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摘要:板式中型桩基础结构型式为中等直径桩(d=500mm或600mm)与板式基础组合,即上部为板式基础,下部为多根中等直径桩,由桩与板式基础共同承担上部传来的荷载,发挥浅、深基础的各自优势,达到设计基础承载力要求。板式中型桩复合基础施工安全方便、机械化程度较高、工期短、占地面积小、可大大减少基坑土方量的开挖和对植被破坏,造价合理,在输电线路工程中具有广泛的应用前景。
关键词:输电线路 板式中型桩复合基础施工方法
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
前言
随着电网建设的不断发展,在输电线路工程施工中,对自然环境保护的要求越来越高,为了减少线路基础基坑开挖对自然植被的破坏,新型的环保型线路基础设计也越来越多,如掏挖基础、岩石嵌固基础、岩石锚杆基础、人工挖孔桩基础等。板式中型桩复合基础是由山西省电力勘测设计院设计的一种节约土地资源、新型环保式输电线路基础型式,既可以大大减少基础土石方开挖量,减少对植被的破坏,又能满足基础承载力。
1工程概况
兴县-吕梁500千伏线路工程(四标段)起于J28梁家山村西,止于杨家畔村东,途经柳林县柳林镇、李家湾乡、陈家湾乡和中阳县金罗镇。全长26 km,基础54基,其中板式中型桩基础3基。基础混凝土等级为C25,地脚螺栓保护帽的混凝土等级为C15。
2施工特点
2.1 基坑开挖根据地形采用人工或机械进行,使用机械可大幅度提高施工效率和机械化水平。
2.2 桩孔开挖采用机械洛阳铲;机械洛阳铲主要由铲头、卷扬机、三角架三部分组成,简单易用,且易于搬运,能够满足本类基础施工的需要。
2.3 根据设计图纸要求,桩顶嵌入底板100mm,板式基础坑采用人工开挖时,必须预留200mm坑深,坑地整平后,进行桩施工,桩基混凝土凝固后,方可开挖剩余的200mm基坑;采用挖掘机械开挖基坑时,必须预留不少于500mm坑深,然后人工修坑300mm,预留200mm坑深待桩基混凝土凝固后方可人工开挖修坑。
2.4 本方法较人工挖孔桩施工安全,较台阶基础节约土地。
3基础型式
4桩施工工艺流程
5桩基础施工操作要点
5.1 施工准备
(1)三通一平
供水:施工用水取附近清洁的饮用水;供电:自备发电机;道路:现有道路及修路;场地平整:在基础施工场地的四周设置安全围栏,并将开挖到要求标高的场地地平面进行人工平整,以利于洛阳铲就位,同时设置开挖出的土方、工器具、钢筋、模板等堆放位置。
(2)临时设施:钻机工作人员操作座椅;施工人员休息及工器具摆放帐蓬。
(3)现场施工场地平面布置:严格按施工要求进行布置,设置土方、工器具、钢筋、模板、搅拌机、临时帐篷等位置;模板要分种类、数量和规格堆放整齐;现场各类低压电线排放整齐,严禁乱拉乱接。
5.2测量定位
使用经纬仪,将各个基础的位置进行放样并准确定位,并钉出必要、可靠的辅助桩,作为施工过程中的定位控制使用。待上部基坑土方挖到要求的标高时,进行桩位放样。
5.3上部基坑开挖
根据设计图纸要求,桩顶嵌入底板100mm,板式基础坑采用人工开挖时,必须预留200mm坑深,整平后施工桩,桩基混凝土凝固后,方可开挖剩余的200mm基坑;采用挖掘机械开挖基坑时,必须预留不少于500mm坑深,然后人工修坑300mm,预留200mm坑深待桩基混凝土凝固后方可人工开挖修坑。桩基施工时应注意清底,底板底部应采取措施避免扰动。
5.4洛阳铲就位
洛阳铲就位按顺序依次推进施工,洛阳铲底部采用两根枕木支撑,上方用四杆三角架固定支撑,并在洛阳铲四周设置固定装置,防止打孔过程中由于震动使中轴线偏移。
5.5打孔、成孔
打孔过程中,要有效控制钢丝绳,防止打空钻。有效控制铲头,保证不出现大肚和坍孔。由专人用两台经纬仪分别在成90度夹角的两侧位置检查成孔的垂直度,保证中心不偏移。
及时测深,保证成孔深度。及时修补铲头,保证成孔直径。每钻进一定深度应检孔一次。在操作过程中,要经常检查铲头的磨损情况,卡扣松紧程度、装置是否灵活。
桩孔质量检测参数包括:孔深、孔径、钻孔垂直度、沉渣厚度。
5.6清理沉渣
桩孔成孔后,应进行第一次孔底的沉渣清理;钢筋笼下好后,进行第二次沉渣清理。
5.7钢筋笼的制作
(1)制作要求:
1)钢筋笼所用的钢筋规格、材质、尺寸符合设计要求;
2)钢筋笼制作偏差要求为:主筋间距:±10mm,箍筋间距:±20mm,钢筋笼直径:±10mm,钢筋笼长度:±50mm。
3) 桩基主筋搭接采用双面焊,焊缝厚度不小于0.3d,焊缝宽度不小于0.7d,焊接长度不小于10d,同一截面上焊接面积不得超过总面积的50%。内箍筋与主筋连接采取点焊,外箍筋与主筋连接采取间隔点焊。
(2)钢筋笼成形:
按设计要求的根数和直径,将钢管支架和平杆放正、放平并且支稳,或在钢筋圈上标等间距的标志就地成形,按要求焊接内箍筋并保证与其主筋垂直。完成后即可缠绕外箍筋。
(3)钢筋笼的保护层:
1)钢筋笼的保护层以设计为准,钢筋笼四周保护层均匀一致。
2)保护层的设置方法:利用短头扁钢按设计弯制成护板,焊接在主筋的外侧。
5.8下钢筋笼
(1)利用吊车采用多点吊放,笼底专人抬扶。吊点位置一般放在箍外的内箍筋与主筋连接处,保证起吊时不发生变形。
(2)吊放入孔要对准成孔中心慢下至设计标高,当完全入孔后,按设计要求检查安放位置并做好记录,无误后用吊钩焊接并固定。
(3)下入钢筋笼时要防止碰撞孔壁,并时刻注意孔内变化,如下放困难,应查明原因,不得强行下放,一般采用正反旋转,慢起慢落数次逐步下放。
(4)混凝土浇筑完毕,达到初凝时可解除钢筋笼的固定措施。
5.9混凝土浇筑
(1)成孔和清孔质量检验合格后,方可开始混凝土浇筑施工。
(2)混凝土采用商品混凝土,机械振捣。现场浇注采用泵车直接送料浇注。
(3)混凝土振捣采用加长型专用插入式振捣棒,混凝土浇筑过程中要及时振捣,保证混凝土浇筑质量。使用插入式振搗棒时应快插慢拔,振捣时间一般以混凝土表面呈现水泥浆不再出现气泡,不再显著沉落为止。
(4)在振捣棒管子上提前做好刻度标识,每次振捣做好记录,以测量桩基混凝土的浇筑深度。
(5)混凝土浇筑要连续进行,严禁中途停工,间隔时间不得大于混凝土的初凝时间,浇筑过程中防止混凝土拌合物从下料斗外侧落入孔中。
(6)采取有效固定措施防止在浇筑过程中钢筋笼的偏移;
6板式基础施工工艺流程(见图6.1)
7板式基础施工操作要点
7.1坑底预留土方开挖
预留的200mm坑深待桩基混凝土凝固后方可人工开挖修坑。按设计要求的基础标高、尺寸进行。
7.2凿桩头
采用人工凿桩头,桩顶疏松混凝土全部凿完,凿出桩锚入基础底板。
基坑土方挖好后应对桩位、桩数与桩顶标高等施工质量进行验收。所有基础桩应检测并验收合格后可进入下道工序。
7.3基础钢筋绑扎
(1)钢筋绑扎按图纸要求进行,并按要求进行预埋件安装,所有规格、尺寸、数量、间距必须核对准确。钢筋的接头形式按图纸的要求进行施工。
(2)钢筋应核对好位置、规格、数量,并分类挂牌分别堆放;绑扎顺序一般先长向后短向,钢筋尺寸和几何形状必须严格按图纸要求加工。
(3)钢筋保证保护层符合设计要求。
(4)钢筋绑扎完毕后,验收合格后方可进入下道工序。
7.4支模
(1)模板宜采用木模板,以保证基础混凝土施工的外观质量。
(2)若采用钢模板,则内侧应先涂刷一层废机油,保证混凝土表面不粘模和表面光洁度;模板安装应严丝合缝。
(3)模板周围利用可调式钢管或方木支顶加固,确保模板在混凝土浇制时不发生变形、漏浆等现象。
(4)支模施工中嚴格注意对基础各项尺寸的控制。
(5)支模完成后经检查验收合格后方可进行基础混凝土浇筑。
7.5混凝土浇筑
(1)基础混凝土宜采用商品混凝土,受地形条件限制,则采用机械搅拌;超过2米须使用溜槽。
(2)混凝土振捣采用插入式振捣棒机械振捣,必须振捣密实,防止漏振、过振,振捣时间以混凝土表面不翻浆为止。
(3)浇筑混凝土应连续进行,严禁中途停工,间隔时间不得大于混凝土的初凝时间。
(4)混凝土表面应随打随抹,并且标高必须符合设计要求。
(5)混凝土浇筑过程中应随时检查基础各项尺寸,发现偏差,及时纠正。
7.6养护与拆模
(1)浇筑砼后应在12小时内开始浇水养护(对炎热有风时3小时开始养护),养护时应在基础外露部分加遮盖物,并保持砼表面始终湿润。
(2)砼浇水养护时间,不得少于7昼夜。
(3)基础拆模时的混凝土强度应保证其表面及棱角不损坏。拆模应自上而下依次进行,防止损坏基础棱角。模板及支撑应随拆随运,分规格码垛,并随时清理水泥浆,以备下次再用。
(4)采用养护剂养护时,应在拆模并经表面检查后立即涂刷,涂刷后不再浇水。
(5)基础拆模时,必须通知现场监理工程师及项目部质检员进行检查,合格后方可进行回填土。
7.7基础回填
基础回填采用人工回填并夯实,每回填300mm厚度夯实一次。坑口的地面上应筑防沉层,防沉层的上部边宽不得小于坑口边宽。
8质量要求
严格按照《110~500kV架空送电线路施工及验收规范》(GB 50233-2005)、《110~500kV架空电力线路工程施工质量及评定规程》(DL/T 5168-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)进行施工。
9安全及环保要求
9.1基础施工严格执行《电力建设安全工作规程(架空送电线路部分)》(DL5009.2-2004)中的有关规定。
9.2进入施工区域的人员必须正确佩戴安全帽,现场施工人员必须正确使用个人劳动保护用品。
9.3严格遵守各工种安全操作规程,建立岗位责任制。
9.4挖好的孔要按规定设置孔筒盖板,并且设明显标志,要经常检查钢丝绳是否完好,发现断股要立即更换。
9.5三角架工作时要有可靠的措施,统一指挥,必要时打拉线,防止倾倒。洛阳铲打孔时,严禁施工人员进入支架下方,防止铲头落下伤人。打孔位置应有明显的标志,夜间要有红灯示警并用铁丝防护,防止闲杂人员误入。
9.6基础施工严格执行Q/GDW 250-2009《输变电工程安全文明施工标准》中的有关规定。
9.7 现场堆放水泥时,应在下方地面搭设临时支撑架;堆放砂石料时,应在下方地面铺垫彩条布。
9.8 施工完毕后,无施工遗留物,做到工完料尽场地清。
10结束语
本文从板式中型桩复合基础的施工特点、基础型式、施工工艺流程、施工操作要点、质量和安全环保要求进行阐述,并通过兴县-吕梁500千伏线路工程(四标段)的实际应用,该方法能满足施工的需要,也为以后同类工程的施工积累了宝贵经验。
关键词:输电线路 板式中型桩复合基础施工方法
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
前言
随着电网建设的不断发展,在输电线路工程施工中,对自然环境保护的要求越来越高,为了减少线路基础基坑开挖对自然植被的破坏,新型的环保型线路基础设计也越来越多,如掏挖基础、岩石嵌固基础、岩石锚杆基础、人工挖孔桩基础等。板式中型桩复合基础是由山西省电力勘测设计院设计的一种节约土地资源、新型环保式输电线路基础型式,既可以大大减少基础土石方开挖量,减少对植被的破坏,又能满足基础承载力。
1工程概况
兴县-吕梁500千伏线路工程(四标段)起于J28梁家山村西,止于杨家畔村东,途经柳林县柳林镇、李家湾乡、陈家湾乡和中阳县金罗镇。全长26 km,基础54基,其中板式中型桩基础3基。基础混凝土等级为C25,地脚螺栓保护帽的混凝土等级为C15。
2施工特点
2.1 基坑开挖根据地形采用人工或机械进行,使用机械可大幅度提高施工效率和机械化水平。
2.2 桩孔开挖采用机械洛阳铲;机械洛阳铲主要由铲头、卷扬机、三角架三部分组成,简单易用,且易于搬运,能够满足本类基础施工的需要。
2.3 根据设计图纸要求,桩顶嵌入底板100mm,板式基础坑采用人工开挖时,必须预留200mm坑深,坑地整平后,进行桩施工,桩基混凝土凝固后,方可开挖剩余的200mm基坑;采用挖掘机械开挖基坑时,必须预留不少于500mm坑深,然后人工修坑300mm,预留200mm坑深待桩基混凝土凝固后方可人工开挖修坑。
2.4 本方法较人工挖孔桩施工安全,较台阶基础节约土地。
3基础型式
4桩施工工艺流程
5桩基础施工操作要点
5.1 施工准备
(1)三通一平
供水:施工用水取附近清洁的饮用水;供电:自备发电机;道路:现有道路及修路;场地平整:在基础施工场地的四周设置安全围栏,并将开挖到要求标高的场地地平面进行人工平整,以利于洛阳铲就位,同时设置开挖出的土方、工器具、钢筋、模板等堆放位置。
(2)临时设施:钻机工作人员操作座椅;施工人员休息及工器具摆放帐蓬。
(3)现场施工场地平面布置:严格按施工要求进行布置,设置土方、工器具、钢筋、模板、搅拌机、临时帐篷等位置;模板要分种类、数量和规格堆放整齐;现场各类低压电线排放整齐,严禁乱拉乱接。
5.2测量定位
使用经纬仪,将各个基础的位置进行放样并准确定位,并钉出必要、可靠的辅助桩,作为施工过程中的定位控制使用。待上部基坑土方挖到要求的标高时,进行桩位放样。
5.3上部基坑开挖
根据设计图纸要求,桩顶嵌入底板100mm,板式基础坑采用人工开挖时,必须预留200mm坑深,整平后施工桩,桩基混凝土凝固后,方可开挖剩余的200mm基坑;采用挖掘机械开挖基坑时,必须预留不少于500mm坑深,然后人工修坑300mm,预留200mm坑深待桩基混凝土凝固后方可人工开挖修坑。桩基施工时应注意清底,底板底部应采取措施避免扰动。
5.4洛阳铲就位
洛阳铲就位按顺序依次推进施工,洛阳铲底部采用两根枕木支撑,上方用四杆三角架固定支撑,并在洛阳铲四周设置固定装置,防止打孔过程中由于震动使中轴线偏移。
5.5打孔、成孔
打孔过程中,要有效控制钢丝绳,防止打空钻。有效控制铲头,保证不出现大肚和坍孔。由专人用两台经纬仪分别在成90度夹角的两侧位置检查成孔的垂直度,保证中心不偏移。
及时测深,保证成孔深度。及时修补铲头,保证成孔直径。每钻进一定深度应检孔一次。在操作过程中,要经常检查铲头的磨损情况,卡扣松紧程度、装置是否灵活。
桩孔质量检测参数包括:孔深、孔径、钻孔垂直度、沉渣厚度。
5.6清理沉渣
桩孔成孔后,应进行第一次孔底的沉渣清理;钢筋笼下好后,进行第二次沉渣清理。
5.7钢筋笼的制作
(1)制作要求:
1)钢筋笼所用的钢筋规格、材质、尺寸符合设计要求;
2)钢筋笼制作偏差要求为:主筋间距:±10mm,箍筋间距:±20mm,钢筋笼直径:±10mm,钢筋笼长度:±50mm。
3) 桩基主筋搭接采用双面焊,焊缝厚度不小于0.3d,焊缝宽度不小于0.7d,焊接长度不小于10d,同一截面上焊接面积不得超过总面积的50%。内箍筋与主筋连接采取点焊,外箍筋与主筋连接采取间隔点焊。
(2)钢筋笼成形:
按设计要求的根数和直径,将钢管支架和平杆放正、放平并且支稳,或在钢筋圈上标等间距的标志就地成形,按要求焊接内箍筋并保证与其主筋垂直。完成后即可缠绕外箍筋。
(3)钢筋笼的保护层:
1)钢筋笼的保护层以设计为准,钢筋笼四周保护层均匀一致。
2)保护层的设置方法:利用短头扁钢按设计弯制成护板,焊接在主筋的外侧。
5.8下钢筋笼
(1)利用吊车采用多点吊放,笼底专人抬扶。吊点位置一般放在箍外的内箍筋与主筋连接处,保证起吊时不发生变形。
(2)吊放入孔要对准成孔中心慢下至设计标高,当完全入孔后,按设计要求检查安放位置并做好记录,无误后用吊钩焊接并固定。
(3)下入钢筋笼时要防止碰撞孔壁,并时刻注意孔内变化,如下放困难,应查明原因,不得强行下放,一般采用正反旋转,慢起慢落数次逐步下放。
(4)混凝土浇筑完毕,达到初凝时可解除钢筋笼的固定措施。
5.9混凝土浇筑
(1)成孔和清孔质量检验合格后,方可开始混凝土浇筑施工。
(2)混凝土采用商品混凝土,机械振捣。现场浇注采用泵车直接送料浇注。
(3)混凝土振捣采用加长型专用插入式振捣棒,混凝土浇筑过程中要及时振捣,保证混凝土浇筑质量。使用插入式振搗棒时应快插慢拔,振捣时间一般以混凝土表面呈现水泥浆不再出现气泡,不再显著沉落为止。
(4)在振捣棒管子上提前做好刻度标识,每次振捣做好记录,以测量桩基混凝土的浇筑深度。
(5)混凝土浇筑要连续进行,严禁中途停工,间隔时间不得大于混凝土的初凝时间,浇筑过程中防止混凝土拌合物从下料斗外侧落入孔中。
(6)采取有效固定措施防止在浇筑过程中钢筋笼的偏移;
6板式基础施工工艺流程(见图6.1)
7板式基础施工操作要点
7.1坑底预留土方开挖
预留的200mm坑深待桩基混凝土凝固后方可人工开挖修坑。按设计要求的基础标高、尺寸进行。
7.2凿桩头
采用人工凿桩头,桩顶疏松混凝土全部凿完,凿出桩锚入基础底板。
基坑土方挖好后应对桩位、桩数与桩顶标高等施工质量进行验收。所有基础桩应检测并验收合格后可进入下道工序。
7.3基础钢筋绑扎
(1)钢筋绑扎按图纸要求进行,并按要求进行预埋件安装,所有规格、尺寸、数量、间距必须核对准确。钢筋的接头形式按图纸的要求进行施工。
(2)钢筋应核对好位置、规格、数量,并分类挂牌分别堆放;绑扎顺序一般先长向后短向,钢筋尺寸和几何形状必须严格按图纸要求加工。
(3)钢筋保证保护层符合设计要求。
(4)钢筋绑扎完毕后,验收合格后方可进入下道工序。
7.4支模
(1)模板宜采用木模板,以保证基础混凝土施工的外观质量。
(2)若采用钢模板,则内侧应先涂刷一层废机油,保证混凝土表面不粘模和表面光洁度;模板安装应严丝合缝。
(3)模板周围利用可调式钢管或方木支顶加固,确保模板在混凝土浇制时不发生变形、漏浆等现象。
(4)支模施工中嚴格注意对基础各项尺寸的控制。
(5)支模完成后经检查验收合格后方可进行基础混凝土浇筑。
7.5混凝土浇筑
(1)基础混凝土宜采用商品混凝土,受地形条件限制,则采用机械搅拌;超过2米须使用溜槽。
(2)混凝土振捣采用插入式振捣棒机械振捣,必须振捣密实,防止漏振、过振,振捣时间以混凝土表面不翻浆为止。
(3)浇筑混凝土应连续进行,严禁中途停工,间隔时间不得大于混凝土的初凝时间。
(4)混凝土表面应随打随抹,并且标高必须符合设计要求。
(5)混凝土浇筑过程中应随时检查基础各项尺寸,发现偏差,及时纠正。
7.6养护与拆模
(1)浇筑砼后应在12小时内开始浇水养护(对炎热有风时3小时开始养护),养护时应在基础外露部分加遮盖物,并保持砼表面始终湿润。
(2)砼浇水养护时间,不得少于7昼夜。
(3)基础拆模时的混凝土强度应保证其表面及棱角不损坏。拆模应自上而下依次进行,防止损坏基础棱角。模板及支撑应随拆随运,分规格码垛,并随时清理水泥浆,以备下次再用。
(4)采用养护剂养护时,应在拆模并经表面检查后立即涂刷,涂刷后不再浇水。
(5)基础拆模时,必须通知现场监理工程师及项目部质检员进行检查,合格后方可进行回填土。
7.7基础回填
基础回填采用人工回填并夯实,每回填300mm厚度夯实一次。坑口的地面上应筑防沉层,防沉层的上部边宽不得小于坑口边宽。
8质量要求
严格按照《110~500kV架空送电线路施工及验收规范》(GB 50233-2005)、《110~500kV架空电力线路工程施工质量及评定规程》(DL/T 5168-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)进行施工。
9安全及环保要求
9.1基础施工严格执行《电力建设安全工作规程(架空送电线路部分)》(DL5009.2-2004)中的有关规定。
9.2进入施工区域的人员必须正确佩戴安全帽,现场施工人员必须正确使用个人劳动保护用品。
9.3严格遵守各工种安全操作规程,建立岗位责任制。
9.4挖好的孔要按规定设置孔筒盖板,并且设明显标志,要经常检查钢丝绳是否完好,发现断股要立即更换。
9.5三角架工作时要有可靠的措施,统一指挥,必要时打拉线,防止倾倒。洛阳铲打孔时,严禁施工人员进入支架下方,防止铲头落下伤人。打孔位置应有明显的标志,夜间要有红灯示警并用铁丝防护,防止闲杂人员误入。
9.6基础施工严格执行Q/GDW 250-2009《输变电工程安全文明施工标准》中的有关规定。
9.7 现场堆放水泥时,应在下方地面搭设临时支撑架;堆放砂石料时,应在下方地面铺垫彩条布。
9.8 施工完毕后,无施工遗留物,做到工完料尽场地清。
10结束语
本文从板式中型桩复合基础的施工特点、基础型式、施工工艺流程、施工操作要点、质量和安全环保要求进行阐述,并通过兴县-吕梁500千伏线路工程(四标段)的实际应用,该方法能满足施工的需要,也为以后同类工程的施工积累了宝贵经验。