輸電線路鐵塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)分析

史稼祥　耿繼芳　李正飛

[摘要]近年來(lái)，隨著電力發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)加快，許多輸電線路在通過(guò)地質(zhì)情況變化復(fù)雜、地下水豐富、跨河或塔位在河床上等地段時(shí)，其基礎(chǔ)經(jīng)常采用灌注樁，鉆孔灌注樁施工屬于隱蔽工程，技術(shù)要求較高，成樁質(zhì)量直接關(guān)系到上層鐵塔的穩(wěn)定和塔基的沉降。為此，筆者結(jié)合曾經(jīng)參與的幾次灌注樁施工及監(jiān)理工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鉆孔灌注樁施工和質(zhì)量監(jiān)控進(jìn)行初步的探討，并對(duì)施工中一些常見(jiàn)問(wèn)題提出解決辦法，以利于送電施工人員對(duì)此有一個(gè)較全面的了解.也方便于監(jiān)理人員對(duì)成樁過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控

[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁；泥漿護(hù)壁；水下澆筑混凝土；質(zhì)量監(jiān)控

1.輸電線路鐵塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)分析

1.1成孔技術(shù)分析

1.1.1施工設(shè)備的選擇。在對(duì)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)灌注樁進(jìn)行施工時(shí)，為了保障施工質(zhì)量，必須合理選擇施工設(shè)備，當(dāng)前我國(guó)輸電線路施工中主要選用的是車載式井架型鉆井機(jī)，該設(shè)備由于其具有不能自走的功效，因而其作為專業(yè)的施工設(shè)備，被廣泛的應(yīng)用于輸電線路鐵塔基礎(chǔ)灌注樁施工中，但是該類設(shè)備對(duì)于那些需要多次搬遷，且流動(dòng)性較大的施工作業(yè)，其效果并不好，究其原因主要是因?yàn)槠涔嘧毒哂休^大的孔徑，其泥漿捧量較高，因而為了提升施工的整體效果，通常選用立式的泥漿泵與該施工設(shè)備配套使用。

1.1.2鉆頭的選取。在輸電線路鐵塔基礎(chǔ)灌注樁的施工中，由于其施工地層的土壤構(gòu)成方面，主要是以粒徑在5cm以下的粗砂、中砂，及礫石等構(gòu)成，其土層較為稀松，因而處于施工成本等多方面綜合考慮，選用梳齒型的鉆頭不僅能夠有效的達(dá)到鉆孔目的，還能極大的降低施工成本，提升工程總體效益。

1.1.3對(duì)泥漿要求。由于在輸電線路鐵塔基礎(chǔ)灌注樁施工中，其鉆孔土壤多為較為稀松的粗砂及中砂且地下水位較高的地方，同時(shí)此類施工作業(yè)其需要鉆取較大的孔徑，因而容易發(fā)生擴(kuò)徑坍塌的情況，因此在泥漿的選取時(shí)，一定要選用那些具有一定護(hù)壁效果的泥漿，同時(shí)在成孔過(guò)程中，在孔內(nèi)注滿水，且孔內(nèi)水位高于地下水位，依靠孔內(nèi)水的壓力，使孔內(nèi)的水壓超過(guò)地下水的滲透壓力，這樣孔中積水可以阻止地下水涌入孔中，還能使孔中水向四周擴(kuò)散，增加孔壁的坍塌能力。如果以泥漿代替清水，其效果更加顯著，因?yàn)槟酀{的比重較大，同樣的水位差，可以產(chǎn)生較高的壓力。當(dāng)泥漿向孔壁四周擴(kuò)散時(shí)，泥漿被砂過(guò)濾，附著在砂粒上，形成一層比較迷失的泥漿層，不但減少了孔中積水流失速度，而且增加了孔壁的坍塌能力。

此外，由于鉆孔時(shí)，其速率較快，其出渣的數(shù)量也非常大，因此為了有效清除孔底沉渣，所選取的泥漿還必須具有一定的黏附沉渣的功效。具體來(lái)說(shuō)所選取的泥漿，其相關(guān)參數(shù)需滿足以下條件：失水量小16m1/30min，漏斗粘度保持在25～32s，其密度控制在1.01～1.07kg/L范圍之間。同時(shí)應(yīng)嚴(yán)把造漿質(zhì)量，控制進(jìn)尺，防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生。在松散和流砂中鉆進(jìn)，要適當(dāng)加大泥漿密度、黏稠度、膠體率。

1.1.4挖埋護(hù)筒技術(shù)。挖埋護(hù)筒是進(jìn)行鉆孔操作前的重要環(huán)節(jié)，為了保障輸電線路鐵塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量，在護(hù)筒選擇方面，應(yīng)盡可能選取那些長(zhǎng)度在1.8m左右，厚度在5.5m左右的鋼板卷制而成的護(hù)筒，同時(shí)其直徑應(yīng)略大于鉆頭直徑，且具有較大的使用強(qiáng)度，不易出現(xiàn)變形等。此外，在設(shè)施護(hù)筒埋設(shè)操作中，首先以待測(cè)樁位作為中心，然后再進(jìn)行基坑開(kāi)挖操作，最后將護(hù)筒放置進(jìn)去，再確定準(zhǔn)確位置后，對(duì)其實(shí)施埋實(shí)固定處理。護(hù)筒埋設(shè)在黏土中要大于1m，砂土中要大于1.5m。受水位等其他影響時(shí)應(yīng)加高加深護(hù)筒。鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)地層情況來(lái)控制。

1.2制籠與安裝技術(shù)分析

1.2.1鋼筋籠的長(zhǎng)度方面，其變化范圍不能超出+/-75mm范圍之外：

1.2.2其箍筋和箍筋的距離方面，其變化幅度不能超出+/-30mm范圍之間：

1.2.3其主筋和主筋距離方面，其變化幅度不能超出+/-20mm范圍之間。此外，對(duì)于全部的鋼筋接觸點(diǎn)，都要實(shí)施焊接處理，尤其是在對(duì)聲波檢測(cè)管平行的接觸點(diǎn)實(shí)施焊接處理時(shí)，應(yīng)選取其籠內(nèi)直徑的兩個(gè)端點(diǎn)予以焊接，同時(shí)根據(jù)施工的實(shí)際情況，在其下面安放一墊襯板；在鋼筋籠的安裝技術(shù)方面，首先借助吊車設(shè)備，對(duì)全部鋼筋籠予以吊直處理，隨即再使用吊車及導(dǎo)管支架將其安放到鉆孔中，并保障其安放位置的準(zhǔn)確性，最后將鋼筋籠予以固定處理，將其固定在護(hù)筒上面，由此完成鋼筋籠的安裝操作。

13砼的灌注技術(shù)分析

在輸電線路鐵塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，砼的灌注技術(shù)也是其最為核心的施工技術(shù)之一。砼的灌注施工技術(shù)其主要包括以下幾個(gè)方面：一是清理鉆孔。在進(jìn)行砼灌注施工前，還必須對(duì)鉆孔實(shí)施清潔處理，在清理鉆孔時(shí)，主要可以采用以下兩種方式。

1.3.1是正循環(huán)方式，該方式只需要借助稀泥漿，以及適量清水等就可以對(duì)鉆孔底部的顆粒物予以清除，但是該清理方式對(duì)于顆粒較大的礫石的清理，其效果并不好；另一種清理方式是反循環(huán)模式，該清理方式主要借助泵吸原理實(shí)現(xiàn)對(duì)較大顆粒的礫石的有效清理。

1.3.2砼的灌注技術(shù)。在對(duì)灌注樁實(shí)施砼的灌注處理前，工作人員要對(duì)相關(guān)的灌注設(shè)備予以檢查，在保障設(shè)備使用安全后，方可進(jìn)行灌注操作。在砼的灌注施工中，一定要保障其施工的連續(xù)性及緊湊型，避免由于故障原因而導(dǎo)致的灌注中斷情況的發(fā)生。同時(shí)要安排相關(guān)的施工人員對(duì)灌注過(guò)程予以全程監(jiān)控，澆灌用的砼導(dǎo)管一般分若干節(jié)，上加漏斗，導(dǎo)管在鋼筋籠內(nèi)要有一定間隙，其直徑大小要能使砼灌注時(shí)能保持暢流。各節(jié)接頭處要加橡膠墊防止跑氣進(jìn)水。灌注到最后階段時(shí)，為保證砼灌注時(shí)有一定的沖力，要保證砼導(dǎo)管高出孔中水位3m以上。砼應(yīng)澆灌到高出規(guī)定的高度，以備在澆灌承臺(tái)時(shí)去掉與泥漿水相混合的砼，并實(shí)時(shí)對(duì)灌注情況予以檢測(cè)，以獲得準(zhǔn)確的取管深度及用時(shí)數(shù)據(jù)信息。

此外，在砼澆筑過(guò)程中，必須檢測(cè)混凝土坍落度，坍落度要求在180～220mm范圍內(nèi)，并在現(xiàn)場(chǎng)制作混凝土試塊。每根樁1組試塊，每組3件。試塊現(xiàn)場(chǎng)掩埋，與樁同條件養(yǎng)護(hù)28d后送試驗(yàn)室檢測(cè)。施工人員監(jiān)控質(zhì)量應(yīng)把握上述幾個(gè)關(guān)鍵步驟，進(jìn)行不定時(shí)抽檢，并對(duì)每道工序詳細(xì)做好施工記錄。澆灌完成后，要安排施工人員及時(shí)將導(dǎo)管取出，并拆除相關(guān)設(shè)備，以便后續(xù)施工操作的順利進(jìn)行。

2.預(yù)防措施

2.1為預(yù)防鉆孔偏斜，應(yīng)在鉆機(jī)就位時(shí)仔細(xì)檢查機(jī)位平整度和鉆桿垂直度。鉆進(jìn)過(guò)程中也應(yīng)隨時(shí)檢查水平。若發(fā)生偏斜應(yīng)查明原因，確定位置，并糾正鉆桿垂直度，在偏斜部位上下反復(fù)掃孔，使鉆孔恢復(fù)垂直。一般要求垂直度偏差<1%。

2.2應(yīng)嚴(yán)把造漿質(zhì)量，控制進(jìn)尺，防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生。在松散和流砂中鉆進(jìn)，要適當(dāng)加大泥漿密度、黏稠度、膠體率。護(hù)筒埋設(shè)在黏土中要大于1m，砂土中要大于1.5m。受水位等其他影響時(shí)應(yīng)加高加深護(hù)筒。鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)地層情況來(lái)控制。

2.3水下混凝土灌注主要控制初灌和拔管，其間會(huì)出現(xiàn)如封底失敗、斷樁等水下混凝土澆筑的質(zhì)量事故。為預(yù)防封底失敗，主要是確保初灌量。如果一次封底不成功，可在不提升導(dǎo)管的情況下再?zèng)_入大量混凝土，把夾雜泥漿的混凝土翻到最上面，然后等灌注到頂部時(shí)把這部分混凝土清除。預(yù)防斷樁應(yīng)確?？刂乒嘧⒌娜窟^(guò)程，檢查混凝土上料量，保證混凝土配合比符合設(shè)計(jì)要求，檢查坍落度。導(dǎo)管上拔前，要認(rèn)真測(cè)定灌注深度，從而掌握導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度，符合規(guī)范要求方可提升導(dǎo)管。導(dǎo)管直徑不能過(guò)小，防止導(dǎo)管堵塞。灌注時(shí)下料應(yīng)等到料斗中有一定混凝土量時(shí)一次灌下，這樣會(huì)具有較好的沖擊力。水下混凝土應(yīng)保持良好的和易性、流動(dòng)性、穩(wěn)定性，使混凝土能順利從導(dǎo)管下端反漿流動(dòng)填充樁孔。施工中，應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋入混凝土的深度和拔管速度，觀察排出泥漿情況，保證混凝土供應(yīng)，減少各施工工序間的停滯時(shí)間。

3.結(jié)束語(yǔ)

由以上可以看出，輸電線路鐵塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)對(duì)于提升電力資源的生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率，保障電力資源的傳輸?shù)陌踩M(jìn)行，及推動(dòng)電力領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展等，都有著重要作用，因此加大對(duì)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)的相關(guān)研究，有著深遠(yuǎn)意義。