輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁的施工技術分析

史稼祥耿繼芳李正飛劉 巍/.青海晟銘電力設計咨詢有限公司 .青海省電力設計院

輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁的施工技術分析

史稼祥1耿繼芳2李正飛1劉 巍1/1.青海晟銘電力設計咨詢有限公司 2.青海省電力設計院

近年來，隨著電力發展和電網建設加快，許多輸電線路在通過地質情況變化復雜、地下水豐富、跨河或塔位在河床上等地段時，其基礎經常采用灌注樁，鉆孔灌注樁施工屬于隱蔽工程，技術要求較高，成樁質量直接關系到上層鐵塔的穩定和塔基的沉降。為此，筆者結合曾經參與的幾次灌注樁施工及監理工作經驗，對鉆孔灌注樁施工和質量監控進行初步的探討，并對施工中一些常見問題提出解決辦法，以利于送電施工人員對此有一個較全面的了解，也方便于監理人員對成樁過程的質量監控

鉆孔灌注樁；泥漿護壁；水下澆筑混凝土；質量監控

1.輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁的施工技術分析

1.1成孔技術分析

1.1.1施工設備的選擇。在對輸電線路鐵塔基礎灌注樁進行施工時，為了保障施工質量，必須合理選擇施工設備，當前我國輸電線路施工中主要選用的是車載式井架型鉆井機，該設備由于其具有不能自走的功效，因而其作為專業的施工設備，被廣泛的應用于輸電線路鐵塔基礎灌注樁施工中，但是該類設備對于那些需要多次搬遷，且流動性較大的施工作業，其效果并不好，究其原因主要是因為其灌注樁具有較大的孔徑，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備配套使用。

1.1.2鉆頭的選取。在輸電線路鐵塔基礎灌注樁的施工中，由于其施工地層的土壤構成方面，主要是以粒徑在5cm以下的粗砂、中砂，及礫石等構成，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對泥漿要求。由于在輸電線路鐵塔基礎灌注樁施工中，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，同時此類施工作業其需要鉆取較大的孔徑，因而容易發生擴徑坍塌的情況，因此在泥漿的選取時，一定要選用那些具有一定護壁效果的泥漿，同時在成孔過程中，在孔內注滿水，且孔內水位高于地下水位，依靠孔內水的壓力，使孔內的水壓超過地下水的滲透壓力，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，因為泥漿的比重較大，同樣的水位差，可以產生較高的壓力。當泥漿向孔壁四周擴散時，泥漿被砂過濾，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，其速率較快，其出渣的數量也非常大，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。具體來說所選取的泥漿，其相關參數需滿足以下條件：失水量小16 ml/30 min，漏斗粘度保持在25～32 s，其密度控制在1.01～1.07 kg/L范圍之間[1]。同時應嚴把造漿質量，控制進尺，防止塌孔現象的發生。在松散和流砂中鉆進，要適當加大泥漿密度、黏稠度、膠體率。

1.1.4挖埋護筒技術。挖埋護筒是進行鉆孔操作前的重要環節，為了保障輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁施工的質量，在護筒選擇方面，應盡可能選取那些長度在1.8 m左右，厚度在5.5 m左右的鋼板卷制而成的護筒，同時其直徑應略大于鉆頭直徑，且具有較大的使用強度，不易出現變形等。此外，在設施護筒埋設操作中，首先以待測樁位作為中心，然后再進行基坑開挖操作，最后將護筒放置進去，再確定準確位置后，對其實施埋實固定處理。護筒埋設在黏土中要大于1 m，砂土中要大于1.5 m。受水位等其他影響時應加高加深護筒。鉆進速度應根據地層情況來控制。

1.2制籠與安裝技術分析

1.2.1鋼筋籠的長度方面，其變化范圍不能超出+/-75 mm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+/-30 mm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+/-20 mm范圍之間。此外，對于全部的鋼筋接觸點，都要實施焊接處理，尤其是在對聲波檢測管平行的接觸點實施焊接處理時，應選取其籠內直徑的兩個端點予以焊接，同時根據施工的實際情況，在其下面安放一墊襯板；在鋼筋籠的安裝技術方面，首先借助吊車設備，對全部鋼筋籠予以吊直處理，隨即再使用吊車及導管支架將其安放到鉆孔中，并保障其安放位置的準確性，最后將鋼筋籠予以固定處理，將其固定在護筒上面，由此完成鋼筋籠的安裝操作。

1.3砼的灌注技術分析

在輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁施工過程中，砼的灌注技術也是其最為核心的施工技術之一。砼的灌注施工技術其主要包括以下幾個方面：一是清理鉆孔。在進行砼灌注施工前，還必須對鉆孔實施清潔處理，在清理鉆孔時，主要可以采用以下兩種方式。

1.3.1是正循環方式，該方式只需要借助稀泥漿，以及適量清水等就可以對鉆孔底部的顆粒物予以清除，但是該清理方式對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模式，該清理方式主要借助泵吸原理實現對較大顆粒的礫石的有效清理。

1.3.2砼的灌注技術。在對灌注樁實施砼的灌注處理前，工作人員要對相關的灌注設備予以檢查，在保障設備使用安全后，方可進行灌注操作。在砼的灌注施工中，一定要保障其施工的連續性及緊湊型，避免由于故障原因而導致的灌注中斷情況的發生。同時要安排相關的施工人員對灌注過程予以全程監控，澆灌用的砼導管一般分若干節，上加漏斗，導管在鋼筋籠內要有一定間隙，其直徑大小要能使砼灌注時能保持暢流。各節接頭處要加橡膠墊防止跑氣進水。灌注到最后階段時，為保證砼灌注時有一定的沖力，要保證砼導管高出孔中水位3 m以上。砼應澆灌到高出規定的高度，以備在澆灌承臺時去掉與泥漿水相混合的砼，并實時對灌注情況予以檢測，以獲得準確的取管深度及用時數據信息。

此外，在砼澆筑過程中，必須檢測混凝土坍落度，坍落度要求在180～220 mm范圍內，并在現場制作混凝土試塊。每根樁1組試塊，每組3件。試塊現場掩埋，與樁同條件養護28 d后送試驗室檢測。施工人員監控質量應把握上述幾個關鍵步驟，進行不定時抽檢，并對每道工序詳細做好施工記錄。澆灌完成后，要安排施工人員及時將導管取出，并拆除相關設備，以便后續施工操作的順利進行。

2.預防措施

2.1為預防鉆孔偏斜，應在鉆機就位時仔細檢查機位平整度和鉆桿垂直度。鉆進過程中也應隨時檢查水平。若發生偏斜應查明原因，確定位置，并糾正鉆桿垂直度，在偏斜部位上下反復掃孔，使鉆孔恢復垂直。一般要求垂直度偏差＜1％。

2.2應嚴把造漿質量，控制進尺，防止塌孔現象的發生。在松散和流砂中鉆進，要適當加大泥漿密度、黏稠度、膠體率。護筒埋設在黏土中要大于1 m，砂土中要大于1.5 m。受水位等其他影響時應加高加深護筒。鉆進速度應根據地層情況來控制。

2.3水下混凝土灌注主要控制初灌和拔管，其間會出現如封底失敗、斷樁等水下混凝土澆筑的質量事故。為預防封底失敗，主要是確保初灌量。如果一次封底不成功，可在不提升導管的情況下再沖入大量混凝土，把夾雜泥漿的混凝土翻到最上面，然后等灌注到頂部時把這部分混凝土清除。預防斷樁應確保控制灌注的全部過程，檢查混凝土上料量，保證混凝土配合比符合設計要求，檢查坍落度。導管上拔前，要認真測定灌注深度，從而掌握導管埋入混凝土內的深度，符合規范要求方可提升導管。導管直徑不能過小，防止導管堵塞。灌注時下料應等到料斗中有一定混凝土量時一次灌下，這樣會具有較好的沖擊力。水下混凝土應保持良好的和易性、流動性、穩定性，使混凝土能順利從導管下端反漿流動填充樁孔。施工中，應嚴格控制導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，減少各施工工序間的停滯時間。

3.結束語

由以上可以看出，輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁的施工技術對于提升電力資源的生產力和生產效率，保障電力資源的傳輸的安全進行，及推動電力領域的健康可持續發展等，都有著重要作用，因此加大對輸電線路鐵塔基礎鉆孔灌注樁的施工技術的相關研究，有著深遠意義.

[1]朱天浩,徐建國,葉尹,等.輸電線路特大跨越設計中的關鍵技術[J].電力建設,2010,(4).

[2]祝永坤,王寶成.高寒地區輸電線路鐵塔基礎凍害原因分析及防范措施[J].內蒙古電力技術,2011,(6).

[3]王子良，王雪冬，徐大濤.泥漿護壁鉆孔灌注樁質量監控要點[J].水利科技與經濟，2009，15（12）：1110－1114.