變電站土建施工中基礎施工技術分析

林守楨LIN Shou-zhen

（溫州電力設計有限公司監(jiān)理分公司，溫州 325000）

1 變電站工程基礎特點分析

1.1 經(jīng)濟成本及技術要求高

眾所周知變電站的建成是為了能夠將高壓電力轉變低壓電力輸送到用戶的家中使用，或者將產生的低壓電轉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、學習有條不紊的進行著，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時間使用的要求。

變電站對使用的安全性要做到有保障，確定在投入使用中不會發(fā)生安全事故以及質量事故，所以對土建的技術提出了更高的要求，首先在選址上，要選擇配送點方便的地點，同時對地址也會有相應要求，而且在交通方面也要求能夠做到便捷、暢通，這是對施工技術的又一大考量，同時在土建施工中還要求能夠與設備更好的融合，所以對于施工技術的要求也更加的嚴格，土建施工要和設備施工做好配合，在這種配合下會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受多方面的影響。首先，變電站作為電力系統(tǒng)中的一個核心環(huán)節(jié)，是確保用電安全的重要保障，所以變電站一般都會設置在用電負荷相對較大的中心地點，方便于在短距離輸送有效電能，這也是保障電力運輸?shù)陌踩?/p>

2 變電站基建工程施工質量管理中存在的難點

項目選址對變電站工程的影響。變電站項目工序較復雜，給基建工程施工管理增加了一定的難點。一是變電站項目征地存在一些困難。一般變電站工程會根據(jù)實際供電需求進行相關設計開發(fā)，選擇合適的建設地址，這些工作需得到當?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技術可行性和青苗賠付等問題，尤其是設備運輸及如何避開建設區(qū)域內涉及的重要道路交通建設項目等，是選址時需重點考慮的內容。

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。工程由溫州電力設計有限公司設計，擬采用鉆孔樁基礎，樁徑φ600，共71 根鉆孔灌注樁。

4 施工部署

4.1 工期計劃

本樁基工程，計劃于2020 年12 月12 日開工。施工過程中，項目部將根據(jù)現(xiàn)場施工實際進度情況進行動態(tài)調整，合理調配施工機械和人員，確保樁基工程優(yōu)質高效完成。

4.2 施工順序

本工程安排2 臺鉆孔樁機進行施工，打樁順序根據(jù)施工實際情況現(xiàn)場布置，施工時間根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理安排，如圖1。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

4.3 技術準備

組織項目部人員進行圖紙會審，確保圖紙無疑問。開工前，項目部技術人員應將圖紙發(fā)放給施工班組并按照施工方案進行交底，做到操作時能嚴格按設計及方案要求進行，確保樁基施工質量。

4.4 材料準備

本工程樁基工程混凝土材料擬采用商品混凝土，等級為C35 水下混凝土。商品混凝土進場前應與廠家做好溝通，嚴格控制混凝土原材料質量，砼塌落度為160~220mm，商品混凝土到現(xiàn)場后嚴禁加水。

本工程樁基工程鋼筋材料采用HRB400E 級鋼筋。鋼筋進場使用前應檢測試驗合格，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劃，及時做好材料進場檢驗及送檢工作。

5 前期準備階段的施工要點

5.1 科學選址

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

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

③變電站選址應以“節(jié)約土地”為原則。在盡可能節(jié)約建設資金的前提下，許多電力企業(yè)會在交通滿足變電站建設、運行和維護需要的前提下，盡量選擇遠離城市、應用價值低的偏遠地區(qū)作為土建施工場地。

5.2 初步設計階段施工要點

在選址階段并使其可行后，在設計階段掌握關鍵施工點同樣重要。施工要點如下：

①總平面布置相關設計工作。在符合國家相關規(guī)范的前提下，按照電力系統(tǒng)法規(guī)的相關要求進行設計工作，并在設計過程中對道路運輸進行綜合分析后進行合理優(yōu)化，以引入線和接入線的位置為重點，把握安全距離，對規(guī)模明顯的建筑物進行適當布置，在保證安全運行的前提下，提高其容錯率，使其占用的平面用地最小。

②建筑結構。變電站施工應符合國家和行業(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構。目前，鋼結構已逐漸取代鋼筋混凝土結構。建筑支架和框架也需要鋼結構。如果建筑根據(jù)實際情況發(fā)生變化，小于3.6m 可采用磚混結構。

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。變電站工程建設所需資金投入較大。變電站內部一般為大型電氣設備，設備質量大，穩(wěn)定性高。因此，在基礎選型方面，設計者應根據(jù)經(jīng)濟原則，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，達到技術經(jīng)濟雙贏的目的。

5.3 施工圖設計

初步設計完成后，施工圖設計應按照國家和行業(yè)標準化要求，開展設計圖的相關設計工作，主要包括以下幾個方面：

①現(xiàn)階段全面、仔細地核對所有數(shù)據(jù)和尺寸，反復確認，在保證無誤的情況下進行下一階段的設計工作；

②建立健全數(shù)據(jù)共享制度，加強各設計團隊的溝通，避免因溝通不足而產生問題；

③在變電站的后期施工階段，設計人員應及時與施工人員、安全人員和監(jiān)理人員進行溝通，以便他們掌握工作的中心和重點。必要時可配合管理部門制定施工反饋制度，及時掌握施工中存在的問題，在此基礎上對設計圖紙或方案進行調整和完善，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

在放樁位時要特別細心，隨時校對，以防止發(fā)生放樣時樁位偏差。樁位是根據(jù)軸線控制網(wǎng)進行放樣，主要利用全站儀進行樁位放樣。

6.2 泥漿池設置

本工程場站設置泥漿池，在不影響場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入泥漿池。在泥漿池中，通過調整粘土、膨潤土和分散劑的含量，使泥漿的性能指標達到施工要求，然后泵入樁內循環(huán)使用。

6.3 成孔施工方法

6.3.1 垂直度偏差技術控制措施

安裝鉆機時，應嚴格檢查鉆機的平整度和活動鉆桿的垂直度。鉆進過程中，應定期檢查主動鉆桿的垂直度，并立即調整偏差；平時定期檢查鉆頭、鉆桿及鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時修理或更換；鉆孔施工時，現(xiàn)場應壓實平整；在復雜地層鉆進時，必要時應在鉆桿上加扶正器。

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。定期檢查泥漿性能，認真維護和調整泥漿性能，及時清理泥漿循環(huán)系統(tǒng)的沉淀物和廢泥漿。

6.3.3 旋轉鉆井

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

②鉆井過程：當所有鉆頭進入地面套管下1m 時，啟動3PN 泥漿泵，打樁，泥漿往復循環(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，及時撈渣，及時向孔內加入泥漿或粘土，保持孔內泥漿比重。泥漿在泥漿池沉淀后應及時運出，如圖2。

圖2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)示意圖

④終孔條件：

1）孔底進入持力層深度應符合設計要求，實際鉆孔深度應根據(jù)工程樁試樁結論認定情況而定，若相差太大應征得設計部門認可方可終孔。

2）所確定的持力層最終進尺速度應符合要求，且進尺速度應對應于一定的錘重和標高。

6.3.4 清孔

本工程進行正循環(huán)清孔，先將鉆頭提離孔底80~100mm，輸入比重為1.05~1.08 的新泥漿進行循環(huán)，把孔內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小于0.25m/s，反出孔口的泥漿比重不應大于1.08，反復循環(huán)直到孔內泥漿在1.15~1.20 及沉渣厚度小于50mm 時完成一次清孔。

一清完成后下放鋼筋籠，因鋼筋籠下放過程中孔內沉渣會增加，故待鋼筋籠下放完成后用上述方式進行二次清孔，直至孔內泥漿在1.15~1.20 及沉渣厚度小于50mm 時結束二次清孔，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)良的技術技能，鋼材必須是合格產品（有出廠合格證和合格的試驗報告），焊條也必須使用合格產品。

①受施工機械吊裝限制，鋼筋籠分段吊裝，安裝時焊接完成。

②箍筋應在鋼筋環(huán)制作平臺上制作，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，然后將固定長度的主筋平直地放在支撐架上。

④按設計要求將主筋放入箍筋內，在主筋內側設置加勁箍，并與主筋垂直，點焊。

⑤將裝配好的鋼筋籠放在平坦的地面上，以防變形。

鋼筋籠保護層厚度應符合設計要求。主筋采用單面搭接焊連接，搭接長度10d。同一截面鋼筋接頭應相互錯開，保證同一截面鋼筋的焊接接頭率大于50%，錯開接頭間距為35d，且不小于500mm。

懸掛鋼筋直接與兩根主筋焊接（固定在護筒邊緣），防止鋼筋籠上浮或掉入孔內。吊裝鋼絲繩的地方應焊接牢固，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，樁身混凝土等級為C35 水下混凝土。商品混凝土進場前應與廠家做好溝通，嚴格控制混凝土原材料質量，塌落度滿足現(xiàn)場要求，商品混凝土到現(xiàn)場后嚴禁加水。

6.5.2 混凝土灌注

①采用商砼運輸車連接導管進行澆筑。

②澆筑開始時，導管應降低至距孔底30~50cm，澆筑時導管應在混凝土中2~6m。

③混凝土澆筑應連續(xù)進行，不得中途停止。導管應快速拆除和連接，一般不超過15 分鐘。

④導管未灌滿混凝土時，后續(xù)混凝土應緩慢澆筑。如果猛烈澆注，導管內將形成高氣壓，隨后的混凝土將不再進入導管。嚴重情況下，管道堵塞或導管橡膠墊擠壓，導致導管泄漏。

⑤灌注樁頂標高應高于設計標高1.0m。

⑥測量樁頂標高，及時吊起拆下的導管。拆下的導管應用清水沖洗，拆下密封圈墊片并放置到位。

6.6 應急管理措施

①工程開工前，配合現(xiàn)場應急工作組制定本工程現(xiàn)場突發(fā)事件應急處置方案。成立專門的應急領導組織結構，做到應急突發(fā)事件有專人負責。

②按處置方案分工要求，將緊急聯(lián)絡和救護方法內容宣傳到每個員工。將應急聯(lián)絡圖懸掛在施工項目部、施工現(xiàn)場醒目處。

③組建應急救援隊伍，儲備應急救援物資，按計劃配合實施應急演練活動，確保現(xiàn)場應急處置方案的有效性和響應的及時性。

④發(fā)生突發(fā)事件，現(xiàn)場人員按處置方案要求開展應急處置，并按方案要求上報流程進行報告，在上級應急機構的領導下開展應急處置工作。

⑤突發(fā)事件處置完畢后，進行應急恢復。

⑥配合事故調查組進行事故調查。

⑦總結事故教訓，改進并提高應急處置管理水平。應急救援路線：（如圖3）

圖3 應急救援路線圖

7 結論

綜上所述，在變電站土建工程施工的過程中，應綜合考慮工程建設的外部環(huán)境因素以及自身建設要求內部因素，把握其中的重點因素，并根據(jù)其具體特點來采取個性化的優(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。