變電站土建施工中基礎(chǔ)施工技術(shù)分析

林守楨LIN Shou-zhen

（溫州電力設(shè)計(jì)有限公司監(jiān)理分公司，溫州 325000）

1 變電站工程基礎(chǔ)特點(diǎn)分析

1.1 經(jīng)濟(jì)成本及技術(shù)要求高

眾所周知變電站的建成是為了能夠?qū)⒏邏弘娏D(zhuǎn)變低壓電力輸送到用戶的家中使用，或者將產(chǎn)生的低壓電轉(zhuǎn)換為高壓電匯總輸送到電力需要的地方，有電力的保障才能讓人們的生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)有條不紊的進(jìn)行著，所以這就要求變電站在耐久性上有保障，也就是說需要更加好的材料滿足長(zhǎng)時(shí)間使用的要求。

變電站對(duì)使用的安全性要做到有保障，確定在投入使用中不會(huì)發(fā)生安全事故以及質(zhì)量事故，所以對(duì)土建的技術(shù)提出了更高的要求，首先在選址上，要選擇配送點(diǎn)方便的地點(diǎn)，同時(shí)對(duì)地址也會(huì)有相應(yīng)要求，而且在交通方面也要求能夠做到便捷、暢通，這是對(duì)施工技術(shù)的又一大考量，同時(shí)在土建施工中還要求能夠與設(shè)備更好的融合，所以對(duì)于施工技術(shù)的要求也更加的嚴(yán)格，土建施工要和設(shè)備施工做好配合，在這種配合下會(huì)給土建施工帶來額外的工作量。

1.2 易受多種因素影響較大

變電站的施工過程中會(huì)受多方面的影響。首先，變電站作為電力系統(tǒng)中的一個(gè)核心環(huán)節(jié)，是確保用電安全的重要保障，所以變電站一般都會(huì)設(shè)置在用電負(fù)荷相對(duì)較大的中心地點(diǎn)，方便于在短距離輸送有效電能，這也是保障電力運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

2 變電站基建工程施工質(zhì)量管理中存在的難點(diǎn)

項(xiàng)目選址對(duì)變電站工程的影響。變電站項(xiàng)目工序較復(fù)雜，給基建工程施工管理增加了一定的難點(diǎn)。一是變電站項(xiàng)目征地存在一些困難。一般變電站工程會(huì)根據(jù)實(shí)際供電需求進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)開發(fā)，選擇合適的建設(shè)地址，這些工作需得到當(dāng)?shù)卣块T配合和支持。前期工程選址階段中需考慮工程建設(shè)技術(shù)可行性和青苗賠付等問題，尤其是設(shè)備運(yùn)輸及如何避開建設(shè)區(qū)域內(nèi)涉及的重要道路交通建設(shè)項(xiàng)目等，是選址時(shí)需重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。

3 地址概況

湖東110kV 變電站站址位于溫州市樂清市柳市鎮(zhèn)。站區(qū)圍墻內(nèi)用地面積3519.51m2，站區(qū)總建筑面積802m2，分別為配電裝置樓，建筑面積725m2；消防水泵房，建筑面積77m2。工程由溫州電力設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)，擬采用鉆孔樁基礎(chǔ)，樁徑φ600，共71 根鉆孔灌注樁。

4 施工部署

4.1 工期計(jì)劃

本樁基工程，計(jì)劃于2020 年12 月12 日開工。施工過程中，項(xiàng)目部將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際進(jìn)度情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，合理調(diào)配施工機(jī)械和人員，確保樁基工程優(yōu)質(zhì)高效完成。

4.2 施工順序

本工程安排2 臺(tái)鉆孔樁機(jī)進(jìn)行施工，打樁順序根據(jù)施工實(shí)際情況現(xiàn)場(chǎng)布置，施工時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理安排，如圖1。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

4.3 技術(shù)準(zhǔn)備

組織項(xiàng)目部人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，確保圖紙無疑問。開工前，項(xiàng)目部技術(shù)人員應(yīng)將圖紙發(fā)放給施工班組并按照施工方案進(jìn)行交底，做到操作時(shí)能嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及方案要求進(jìn)行，確保樁基施工質(zhì)量。

4.4 材料準(zhǔn)備

本工程樁基工程混凝土材料擬采用商品混凝土，等級(jí)為C35 水下混凝土。商品混凝土進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)與廠家做好溝通，嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量，砼塌落度為160~220mm，商品混凝土到現(xiàn)場(chǎng)后嚴(yán)禁加水。

本工程樁基工程鋼筋材料采用HRB400E 級(jí)鋼筋。鋼筋進(jìn)場(chǎng)使用前應(yīng)檢測(cè)試驗(yàn)合格，才可以使用。

本工程樁基工程焊條采用E50 焊條。

根據(jù)施工進(jìn)度要求：2020 年12 月12 日~2021 年02月10 日，在各工序施工前做好材料需求計(jì)劃，及時(shí)做好材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)及送檢工作。

5 前期準(zhǔn)備階段的施工要點(diǎn)

5.1 科學(xué)選址

①變電站選址和建設(shè)應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境的影響；并通過調(diào)查分析，調(diào)查變電站建設(shè)是否與區(qū)域環(huán)境相適應(yīng)；

②變電站建設(shè)選址應(yīng)充分考慮區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)和農(nóng)村的總體規(guī)劃，不得占用鐵路、公路等線路；

③變電站選址應(yīng)以“節(jié)約土地”為原則。在盡可能節(jié)約建設(shè)資金的前提下，許多電力企業(yè)會(huì)在交通滿足變電站建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)需要的前提下，盡量選擇遠(yuǎn)離城市、應(yīng)用價(jià)值低的偏遠(yuǎn)地區(qū)作為土建施工場(chǎng)地。

5.2 初步設(shè)計(jì)階段施工要點(diǎn)

在選址階段并使其可行后，在設(shè)計(jì)階段掌握關(guān)鍵施工點(diǎn)同樣重要。施工要點(diǎn)如下：

①總平面布置相關(guān)設(shè)計(jì)工作。在符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的前提下，按照電力系統(tǒng)法規(guī)的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，并在設(shè)計(jì)過程中對(duì)道路運(yùn)輸進(jìn)行綜合分析后進(jìn)行合理優(yōu)化，以引入線和接入線的位置為重點(diǎn)，把握安全距離，對(duì)規(guī)模明顯的建筑物進(jìn)行適當(dāng)布置，在保證安全運(yùn)行的前提下，提高其容錯(cuò)率，使其占用的平面用地最小。

②建筑結(jié)構(gòu)。變電站施工應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)建筑規(guī)范的要求，以確保其滿足承載力和抗震要求，使建筑物高度不小于3.6m，且必須為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。目前，鋼結(jié)構(gòu)已逐漸取代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。建筑支架和框架也需要鋼結(jié)構(gòu)。如果建筑根據(jù)實(shí)際情況發(fā)生變化，小于3.6m 可采用磚混結(jié)構(gòu)。

③垂直布局。垂直布局可分為平坡布局和階梯布局。無論采用何種布置方式，均應(yīng)以“填挖方平衡”為基本原則，以減少平整填挖方量。

④地基處理。變電站工程建設(shè)所需資金投入較大。變電站內(nèi)部一般為大型電氣設(shè)備，設(shè)備質(zhì)量大，穩(wěn)定性高。因此，在基礎(chǔ)選型方面，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)原則，綜合考慮地基的整體處理，選擇最佳的地基處理方案，并考慮各種困難等問題，達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)雙贏的目的。

5.3 施工圖設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)完成后，施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)按照國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化要求，開展設(shè)計(jì)圖的相關(guān)設(shè)計(jì)工作，主要包括以下幾個(gè)方面：

①現(xiàn)階段全面、仔細(xì)地核對(duì)所有數(shù)據(jù)和尺寸，反復(fù)確認(rèn)，在保證無誤的情況下進(jìn)行下一階段的設(shè)計(jì)工作；

②建立健全數(shù)據(jù)共享制度，加強(qiáng)各設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的溝通，避免因溝通不足而產(chǎn)生問題；

③在變電站的后期施工階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)及時(shí)與施工人員、安全人員和監(jiān)理人員進(jìn)行溝通，以便他們掌握工作的中心和重點(diǎn)。必要時(shí)可配合管理部門制定施工反饋制度，及時(shí)掌握施工中存在的問題，在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)圖紙或方案進(jìn)行調(diào)整和完善，使其更加合理可行。

6 變電站土建工程施工優(yōu)化策略

6.1 樁位放樣

在放樁位時(shí)要特別細(xì)心，隨時(shí)校對(duì)，以防止發(fā)生放樣時(shí)樁位偏差。樁位是根據(jù)軸線控制網(wǎng)進(jìn)行放樣，主要利用全站儀進(jìn)行樁位放樣。

6.2 泥漿池設(shè)置

本工程場(chǎng)站設(shè)置泥漿池，在不影響場(chǎng)站工作的情況下循環(huán)泥漿。施工期間，鉆孔渣和泥漿在樁中循環(huán)的混合物首先通過沉淀池。沉淀后，泥漿通過重力流或泥漿泵進(jìn)入泥漿池。在泥漿池中，通過調(diào)整粘土、膨潤(rùn)土和分散劑的含量，使泥漿的性能指標(biāo)達(dá)到施工要求，然后泵入樁內(nèi)循環(huán)使用。

6.3 成孔施工方法

6.3.1 垂直度偏差技術(shù)控制措施

安裝鉆機(jī)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢查鉆機(jī)的平整度和活動(dòng)鉆桿的垂直度。鉆進(jìn)過程中，應(yīng)定期檢查主動(dòng)鉆桿的垂直度，并立即調(diào)整偏差；平時(shí)定期檢查鉆頭、鉆桿及鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修理或更換；鉆孔施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)壓實(shí)平整；在復(fù)雜地層鉆進(jìn)時(shí)，必要時(shí)應(yīng)在鉆桿上加扶正器。

6.3.2 泥漿制備

旋挖采用高比重、高粘度泥漿和浮渣，也可直接將粘土或泥漿注入孔內(nèi)。定期檢查泥漿性能，認(rèn)真維護(hù)和調(diào)整泥漿性能，及時(shí)清理泥漿循環(huán)系統(tǒng)的沉淀物和廢泥漿。

6.3.3 旋轉(zhuǎn)鉆井

①開孔階段：成孔中心必須與樁位中心對(duì)齊，打樁機(jī)必須保持穩(wěn)定，無位移、傾斜和沉降。

②鉆井過程：當(dāng)所有鉆頭進(jìn)入地面套管下1m 時(shí)，啟動(dòng)3PN 泥漿泵，打樁，泥漿往復(fù)循環(huán)，邊打邊沖渣，控制泥漿比重。在卵石層和其他適合塌孔的地層中，增加泥漿比重，控制在1.15~1.2 之間。

③泥漿循環(huán)過程中，及時(shí)撈渣，及時(shí)向孔內(nèi)加入泥漿或粘土，保持孔內(nèi)泥漿比重。泥漿在泥漿池沉淀后應(yīng)及時(shí)運(yùn)出，如圖2。

圖2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)示意圖

④終孔條件：

1）孔底進(jìn)入持力層深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，實(shí)際鉆孔深度應(yīng)根據(jù)工程樁試樁結(jié)論認(rèn)定情況而定，若相差太大應(yīng)征得設(shè)計(jì)部門認(rèn)可方可終孔。

2）所確定的持力層最終進(jìn)尺速度應(yīng)符合要求，且進(jìn)尺速度應(yīng)對(duì)應(yīng)于一定的錘重和標(biāo)高。

6.3.4 清孔

本工程進(jìn)行正循環(huán)清孔，先將鉆頭提離孔底80~100mm，輸入比重為1.05~1.08 的新泥漿進(jìn)行循環(huán)，把孔內(nèi)懸浮有大量鉆渣的泥漿置換出來，并清洗孔底，清孔過程中輸入泥漿的流速不應(yīng)小于0.25m/s，反出孔口的泥漿比重不應(yīng)大于1.08，反復(fù)循環(huán)直到孔內(nèi)泥漿在1.15~1.20 及沉渣厚度小于50mm 時(shí)完成一次清孔。

一清完成后下放鋼筋籠，因鋼筋籠下放過程中孔內(nèi)沉渣會(huì)增加，故待鋼筋籠下放完成后用上述方式進(jìn)行二次清孔，直至孔內(nèi)泥漿在1.15~1.20 及沉渣厚度小于50mm 時(shí)結(jié)束二次清孔，二次清孔后需立即澆筑混凝土，以防沉渣增加。

6.4 鋼筋籠的制作

鋼筋籠制作必須合格：電焊工必須有特種作業(yè)操作證和優(yōu)良的技術(shù)技能，鋼材必須是合格產(chǎn)品（有出廠合格證和合格的試驗(yàn)報(bào)告），焊條也必須使用合格產(chǎn)品。

①受施工機(jī)械吊裝限制，鋼筋籠分段吊裝，安裝時(shí)焊接完成。

②箍筋應(yīng)在鋼筋環(huán)制作平臺(tái)上制作，并按要求焊接。

③將支撐架放在同一水平面（平地）的同一直線上，然后將固定長(zhǎng)度的主筋平直地放在支撐架上。

④按設(shè)計(jì)要求將主筋放入箍筋內(nèi)，在主筋內(nèi)側(cè)設(shè)置加勁箍，并與主筋垂直，點(diǎn)焊。

⑤將裝配好的鋼筋籠放在平坦的地面上，以防變形。

鋼筋籠保護(hù)層厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。主筋采用單面搭接焊連接，搭接長(zhǎng)度10d。同一截面鋼筋接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，保證同一截面鋼筋的焊接接頭率大于50%，錯(cuò)開接頭間距為35d，且不小于500mm。

懸掛鋼筋直接與兩根主筋焊接（固定在護(hù)筒邊緣），防止鋼筋籠上浮或掉入孔內(nèi)。吊裝鋼絲繩的地方應(yīng)焊接牢固，防止在吊裝過程中脫落變形。

6.5 混凝土灌注

6.5.1 混凝土

本工程樁基工程混凝土材料擬采用商品混凝土，樁身混凝土等級(jí)為C35 水下混凝土。商品混凝土進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)與廠家做好溝通，嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量，塌落度滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，商品混凝土到現(xiàn)場(chǎng)后嚴(yán)禁加水。

6.5.2 混凝土灌注

①采用商砼運(yùn)輸車連接導(dǎo)管進(jìn)行澆筑。

②澆筑開始時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)降低至距孔底30~50cm，澆筑時(shí)導(dǎo)管應(yīng)在混凝土中2~6m。

③混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中途停止。導(dǎo)管應(yīng)快速拆除和連接，一般不超過15 分鐘。

④導(dǎo)管未灌滿混凝土?xí)r，后續(xù)混凝土應(yīng)緩慢澆筑。如果猛烈澆注，導(dǎo)管內(nèi)將形成高氣壓，隨后的混凝土將不再進(jìn)入導(dǎo)管。嚴(yán)重情況下，管道堵塞或?qū)Ч芟鹉z墊擠壓，導(dǎo)致導(dǎo)管泄漏。

⑤灌注樁頂標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0m。

⑥測(cè)量樁頂標(biāo)高，及時(shí)吊起拆下的導(dǎo)管。拆下的導(dǎo)管應(yīng)用清水沖洗，拆下密封圈墊片并放置到位。

6.6 應(yīng)急管理措施

①工程開工前，配合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急工作組制定本工程現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)事件應(yīng)急處置方案。成立專門的應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)組織結(jié)構(gòu)，做到應(yīng)急突發(fā)事件有專人負(fù)責(zé)。

②按處置方案分工要求，將緊急聯(lián)絡(luò)和救護(hù)方法內(nèi)容宣傳到每個(gè)員工。將應(yīng)急聯(lián)絡(luò)圖懸掛在施工項(xiàng)目部、施工現(xiàn)場(chǎng)醒目處。

③組建應(yīng)急救援隊(duì)伍，儲(chǔ)備應(yīng)急救援物資，按計(jì)劃配合實(shí)施應(yīng)急演練活動(dòng)，確?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置方案的有效性和響應(yīng)的及時(shí)性。

④發(fā)生突發(fā)事件，現(xiàn)場(chǎng)人員按處置方案要求開展應(yīng)急處置，并按方案要求上報(bào)流程進(jìn)行報(bào)告，在上級(jí)應(yīng)急機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)下開展應(yīng)急處置工作。

⑤突發(fā)事件處置完畢后，進(jìn)行應(yīng)急恢復(fù)。

⑥配合事故調(diào)查組進(jìn)行事故調(diào)查。

⑦總結(jié)事故教訓(xùn)，改進(jìn)并提高應(yīng)急處置管理水平。應(yīng)急救援路線：（如圖3）

圖3 應(yīng)急救援路線圖

7 結(jié)論

綜上所述，在變電站土建工程施工的過程中，應(yīng)綜合考慮工程建設(shè)的外部環(huán)境因素以及自身建設(shè)要求內(nèi)部因素，把握其中的重點(diǎn)因素，并根據(jù)其具體特點(diǎn)來采取個(gè)性化的優(yōu)化措施，使其能夠滿足現(xiàn)階段與未來階段的發(fā)展需求。