摘要:杆塔基础施工质量会对输电线路施工整体质量造成影响,在各项建设对电力要求不断提高的情况下,必须保证供电可靠性,减少输电线路故障,这就在客观上要求必须做好基础性施工工作,为电力输送提供良好基础。基于此,本文将分析杆塔基础施工技术。
关键词:输电线路;杆塔基础;施工技术
杆塔基础对于稳定杆塔、确保输电线路电力输送起到了重要作用。由于种种原因,杆塔基础质量问题时有发生,或多或少影响了电力输送工作,也有一定的安全隐患。为减少质量问题,确保供电质量,本文对杆塔基础施工技术进行研究。
1、杆塔基础及存在问题
(1)由于输电线路杆塔处于户外通风处,且因为其独特的存在形式,在风荷载的作用下,导致很容易使设备遭到破坏,造成一系列电力供应问题。而要对设备进行维修,一般会消耗很多人力物力。有调查资料显示,在近些年来,由于风荷载原因所导致的杆塔倒塌事故约占自然原因导致的事故总量的30%以上。所以,必须从设计上就要加强对这一问题的重视,研究各种自然因素对杆塔的影响,尤其注意风与杆塔结构间作用机理,根据相关研究,采用科学处理方法保证设备足够的抗风能力,保证线路设备可以安全稳定运行。
(2)我国地质条件复杂,很多时候杆塔需要在软弱土地区修建,在修建杆塔过程中,不仅要注意杆塔的固有特性,还要分析当前地区软弱土的性质,杆塔施工会产生的沉降程度等。软土区域基础施工需要针对不同的软土类型,针对性做好加固、换填处理,其施工难度更大,也很容易由于施工不到位导致事故发生。对于这类地基的施工工作需要格外注意。
(3)杆塔基础施工还受地域影响,例如北方的冰雪灾害,在严重情况下有可能导致杆塔倒塌。在北方一些寒冷地区存在冻土,冻土会在一定程度上使杆塔整体上升,在设计中必须考虑到这一情况。另外,近海区的杆塔基础还会受到海水影响。
2、杆塔基础分类
2.1岩石基础
是指在岩石地基环境下直接钻挖岩石形成所需基坑,之后把钢筋骨架、混凝土浇注到基坑内,依靠岩石自身所具有的强度和岩石与砂浆、砂浆与锚筋的粘结力来承担起杆塔上部外力,从而确保杆塔结构稳固的方法。这一基础类型充分利用岩石自身强度,相应减少了混凝土、钢筋用量,很大程度上降低了施工费用。这种基础类型通常用于表土浅或者裸露高硬岩石地基,对岩石构造有较高要求。
2.2掏挖式基础
这一基础类型是在基坑施工可以成型的基础上,在基坑开挖作业中尽量不扰动原状土,避免了开挖后大量的填土工作。该基础类型能够充分利用原状土自然紧密性,使开挖量减少,抗拔、抗倒塌能力也让人满意。这一基础形式还可细分为全掏挖式、半掏式及斜插式3种。如果地表土有很好的成形效果,适宜采用全掏挖式施工,如果地表土成型质量不佳,可采取半掏挖式施工。斜插式基础能够减小基础水平力偏心弯矩,省去地脚螺栓。当今,掏挖式基础应用较广。
2.3灌注桩基础
灌注桩是利用桩周围和土之间的摩擦力、桩端的承载力来有效对抗基础上拔力与下压力。灌注桩通常会在地质构造相对不稳定的塔位上,例如流塑地质条件、地基具有较深的持力层、有较大基础作用力的直线或耐张塔,通常会使用灌注桩基础。这一基础类型开挖量较少且不会对环境造成很大破坏。不过施工难度较大,而且此法基础需要较多混凝土,易出现质量问题,断桩、孔壁坍落以及护筒冒水等问题并不少见。
2.4复合式沉井基础
这一基础类型是由位于上部的方形台阶样式砼承台与位于下部的薄壁钢筋砼构造的圆形小沉井构成的。在承受到上拔、水平力时,承台兜土重、承台自重、沉井自重、井壁与土体摩擦力会共同起到支撑作用;如果这一基础承受了下压和水平力共同作用,会通过沉井与位于承台底部地基的反力、位于井壁侧的摩擦力进行平衡。这种基础通常会用在有较高地下水位分布的软土地基位置,例如淤泥质、流沙质区域,具有安全可靠的优势。
2.5联合基础
这一基础类型是将杆塔四角的基础墩以底板连接成一个整体,基础墩间以横梁进行连接的基础类型,这种做法能够增大底面面积,减小单位面积内对地基产生的压力。
联合基础填埋较浅且整体性好,基础根较小、很难开挖基坑施工的软弱地基塔位可以采用此法。
3、常见基础施工问题处理
3.1掏挖式基础
因为掏挖式基础施工后期不能直接观察到内部可能存在的缺陷,也无法进行修补,所以,此类基础应确保施工一次到位,把好质量关。可以采取以下措施:
(1)配料时使用0.5-4cm连续级配制,或者以85%:15%的比例混合配制2~4cm的石子和0.5-1.0cm石子;
(2)为了有效避免由于地面基础土壁被意外碰撞出现脱落问题,可以用衬垫塑料布衬垫0.5cm,等到浇制立柱完成后再拆除;
(3)最好使水泥混凝土坍塌度实际等级比设计要求高一级。为了使混凝土达到和易性要求,要在确保水灰比稳定的情况下,调节砂率或者提高水泥浆使用量,以此确保掏挖基础中边角处的混凝土能够捣密实;
(4)采用掏挖式基础在进行振捣时要用插入式振捣器振捣,可以有效提高强度与密实度;
(5)条件允许下,尽量使用机械搅拌,提高混凝土搅拌质量。
3.2灌注桩基础施工
在施工中,如果发现钻孔出现跑偏现象,要查看偏斜位置以及偏斜程度,如果是少许偏斜,吊钻头多做几次扫孔就可以纠正偏斜。如果偏斜严重,要回填原土到孔中的偏斜位置以上,经密实处理后再次进行钻孔;在钻孔施工时控制好钻头推进速度;如果上下反复扫孔,可以有效减少缩孔卡钻;成孔速度要参考地质情况,施工时注意地下水位变化情况,出现异常升高护筒或增大水头;如果孔口坍塌,先查明具体位置,再将原土回填到坍孔以上,之后继续钻进。如果坍塌情况严重,可用水泥混合物做回填处理,密实后即可再钻。
3.3软弱地基基础施工
对于软弱地基处的基础应采用各种方法来达到夯实地基,提高杆塔安全运行的目的。其中,软基通常采用夯实地基的方法处理地基,可分为加固和排水两大类。一般会采用震动密实法或者压力注浆法进行加固处理:
(1)振动密实法
该法可以增加土壤碎石含量,从而提高土壤密度。该法以振动头钻地,使大石块振碎,震动头可以加长,在有需要的情况下可以震碎深层石块。待振动结束后,将碎石投入孔中,便形成了碎石柱,多个碎石桩共同作用,可以稳固地基;
(2)压力注浆法
首先将几个套管打入土体中,再向套管中压入由水泥、粉煤灰配成的水泥浆,在压力下水泥浆会挤入管底四周土体中,渗入回填土存在的空隙中,提高地基整体稳定性。如果开挖深度低于地下水位,需要进行基坑排水。排水方法很多,看具体情况选择。如果是泥、水流沙坑,可以用挡土板、沉箱减少渗入水量,防止坑壁坍塌。
结语
杆塔基础是一种普遍使用的基础形式,随着应用不断增多,技术也日益成熟。在杆塔基础施工中,施工质量会受多种因素影响,必须加强对杆塔基础的理解,做好基础性施工工作,确保电力输送稳定、安全。
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