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摘要:
随着我国经济和科技的不断发展,工程建设对高压送电线路设计安装的要求也越来越高。本文从高压送电线杆塔桩基础的受力特点、塔基设计、施工等方面阐述了我国高压送电线路杆塔基础的现状,同时结合输电线路相关工程建设,重点针对不同地理环境下桩基础设计和施工方面所遇到的若干问题进行了详细剖析,提出了科学、合理的解决措施,同时展望了我国送电线路杆塔桩基础建设的发展趋势。
关键字:地下水 淤泥 流砂 塌孔 孤石
中图分类号:TU473.1 文献标识码:A文章编号:
1.高压送电线路杆塔基础的主要受力特点
高压输电线路杆塔基础是塔杆主体深入地下的部分,是高压输电线安全工作的前提保证。坚固的塔基同时在承受水平拉力、垂直重力、导线和塔杆的弯矩力、自然及人为事故及外张力的作用,要保证输电线路杆塔不倾覆、不下沉,则需确保输电线路杆塔基础的良好稳定性。
2.高压架空线路杆塔基础常用的结构型式及其特点
从施工地形上分,总体上可分为以下几种塔基形式。
①“大开挖”基础 :是指埋置于预先挖好的基坑内并将回填土夯实的基础。其特点
是抗拔性差、占地面积大,但施工方便。
②联合类基础:是将塔基的基础用几个相应的板块连接而成,进行施工。其特点是对施工工具和施工场地要求不高,易于操作。
③掏挖扩底基础:这类基础是指以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成的土胎内的基础,适用于在施工中掏挖和浇注混凝土时无水渗入基坑的粘土中。特点是节省材料、加快施工进度、降低工程造价等优点。
④灌注桩基础:它是一种深型基础形式,分为单桩和群桩形式,适用于地下水位较高的粘性土和砂土等地,同时也适用于地质条件较好的丘陵山地。由于桩基础承载力大,沉降小,稳定性良好,随着桩基技术研究的不断深入,可应用于各种地质条件,故在高压送电线路工程项目中,其应用也日益广泛。
不论是哪一类的塔基,它的作用都是为了保证杆塔的安全与稳定,本文将对高压架空线路灌注桩基础在不同的地质环境下建设所遇到的若干问题与解决措施进行重点论述。
3. 不同的地质环境下桩基础在设计和施工方面所遇到的若干问题与解决措施
我国高压送电线路项目分布辽阔,不同地区的地形特点差异较大。这些地区大量存在黄土、软土、水田、沼泽、盐碱地和碎石破裂地带,加大了对高压输电基础设计和施工的难度;同时也给施工检测带来了很多不稳定因素。特别是桩基工程,这种基础形式属于深埋地基,施工工序须在地层底下完成,施工时地下情况不明晰,其施工质量往往取决于工程地质情况和水文地质情况,设计和施工前应对地质情况进行认真细致地勘察,对一些地质情况较复杂的地区,应选择合适的桩基类型和施工工艺,特别是遇到地下障碍物、软弱土层、孔穴、断层或侵蚀性土层时,除了选好桩型外,还应进行必要的技术处理。
3.1地质条件较差地区
3.1.1地质条件简述
该地区多为河流冲击平原,地势低洼平坦,河道水田密布,土质疏松较软,地下水位较高,地面以下1.0米左右便有地下水;土层分布从上到而下依次为淤泥层、粉砂层、强化风化泥岩层。因地形所致,地下水位高、含沙层较厚,此地修建高压线路塔基存在较大的施工难度。
3.1.2实例剖析
3.1.2.1实例一:桩基的设计型式与施工工艺
现以珠江三角洲地区塔基施工为例:某工程拟建高压输电线路杆塔形式采用角钢塔,塔基设计为钻孔灌注桩单桩基础形式,桩设计直径1.0 m,地下埋深为15 m,桩尖嵌入强风化泥岩层2.0 m,施工采用泥浆护壁旋转钻成孔,常规施工工艺成桩。
3.1.2.2施工遇到的问题剖析与处理方案
施工时遇到的问题:采用泥浆护壁成孔工艺进行机械施工作业时,自地面以下6~8米地层范围内,出现大量粉砂,经验法判断,地下砂层受到地下水流和钻机的干扰,产生流砂现象,致使泥浆护壁被流砂冲击,无法形成完整保护层,塌孔严重。
解决方案:
方案一:本工程设计桩径为1.0 m,属小直径塔基,处理方法为:
(1)在施工过程中遇到流砂造成塌孔现象,在增加泥浆稠度的情况下仍然无法成孔,应立即停止钻孔施工,使用钻机反循环系统将塌方内的沙子抽出。此时因地层压力作用,坑内不会再出现大面积塌方现象。
(2)再将钻机移开,往钻坑内填土堵死,并用重力机械压实。
(3)经过十天左右土壤沉淀,使所填土层密实,再在原位继续使用钻机进行钻孔作业。
方案二:如果是大桩径塔基,一般设计桩径在1.8m以上,施工过程中如出现上述现象,首先采取人工或机械将钻孔直径加大,将塌孔内泥沙用钻孔机抽出,取厚度为10mm铁板经焊接成圆柱状深护筒,高度3m,直径因桩基直径而异,如桩基直径为2.0m,深护筒的直径应达到3.0m左右。取出钻孔机设备,将深护筒吊人孔中,用打桩机或吊车将深护筒压入流砂层,此处注意深护筒的位置和角度,一切完成即可开工钻孔。
3.1.2.3实例二:桩基的设计型式与施工工艺
还是以水田,沼泽等地质条件较差地区的工程为例。根据工程设计方案,某高压送电线路工程拟建杆塔形式为钢管杆(单杆)形式,杆塔基础采用灌注桩基础形式,施工拟采用泥浆护壁旋转钻成孔灌注桩形式,常规施工工艺成桩。
3.1.2.4设计遇到的问题剖析与处理方案
设计时遇到的问题:因主体塔型采用钢管杆,塔身全高39.0 m,塔基主体受地基竖向承载力和水平位移力控制;根据地质勘察报告资料,拟建桩基础上部土层为淤泥质土,土质疏松水平抗力小,导致基础顶面水平位移过大,将不能满足规范的要求。如果采用多桩承台基础型式,工程造价将大大提升,超出预算。
处理方式:
采用单桩基础形式,设计桩径1.8m,桩埋置地下深度初步定为16.0 m,要求桩尖嵌入强风化泥岩层深度不得小于2.0 m。
(1)根据地质特点,详细计算塔基基座承载力、压重和最大拉载荷载如下:
计算简图:
式中 F──塔杆作用于基础的竖向力,它包括塔杆自重,压重和最大拉载荷载,F=620.30kN;
G──塔基基础自重与基础上面的土的自重;取桩、土的混合重度为20 kN/m3,地下水位以下按10 kN/m3计,则实体基础自重为:
G=Bc×Bc×(1×20+15×10)=1740.80kN;
Bc──塔基实体基础底面的宽度,取Bc=3.20m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=5.46m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.4×2100.00=2940.0kN.m;
经过计算得到:
最大压力设计值 Pmax=1.2×(620.30+1740.80)/3.202+2940.0/5.46=818.67kPa
最小壓力设计值 Pmin=1.2×(620.30+1740.80)/3.202-2940.0/5.46=-261.77kPa
有附着的压力设计值 Pk=1.2×(620.30+1740.80)/3.202=276.69kPa
塔基地基基础承载力特征值计算公式如下:
其中 fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak──地基承载力特征值,取500.00kN/m2;
b──基础宽度地基承载力修正系数,取0.50;
d──基础埋深地基承载力修正系数,取2.00;
──基础底面以下土的重度,地下水位以下取10 kN/m3;
γm──基础底面以上土的加权平均重度,取10.63kN/m3;
b──基础底面宽度,取3.20m;
d──基础埋深度,取16.0m。
解得修正后的地基承载力特征值fa=830.53kPa
由于 fa≥Pk=276.69kPa 满足要求!
偏心荷载作用:由于1.2×fa≥Pkmax=818.67kPa 满足要求!
(2)为解决上部淤泥质土层水平抗力问题,可在打桩孔四周开挖浮土层,以沙石进行回填并分层压实(若桩基水平方向荷载较大,可采用水泥土搅拌桩进行地面固化处理的措施),以增加桩基与地下沙石的紧密结合能力,立塔后经过一定周期的桩顶水平位移测算,施工后的塔基完全满足设计和规范的要求。
3.2地质条件一般地区
3.2.1地质条件简述
地质条件一般地区是指淤泥土层较浅的(填土区、平地),地下水位较高(存在于地面以下1.5米附近),土层自地面向下依次为回填土层(耕土层)、淤泥层(土层较浅)、粉砂层、粘土层、基岩。
3.2.2实例剖析
3.2.2.1桩基的设计型式与施工工艺
某高压送电线路工程拟建杆塔形式为角钢塔,设计基础形式为单桩连梁基础,桩径1.4 m,设计桩埋深为14 m,桩身穿透强风化泥岩层(0.8 m)并进入中风化泥岩层厚度3.0 m,采用锤击成孔灌注桩,常规施工工艺成桩。
3.2.2.2施工遇到的问题剖析与处理方案
施工时遇到的问题:当采用冲击成孔施工工艺冲至深度为12m附近时,遇坚硬岩石,正常作业一天勉强成孔深度仅为0.2m,经现场打捞岩样辨别,判断为微风化花岗岩性质,初步预估为遇坚硬孤石(规范规定,起主要承重作用的结构基础不宜以孤石作为持力层,必须穿透或将孤石移除),孤石大小不详。 处理方法:
首先应判定孤石存在的可能性有多大:依据附近的地质勘察报告资料,比对勘察孔所要求的岩面埋深情况,若桩位所在处埋深与勘察报告相差较大,则孤石存在的可能性很大;反之则较小。 其次,假若孤石存在的可能性大,可依据实际冲孔与现场采取岩样决定,从进入既定岩面开始(如需进入基岩面下1.2m),那么需要至少再往下冲击钻进0.8m左右,若还不存在岩样(从孔中采取)异变,则基本上可以判定是符合要求的(依此大致可以判定孤石直径在3m左右,再浇注混凝土后,孤石与桩底可被视作扩大头)。至于冲孔过程中的偏孔问题可回填块石,泥土等继续冲孔直到满足要求为止。
3.3地质条件较好地区
3.3.1地质条件简述
地质条件相对较好地区(平原),地下水位较低(存在于地面以下4m附近),存在较厚的粉质粘土层,个别夹有较浅的粉砂层,基岩以风化砂岩或花岗岩为主。
3.3.2实例剖析
3.3.2.1桩基的设计型式与施工工艺
某高压送电线路工程拟建杆塔形式采用钢管组合塔,设计为群桩承台基础形式,设计桩埋深为11m,桩径1.4m,桩尖嵌入强风化砂岩层2.0m,采用钢筋混凝土护壁人工挖孔方式成孔,常规施工工艺成桩。
3.3.2.2施工遇到的问题剖析与处理方案
施工时遇到的问题:当桩孔开挖至6米附近时,遇到较厚粉砂层,且地下水压力较大,出现流砂,导致严重塌孔现象,无法浇筑钢筋混凝土护壁,导致施工工序停顿。
解决方式:
①在此地施工前,要先看清楚地质报告,了解当地地下水流方向和流砂厚度,合理组
织施工顺序。若在流砂层较浅地段施工,可采取对桩孔周围上方地下水流方向处开挖拦阻地下水深沟;若流砂层埋藏较深,可采用轻型井点或喷射井点降水法;24小时不间断排水,在桩基础施工的同时向外抽水,让桩孔场地的地下水位形成整体下降的水位漏斗,以减少桩基础挖掘时的出水量。
②当地下水流量、流砂减小时,缩短开挖深度(每节减少300—500mm),减少孔壁外露的时间,加大孔直径600—800mm,同时迅速用土袋堆筑孔壁形成一圈井孔外壁,一定要保证桩孔的直径要求,条件具备,迅速浇筑护壁混凝土。
③迅速挖掘砂土层,挖掘时,每节护壁高度减少到300mm,孔径增大400mm。在井孔四周用生石灰粉水泥和适量沙石搅拌进行填充,形成阻水层的同时也增加了孔壁的牢固程度。
④打通到设计深度,及时清理孔内杂物,排除积水,下钢筋笼,一次浇筑混凝土成功。
总结:
现阶段高压送电线杆塔桩基础的建設,因地形地貌的不同,使用与之相匹配的设计和施工手段,科学的管理和工艺,极大地提高了工程质量,节省了工作时间,降低了工程成本。随着科技水平的不断进步,一定还会有新颖的设计技术和施工措施不断出现,使杆塔桩基建筑工程向更稳固、更科学的方向发展。
参考文献:
[1]曾德伟.浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩的质量控制[J].中国农村水利水电,2004(9):33~35.
[2]史佩栋.实用桩基工程手册[M].中国建筑工业出版社,1999.
[3]彭彦彬,屈彦玲.钻孔灌注桩清孔技术及断桩的预防和处理[J].铁道建筑,2006(7):44~46.
[4]陈俊仁,张巨伟.钻孔灌注桩常见问题分析与探讨[J].地质与勘探,2006(11):67~69.
[5]丁育南.钻孔灌注桩基础施工质量监控要点[J].施工技术,2006(6):34~37.
[6]周向群.钻孔灌注桩质量控制的要点及实用方法[J].施工技术,2005(1):99~101.
[7]程万祥.钻孔灌注桩断桩事故的产生原因及预防措施[J].铁道建筑,2006(7):52~53.
[8]李忠梅.钻孔灌注桩施工质量控制及埋笼事故处理[J].路基工程,2007(6):136~137.
随着我国经济和科技的不断发展,工程建设对高压送电线路设计安装的要求也越来越高。本文从高压送电线杆塔桩基础的受力特点、塔基设计、施工等方面阐述了我国高压送电线路杆塔基础的现状,同时结合输电线路相关工程建设,重点针对不同地理环境下桩基础设计和施工方面所遇到的若干问题进行了详细剖析,提出了科学、合理的解决措施,同时展望了我国送电线路杆塔桩基础建设的发展趋势。
关键字:地下水 淤泥 流砂 塌孔 孤石
中图分类号:TU473.1 文献标识码:A文章编号:
1.高压送电线路杆塔基础的主要受力特点
高压输电线路杆塔基础是塔杆主体深入地下的部分,是高压输电线安全工作的前提保证。坚固的塔基同时在承受水平拉力、垂直重力、导线和塔杆的弯矩力、自然及人为事故及外张力的作用,要保证输电线路杆塔不倾覆、不下沉,则需确保输电线路杆塔基础的良好稳定性。
2.高压架空线路杆塔基础常用的结构型式及其特点
从施工地形上分,总体上可分为以下几种塔基形式。
①“大开挖”基础 :是指埋置于预先挖好的基坑内并将回填土夯实的基础。其特点
是抗拔性差、占地面积大,但施工方便。
②联合类基础:是将塔基的基础用几个相应的板块连接而成,进行施工。其特点是对施工工具和施工场地要求不高,易于操作。
③掏挖扩底基础:这类基础是指以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成的土胎内的基础,适用于在施工中掏挖和浇注混凝土时无水渗入基坑的粘土中。特点是节省材料、加快施工进度、降低工程造价等优点。
④灌注桩基础:它是一种深型基础形式,分为单桩和群桩形式,适用于地下水位较高的粘性土和砂土等地,同时也适用于地质条件较好的丘陵山地。由于桩基础承载力大,沉降小,稳定性良好,随着桩基技术研究的不断深入,可应用于各种地质条件,故在高压送电线路工程项目中,其应用也日益广泛。
不论是哪一类的塔基,它的作用都是为了保证杆塔的安全与稳定,本文将对高压架空线路灌注桩基础在不同的地质环境下建设所遇到的若干问题与解决措施进行重点论述。
3. 不同的地质环境下桩基础在设计和施工方面所遇到的若干问题与解决措施
我国高压送电线路项目分布辽阔,不同地区的地形特点差异较大。这些地区大量存在黄土、软土、水田、沼泽、盐碱地和碎石破裂地带,加大了对高压输电基础设计和施工的难度;同时也给施工检测带来了很多不稳定因素。特别是桩基工程,这种基础形式属于深埋地基,施工工序须在地层底下完成,施工时地下情况不明晰,其施工质量往往取决于工程地质情况和水文地质情况,设计和施工前应对地质情况进行认真细致地勘察,对一些地质情况较复杂的地区,应选择合适的桩基类型和施工工艺,特别是遇到地下障碍物、软弱土层、孔穴、断层或侵蚀性土层时,除了选好桩型外,还应进行必要的技术处理。
3.1地质条件较差地区
3.1.1地质条件简述
该地区多为河流冲击平原,地势低洼平坦,河道水田密布,土质疏松较软,地下水位较高,地面以下1.0米左右便有地下水;土层分布从上到而下依次为淤泥层、粉砂层、强化风化泥岩层。因地形所致,地下水位高、含沙层较厚,此地修建高压线路塔基存在较大的施工难度。
3.1.2实例剖析
3.1.2.1实例一:桩基的设计型式与施工工艺
现以珠江三角洲地区塔基施工为例:某工程拟建高压输电线路杆塔形式采用角钢塔,塔基设计为钻孔灌注桩单桩基础形式,桩设计直径1.0 m,地下埋深为15 m,桩尖嵌入强风化泥岩层2.0 m,施工采用泥浆护壁旋转钻成孔,常规施工工艺成桩。
3.1.2.2施工遇到的问题剖析与处理方案
施工时遇到的问题:采用泥浆护壁成孔工艺进行机械施工作业时,自地面以下6~8米地层范围内,出现大量粉砂,经验法判断,地下砂层受到地下水流和钻机的干扰,产生流砂现象,致使泥浆护壁被流砂冲击,无法形成完整保护层,塌孔严重。
解决方案:
方案一:本工程设计桩径为1.0 m,属小直径塔基,处理方法为:
(1)在施工过程中遇到流砂造成塌孔现象,在增加泥浆稠度的情况下仍然无法成孔,应立即停止钻孔施工,使用钻机反循环系统将塌方内的沙子抽出。此时因地层压力作用,坑内不会再出现大面积塌方现象。
(2)再将钻机移开,往钻坑内填土堵死,并用重力机械压实。
(3)经过十天左右土壤沉淀,使所填土层密实,再在原位继续使用钻机进行钻孔作业。
方案二:如果是大桩径塔基,一般设计桩径在1.8m以上,施工过程中如出现上述现象,首先采取人工或机械将钻孔直径加大,将塌孔内泥沙用钻孔机抽出,取厚度为10mm铁板经焊接成圆柱状深护筒,高度3m,直径因桩基直径而异,如桩基直径为2.0m,深护筒的直径应达到3.0m左右。取出钻孔机设备,将深护筒吊人孔中,用打桩机或吊车将深护筒压入流砂层,此处注意深护筒的位置和角度,一切完成即可开工钻孔。
3.1.2.3实例二:桩基的设计型式与施工工艺
还是以水田,沼泽等地质条件较差地区的工程为例。根据工程设计方案,某高压送电线路工程拟建杆塔形式为钢管杆(单杆)形式,杆塔基础采用灌注桩基础形式,施工拟采用泥浆护壁旋转钻成孔灌注桩形式,常规施工工艺成桩。
3.1.2.4设计遇到的问题剖析与处理方案
设计时遇到的问题:因主体塔型采用钢管杆,塔身全高39.0 m,塔基主体受地基竖向承载力和水平位移力控制;根据地质勘察报告资料,拟建桩基础上部土层为淤泥质土,土质疏松水平抗力小,导致基础顶面水平位移过大,将不能满足规范的要求。如果采用多桩承台基础型式,工程造价将大大提升,超出预算。
处理方式:
采用单桩基础形式,设计桩径1.8m,桩埋置地下深度初步定为16.0 m,要求桩尖嵌入强风化泥岩层深度不得小于2.0 m。
(1)根据地质特点,详细计算塔基基座承载力、压重和最大拉载荷载如下:
计算简图:
式中 F──塔杆作用于基础的竖向力,它包括塔杆自重,压重和最大拉载荷载,F=620.30kN;
G──塔基基础自重与基础上面的土的自重;取桩、土的混合重度为20 kN/m3,地下水位以下按10 kN/m3计,则实体基础自重为:
G=Bc×Bc×(1×20+15×10)=1740.80kN;
Bc──塔基实体基础底面的宽度,取Bc=3.20m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=5.46m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.4×2100.00=2940.0kN.m;
经过计算得到:
最大压力设计值 Pmax=1.2×(620.30+1740.80)/3.202+2940.0/5.46=818.67kPa
最小壓力设计值 Pmin=1.2×(620.30+1740.80)/3.202-2940.0/5.46=-261.77kPa
有附着的压力设计值 Pk=1.2×(620.30+1740.80)/3.202=276.69kPa
塔基地基基础承载力特征值计算公式如下:
其中 fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak──地基承载力特征值,取500.00kN/m2;
b──基础宽度地基承载力修正系数,取0.50;
d──基础埋深地基承载力修正系数,取2.00;
──基础底面以下土的重度,地下水位以下取10 kN/m3;
γm──基础底面以上土的加权平均重度,取10.63kN/m3;
b──基础底面宽度,取3.20m;
d──基础埋深度,取16.0m。
解得修正后的地基承载力特征值fa=830.53kPa
由于 fa≥Pk=276.69kPa 满足要求!
偏心荷载作用:由于1.2×fa≥Pkmax=818.67kPa 满足要求!
(2)为解决上部淤泥质土层水平抗力问题,可在打桩孔四周开挖浮土层,以沙石进行回填并分层压实(若桩基水平方向荷载较大,可采用水泥土搅拌桩进行地面固化处理的措施),以增加桩基与地下沙石的紧密结合能力,立塔后经过一定周期的桩顶水平位移测算,施工后的塔基完全满足设计和规范的要求。
3.2地质条件一般地区
3.2.1地质条件简述
地质条件一般地区是指淤泥土层较浅的(填土区、平地),地下水位较高(存在于地面以下1.5米附近),土层自地面向下依次为回填土层(耕土层)、淤泥层(土层较浅)、粉砂层、粘土层、基岩。
3.2.2实例剖析
3.2.2.1桩基的设计型式与施工工艺
某高压送电线路工程拟建杆塔形式为角钢塔,设计基础形式为单桩连梁基础,桩径1.4 m,设计桩埋深为14 m,桩身穿透强风化泥岩层(0.8 m)并进入中风化泥岩层厚度3.0 m,采用锤击成孔灌注桩,常规施工工艺成桩。
3.2.2.2施工遇到的问题剖析与处理方案
施工时遇到的问题:当采用冲击成孔施工工艺冲至深度为12m附近时,遇坚硬岩石,正常作业一天勉强成孔深度仅为0.2m,经现场打捞岩样辨别,判断为微风化花岗岩性质,初步预估为遇坚硬孤石(规范规定,起主要承重作用的结构基础不宜以孤石作为持力层,必须穿透或将孤石移除),孤石大小不详。 处理方法:
首先应判定孤石存在的可能性有多大:依据附近的地质勘察报告资料,比对勘察孔所要求的岩面埋深情况,若桩位所在处埋深与勘察报告相差较大,则孤石存在的可能性很大;反之则较小。 其次,假若孤石存在的可能性大,可依据实际冲孔与现场采取岩样决定,从进入既定岩面开始(如需进入基岩面下1.2m),那么需要至少再往下冲击钻进0.8m左右,若还不存在岩样(从孔中采取)异变,则基本上可以判定是符合要求的(依此大致可以判定孤石直径在3m左右,再浇注混凝土后,孤石与桩底可被视作扩大头)。至于冲孔过程中的偏孔问题可回填块石,泥土等继续冲孔直到满足要求为止。
3.3地质条件较好地区
3.3.1地质条件简述
地质条件相对较好地区(平原),地下水位较低(存在于地面以下4m附近),存在较厚的粉质粘土层,个别夹有较浅的粉砂层,基岩以风化砂岩或花岗岩为主。
3.3.2实例剖析
3.3.2.1桩基的设计型式与施工工艺
某高压送电线路工程拟建杆塔形式采用钢管组合塔,设计为群桩承台基础形式,设计桩埋深为11m,桩径1.4m,桩尖嵌入强风化砂岩层2.0m,采用钢筋混凝土护壁人工挖孔方式成孔,常规施工工艺成桩。
3.3.2.2施工遇到的问题剖析与处理方案
施工时遇到的问题:当桩孔开挖至6米附近时,遇到较厚粉砂层,且地下水压力较大,出现流砂,导致严重塌孔现象,无法浇筑钢筋混凝土护壁,导致施工工序停顿。
解决方式:
①在此地施工前,要先看清楚地质报告,了解当地地下水流方向和流砂厚度,合理组
织施工顺序。若在流砂层较浅地段施工,可采取对桩孔周围上方地下水流方向处开挖拦阻地下水深沟;若流砂层埋藏较深,可采用轻型井点或喷射井点降水法;24小时不间断排水,在桩基础施工的同时向外抽水,让桩孔场地的地下水位形成整体下降的水位漏斗,以减少桩基础挖掘时的出水量。
②当地下水流量、流砂减小时,缩短开挖深度(每节减少300—500mm),减少孔壁外露的时间,加大孔直径600—800mm,同时迅速用土袋堆筑孔壁形成一圈井孔外壁,一定要保证桩孔的直径要求,条件具备,迅速浇筑护壁混凝土。
③迅速挖掘砂土层,挖掘时,每节护壁高度减少到300mm,孔径增大400mm。在井孔四周用生石灰粉水泥和适量沙石搅拌进行填充,形成阻水层的同时也增加了孔壁的牢固程度。
④打通到设计深度,及时清理孔内杂物,排除积水,下钢筋笼,一次浇筑混凝土成功。
总结:
现阶段高压送电线杆塔桩基础的建設,因地形地貌的不同,使用与之相匹配的设计和施工手段,科学的管理和工艺,极大地提高了工程质量,节省了工作时间,降低了工程成本。随着科技水平的不断进步,一定还会有新颖的设计技术和施工措施不断出现,使杆塔桩基建筑工程向更稳固、更科学的方向发展。
参考文献:
[1]曾德伟.浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩的质量控制[J].中国农村水利水电,2004(9):33~35.
[2]史佩栋.实用桩基工程手册[M].中国建筑工业出版社,1999.
[3]彭彦彬,屈彦玲.钻孔灌注桩清孔技术及断桩的预防和处理[J].铁道建筑,2006(7):44~46.
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