淺談馬來西亞500kV輸電線路工程樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

覃國茂

摘 要：本文以馬來西亞500kV輸電線路工程作為研究案例。由于本工程位于熱帶雨林地區(qū)，沼澤地段較多，樁基礎(chǔ)比例大，再加上樁基礎(chǔ)技術(shù)要求高，因此在施工前必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求及設(shè)備條件安排好工藝流程，并做好施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。結(jié)合歐標(biāo)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行詳細(xì)的談?wù)?，希望?duì)于相關(guān)的人士給予學(xué)習(xí)有一定的幫助與指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：馬來西亞；輸電線路工程；樁帽

1 前言

馬來西亞500kV輸電線路C標(biāo)工程是馬來西亞砂撈越州第一條500kV交流架空輸電線路，位于馬來西亞砂撈越州州府古晉附近，線路從Lachau 到Tondong變電站，長約141km的500kV三相雙回四分裂送電線路，線路途經(jīng)地區(qū)35%為沼澤地段，樁基礎(chǔ)比例較大，基礎(chǔ)工程關(guān)系到鐵塔工程整體質(zhì)量，所以輸電線路工程中做好基礎(chǔ)工程對(duì)整個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行是基石。馬來西亞500kV輸電線路在沼澤地形上采用預(yù)應(yīng)力樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，且采用的歐標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握本工程樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，對(duì)適應(yīng)于歐標(biāo)輸變電工程樁基礎(chǔ)施工起參考作用。針對(duì)這些筆者以下進(jìn)行詳細(xì)的探討。

2 樁基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)

2.1 施工前現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工前首先必須對(duì)地基進(jìn)行勘查，查明施工場(chǎng)地的地形地貌；掌握?qǐng)龅氐牡匦巍?gòu)造情況及不良土質(zhì)情況，每種土壤要做好記錄且標(biāo)注每種土壤的厚度；查明施工場(chǎng)地內(nèi)的工程水文地質(zhì)情況，即地下水的水位、水質(zhì)及其變化情況，同時(shí)地基勘查要求推確、細(xì)致，因此鉆孔布置要合理，要盡可能全面、準(zhǔn)確地反映施工場(chǎng)地的實(shí)際情況，以便為施工提供準(zhǔn)確依據(jù)。根據(jù)地勘數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出滿足荷載的樁基礎(chǔ)，因?yàn)槊總€(gè)基礎(chǔ)的地形不一樣，地勘數(shù)據(jù)也有差異，所以需要設(shè)計(jì)出針對(duì)每個(gè)基礎(chǔ)每個(gè)腿的樁點(diǎn)布置和樁的長度，從而進(jìn)一步確認(rèn)樁數(shù)量和樁帽的大小。

2.2 樁設(shè)計(jì)要求

預(yù)制混凝土樁應(yīng)根據(jù)馬來西亞標(biāo)準(zhǔn)MS131-4：2004的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，所有材料均應(yīng)滿足ICE《打樁施工技術(shù)規(guī)范》。

地勘完成后，根據(jù)地勘資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合歐標(biāo)部分規(guī)范要求即附表（附表參數(shù)只針對(duì)本工程）。

樁、樁帽和橫梁的凈重至少應(yīng)為垂直抗拔極限荷載的28%。根據(jù)地勘資料和規(guī)范要求設(shè)計(jì)出滿足現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)塔位的樁基礎(chǔ)，主要是對(duì)根據(jù)地勘數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出每個(gè)點(diǎn)的樁長度，再綜合最大荷載算出需要的樁的數(shù)量和樁帽的大小，其中樁的數(shù)量直接決定樁帽的大小。完成樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前還要對(duì)樁的抗拔力、抗壓力等進(jìn)行試驗(yàn)，確保單位大小樁的摩擦系數(shù)等數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)要求。

2.3 樁基礎(chǔ)的試驗(yàn)

樁基礎(chǔ)在施工前需要進(jìn)行樁試驗(yàn)以確保設(shè)計(jì)出來的抗拔抗壓系數(shù)安全，且試驗(yàn)需用的樁和施工用的一致。試驗(yàn)樁的抗拔力時(shí)，施加荷載至在30分鐘以上，且滿足下述要求才符合要求：

（1）樁位移小于25mm；

（2）樁移動(dòng)應(yīng)緩慢，確保速度小于0.25mm/h

（3）確保10分鐘鐘min后，卸掉所有的荷載，樁的位移小于10mm。

（4）所有的樁試驗(yàn)結(jié)果變化系數(shù)（c.o.v）不得超過20%。

3 打樁施工技術(shù)

在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)完成拿到工程師簽字蓋章施工圖后就可以準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)施工的相關(guān)工作。打樁施工主要是以下幾大步驟。

3.1 樁材料運(yùn)輸

運(yùn)樁前應(yīng)該仔細(xì)檢查樁的表面質(zhì)量、尺寸以及出廠日期是否滿足設(shè)計(jì)要求，運(yùn)樁時(shí)做到平穩(wěn)放置，無大震動(dòng)，樁堆放的地面應(yīng)平穩(wěn)、堅(jiān)實(shí)。

3.2 測(cè)量放線定樁位

根據(jù)業(yè)主批準(zhǔn)的樁基礎(chǔ)施工圖進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，分別測(cè)量出基礎(chǔ)4個(gè)腿的樁點(diǎn)分布，確保每個(gè)腿點(diǎn)與點(diǎn)的間距滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)塔位中心點(diǎn)作為中心測(cè)量點(diǎn)，由專職測(cè)量員用全站儀定出樁位，樁中心打入定位樁短鋼筋，周圍撒上白灰線作標(biāo)志，便于打樁時(shí)樁位的查找。在施工中還需對(duì)樁點(diǎn)隨時(shí)檢查修整，確保樁位準(zhǔn)確無誤。

3.3 打樁機(jī)就位

打樁設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝調(diào)試，根據(jù)施工流程定位。施工現(xiàn)場(chǎng)因位于沼澤地區(qū)需要在樁機(jī)下面鋪設(shè)厚鋼板，保證樁機(jī)平穩(wěn)；樁架直立垂直于地面。打樁施工前把樁機(jī)移至樁位中心，觀察水平儀和掛在打樁架上的線錘，調(diào)平機(jī)身，四周墊穩(wěn)。以導(dǎo)樁器中心為準(zhǔn)，用重錘對(duì)準(zhǔn)樁中心，找準(zhǔn)樁位。

3.4 樁起吊就位

當(dāng)樁端距離樁機(jī)5m以內(nèi)時(shí)，可將卷揚(yáng)機(jī)鋼絲套在樁端0.2L（L為樁長）處單點(diǎn)起吊，待樁管基本垂直后再提升樁錘，并將樁頂喂入樁帽，然后扶正就位，使樁尖中心對(duì)準(zhǔn)定位樁，使樁錘、樁帽和樁身在同一中心線上。當(dāng)樁端距離樁機(jī)5m以外時(shí)，先由吊機(jī)運(yùn)送至樁機(jī)前，再由樁機(jī)吊樁。當(dāng)樁垂直地對(duì)準(zhǔn)樁位中心落灰、白圈內(nèi)時(shí)，緩緩放入插入土中，扣好樁帽后，微微起動(dòng)打樁機(jī)，用樁錘輕壓，將管樁壓入土中后用雙向經(jīng)緯儀調(diào)整樁身垂直度。

3.5 打樁的基本規(guī)定

（1）錘與樁之間應(yīng)加設(shè)彈性墊，如硬木、麻袋等；

（2）樁錘與樁身應(yīng)在同一中心線上工作；

（3）樁插入時(shí)的垂直度偏差不得查過樁徑的0.5%；

（4）打樁完成后需要檢查樁的完整性；

（5）要嚴(yán)格執(zhí)行收樁規(guī)范要求，即最后10錘樁的貫入深度低于25mm。

4 打樁施工控制技術(shù)

為了有效地確保預(yù)制管樁的施工質(zhì)量，通過結(jié)合本工程實(shí)踐，總結(jié)可著重從以下幾方面來控制施工質(zhì)量。

4.1 樁采購保證措施

樁進(jìn)場(chǎng)要有合格證，并逐節(jié)嚴(yán)格按要求進(jìn)行驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)不符合要求者，堅(jiān)決不準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)。

4.2 樁堆放措施

堆樁場(chǎng)地要平穩(wěn)堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生過大的或不均勻沉陷。支點(diǎn)墊木的間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，并保持在同一平面上，各層墊木應(yīng)上下對(duì)齊處于同一垂直線上，最下層的墊木應(yīng)適當(dāng)加寬。堆放層數(shù)不宜超過六層。不同規(guī)格的樁應(yīng)分別堆放，堆放位置和方法應(yīng)根據(jù)打樁位置，吊運(yùn)方式以及打樁順序等綜合考慮。

4.3 垂直度保證措施

樁架的基礎(chǔ)必須穩(wěn)固，安裝必須周正、水平，錘擊管樁時(shí)，樁錘、樁帽、送樁器和樁身應(yīng)在同一條中心線上。送樁時(shí)送樁器和樁身應(yīng)在同一條中心線上。采用雙向經(jīng)緯儀校正樁身垂直度。如發(fā)現(xiàn)垂直度超標(biāo)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整、重新打樁。管樁施工過程中必須使管樁軸心受力，若有偏移應(yīng)及時(shí)調(diào)整，確保垂直度偏差不大于0.5%。

5 樁帽施工技術(shù)

打樁完成后形成的樁點(diǎn)必須通過鋼筋混凝土澆筑才能形成一個(gè)完整的樁帽，且在澆筑前必須提前把預(yù)埋角鋼插入樁帽內(nèi)。樁帽的大小是根據(jù)基礎(chǔ)需要承受的實(shí)際荷載進(jìn)行確定的，通常直線塔只承受垂直荷載力所以樁帽較小，轉(zhuǎn)角塔受橫向荷載大所以樁帽較大。四個(gè)腿的是通過橫梁連接起來，確保四個(gè)樁帽整體平衡受力。本工程樁帽主體采用的是C30混凝土，墊層采用的是C15毛石混凝土澆筑50mm。

5.1 樁帽鋼筋綁扎

打樁完成后首先要把額外的樁割去，確保所有的樁點(diǎn)齊平且與地面保證一定的距離，確保樁帽鋼筋的綁扎，鋼筋的數(shù)量是根據(jù)樁帽的設(shè)計(jì)而確定的，本工程樁帽采用的是正方體，主要尺寸有3m×3m×1.5（直線塔），4.625m×4.625m×1.5m（轉(zhuǎn)角塔）。綁扎鋼筋時(shí)，應(yīng)在底部設(shè)置墊塊，嚴(yán)禁將鋼筋骨架直接放置在淤泥層上。鋼筋間距允許偏差為10mm，骨架四角要抄墊平整，保護(hù)層允許偏差為+10mm至-5mm，中心位置允許偏差15mm。按照?qǐng)D紙嚴(yán)格控制樁頭伸入樁帽內(nèi)的長度為50mm。

5.2 預(yù)埋角鋼安置

鋼筋綁扎完成過程中預(yù)先把準(zhǔn)備好的角鋼吊裝入鋼筋盒內(nèi)，角鋼到基礎(chǔ)中心的距離即對(duì)角半跟開必須按照?qǐng)D紙尺寸進(jìn)行調(diào)整，測(cè)量人員要注意對(duì)角鋼的斜率、跟開、半跟開尺寸進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，本工程跟開允許誤差是正負(fù)10mm，或者正負(fù)0.1%，對(duì)角跟開允許的誤差是正負(fù)15mm或者正負(fù)0.1%。根據(jù)設(shè)定好的尺寸后在角鋼的頂部需用臨時(shí)支架固定好角鋼，確保角鋼穩(wěn)定牢固且在澆筑過程中不會(huì)發(fā)生位移。角鋼的底部需設(shè)置墊塊，確保角鋼穩(wěn)定。

5.3 樁基礎(chǔ)模板的安裝

模板安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫（包括底面縫隙）必須封堵嚴(yán)密，不得漏漿。模板與混凝土的接觸面必須清理干凈并涂刷脫模劑。同一樁帽模板頂面相對(duì)高差最大允許偏差5mm，相鄰樁帽板高差允許偏差150mm，模板內(nèi)側(cè)寬度允許偏差+10mm至-5mm。長寬尺寸允許偏差+30mm。

5.4 澆筑震搗

澆筑混凝土前，模板內(nèi)的積水和雜物應(yīng)該清理干凈。然后請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)工程師檢查，合格后方可澆筑混凝土。進(jìn)行震搗的時(shí)候，不得碰撞模板、鋼筋。每一震點(diǎn)的震搗持續(xù)時(shí)間宜為20～30s，以混凝土不再沉落，不出現(xiàn)氣泡，表面呈現(xiàn)浮漿為度。震搗移動(dòng)間距不宜大于震動(dòng)器作用半徑的1.5倍，確?；炷恋臐仓|(zhì)量。同一樁帽混凝土澆筑必須連續(xù)進(jìn)行。如因故停歇，必須清除掉模板內(nèi)混凝土重新澆筑震搗。

5.5 拆模驗(yàn)收

樁帽澆筑完成24h后在工程師見證下進(jìn)行拆模，拆模后確保混凝土結(jié)構(gòu)表面應(yīng)嚴(yán)實(shí)平整、顏色均勻，不得有露筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

5.6 樁基礎(chǔ)的回填

四個(gè)基礎(chǔ)和橫梁澆筑完成后通知業(yè)主進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收過程中要對(duì)跟開，半跟開，對(duì)角跟開進(jìn)行檢查，確保滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行回填，回填過程中要注意保護(hù)好橫梁的完整，且必須把橫梁全部用土壤覆蓋，對(duì)回填的部位每300mm要進(jìn)行夯實(shí)。

6 結(jié)束語

綜上所述，樁基礎(chǔ)是用承臺(tái)或梁將樁聯(lián)系起來以承托基礎(chǔ)以上荷載的一種基礎(chǔ)型式。樁的形式主要有斜樁和直樁。在鐵塔基礎(chǔ)中主要是通過系梁把四個(gè)基礎(chǔ)承臺(tái)連續(xù)起來從而行成一個(gè)成體受力平臺(tái)。因此加強(qiáng)樁基礎(chǔ)施工前和施工過程中質(zhì)量監(jiān)督，加強(qiáng)對(duì)樁基礎(chǔ)地基的處理，是提高輸電線路質(zhì)量的重要辦法，也是提高輸電線路安全性和輸電穩(wěn)定性。

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（作者單位：中國水利水電第七工程局有限公司機(jī)電安裝分局）