倒高度应该尽量放低，避免土方冲击基础。在回填过程中还应让测量人员检查其根开尺寸及高差，如有变化应该及时调整；（5）斜插基础主角钢位置控制是关键，因此在基础施工之前需要计算主角的下端根开及对角线尺寸以及主角钢露出立柱顶面的高度；同时，为了斜插基础固定主角钢的底部，应制作厚度390mm×390mm×80mm的混凝土垫块，垫块中部有一个角钢凹槽。将垫块放入垫层上预留出地凹坑内，测量人员用经纬仪对垫块进行相关数据测量并操平找正，然后在垫块的四周用砂浆及碎石填塞，使其稳定，避免在浇灌混凝土时主角钢底部发生偏移；（6）在进行斜插基础浇制施工的过程中，测量人员经常检查基础顶面根开、插入角钢顶面的棱到棱半根开、高差、倾角等，如有误差及时调整。 1.3岩石基础
岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础，该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，但值得注意的是：岩石基础一般用于风化严重的岩石地带，基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工，这将给造成基坑成型尺寸偏大，从而出现混凝土量超灌，造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖1.0m，要进行基坑中心吊中，防止挖偏；在进得松动爆破施工时，必须严格控制药量，严禁因爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。 1.4桩基础
输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。缺点是施工费用较高。桩基础容易出现的质量问题是断桩，而灌注桩基础除出现断桩外，常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。人工挖孔桩施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，不再进行叙述。
我们在对灌注桩基础施工时应采取的技术措施有：（1）发生钻孔跑偏，应先查明偏斜位置及程度，一般可以偏斜处吊钻头上下反复扫孔，使钻孔垂直，如偏斜严重时，应该在孔内回填砂砾或黏土混石到偏斜之上，待沉密实后重新钻孔；（2）在软塑黏土层中钻进时，如进尺太快，出浆口堵塞容易造成糊钻，一般在钻孔时应控制进尺速度；（3）塑性土层遇到水膨胀会造成缩孔卡钻，此时应该采用上下反复扫孔处理，如因钻头严重磨损使钻孔小于桩径时，采取焊补钻头再进行扫孔处风理；（4）孔壁坍落的原因有很多种，针对其原因灌注桩成孔速度应根据地质情况选取，同时注意地下水位变化，采取升高护筒，增大水头或用虹吸管等连接措施，另外绑扎吊装钢筋笼时，应该对准孔中心，避免碰撞孔壁，如孔口发生坍塌，应该先探明位置，将砂和黏土混合物填至坍孔位置以上1~2m，再行钻进；如坍孔严重，应全部回填后再钻；（5）护筒周围填土不密实容易造成冒水，因此应在护筒周围选用含水量适当的黏土填筑加固，分层夯实。（6）断桩的原因有：混凝土坍落度大小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断、提升导管碰撞钢筋笼，使孔壁土壤整块混入混凝土中，形成混凝土桩身隔层。
针对断桩的原因应采取如下技术措施：（1）混凝土的坍落度遮天蔽日应经检查符合设计要求，粗骨料必须按规范要求进行控制；（2）一边浇注混凝土一边拔导管，并随时掌握导管埋入混凝土内的深度，确保导管始终被混凝土埋住；（3）当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可以吊起一节钢轨或其它重物往导管内冲击，将堵塞的混凝土冲开，然后再继续浇注混凝土；（4）如果混凝土在地下水位以下中断，可用比原桩径稍小的钻头在原桩位孔钻孔，至断桩以下适当深度，重新清孔；在断桩的部位增加一节钢筋笼，其下埋入新钻孔中，然后再继续浇注混凝土。（5）断桩是水下浇注混凝土的重大质量问题，任何处理方法都应与监理工程师、现场设计代表研究确定后再实施。
2 输电线路软弱地基问题的技术处理措施
输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础，并通过基础传递给周围的地基，地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中，软弱地基对输电线路的影响是最明显的，稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故，因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工，关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施，尽量避免基底原状土受到扰动。
对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施，即在最后一层土挖至设计深度时，抛入预先准备的石块，将石块夯入土中，至密实为止，并清理被挤出表面的软土，再铺上碎石；铺好混凝土垫层。
开挖底面低于地下水位的基坑时，地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出，土被水泡软后，会造成坑壁坍塌，地基承载力下降。因此，做好基础施工过程的排水工作，是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多，施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况，确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑，为防止坑壁坍塌，减少流入坑底的水量，可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。
在基坑的开挖过程中，施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符，要及时向设计、监理部门反映，要求地质代表到现场鉴定处理，不要盲目进行基础施工。
虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点，但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感，密切配合，科学管理，就一定能使软弱地基的线路投资得到控制，质量得到保证，并能安全可靠运行。

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