输电线路工程灌注桩基础施工方案

浦城圣农生物质电厂-万安110kv线路工程人工挖孔桩基础施工方案

批准：

校核：

编写：

南平闽延电力建设有限公司浦城分公司

2014年09月

一、工程概况

本工程为神头一电厂3#、4#机组退役后朔州电网完善工程，系将220kV神荣线、神铺线进行改造。线路起于神铺Ⅰ、Ⅱ回线（同塔双回）的19#塔大号侧14米处，止于神荣Ⅰ、Ⅱ回线（同塔双回）的52#塔大号侧33米处。

新建线路全长15.589公里，全线为同塔双回路架设。拆除原神铺I、II回线19#双回路塔、神荣I回线52#、神荣II回线54#双回路、原神荣I回线18#～24#、29#～33#、39#～45#共计21基铁塔。重新紧放双回线路1.313公里。（其中神铺I、II线19#～神铺I、II线21#长度0.797公里；神荣Ⅰ线52#、神荣Ⅱ线54#～神荣Ⅰ线54#、神荣Ⅱ线56#长度0.516公里）。

全线共43基杆塔，其中: 双回路直线塔30基，双回路耐张塔11基，双回路终端塔2基。

新建线路：

导线：2xJL/G1A-400/35钢芯铝绞线。地线：一根采用48芯OPGW复合光缆，另一根采用GJ-80镀锌钢绞线；本线路位于朔州市朔城区。所经地区为平地、河网，全线交通便利。海拔高度在1050m～1200m之间。

二、灌注桩基础工程量

本工程共使用2基灌注桩基础，采用2种灌注桩基础形式，具体见表一所示。

表一

灌注桩基础使用情况表

三．灌注桩基础施工作业流程（见图一）

图一: 灌注桩基础施工作业流程图

四、现场准备

1.平整场地：包括按中心桩施工基面将基础施工范围内铲平整；清除地面下、地面上的障碍物；修通进桩位的便道，以便汽车、汽车起重机进场。

2.安装供水管路及供电线路。

3.按设计图纸要求进行分坑测量，在不受桩基础施工影响的地点设置桩基轴线和高程控制桩，并作好记录。

4.处于水塘中的杆塔号，采用砂袋围堰，并将围堰内的水抽干。

5.灌注桩施工应根据设计的钢筋笼长度进行分段，设置钢筋笼加工棚和水泥储放棚。还应设置备用电源、砂石堆放场及出渣场。

6.采用泥浆护壁冲击钻机成孔灌注桩，应设置2倍单桩方量的粘土存储场。

7.采用泥浆护壁旋转钻机成孔灌注桩，应设置一个3倍单桩方量的泥浆池和一个2倍单桩方量的泥浆沉淀池。

8.灌注桩的护筒埋设应符合下列规定：

①护筒一般用4～8mm钢板制作，用旋转钻机时其直径应大于钻头直径100mm；用冲击钻机时，宜大于钻头直径200mm。

②护筒位置应埋设正确，护筒与坑壁之间应用粘土填实。护筒中心与桩位中心偏差不得大于50mm。单桩基础护筒偏差应满足验收规范中整基基础尺寸允许偏差的规定。

③护筒埋设深度在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于 1.5m，并保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。受江河水位影响的桩基工程，应严格控制护筒内外的水位差。

9.对用于制浆的粘土宜符合下列的要求：

①粘土的技术指标为：胶体率不低于95%，含砂率不大于4%，造浆能力不低于

2.5升/公斤。

②应选用野外具有下列特征的粘土：

●自然风干后用手不易扒开捏碎；

●干土破碎后有坚硬的菱角；

●用刀切开后表面光滑，颜色较深；

●水浸湿后有粘滑感，和成泥块后易搓成直径1mm的细长泥条。

10.制浆的性能和技术指标一般由泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率等四项指标来确定。调制钻孔泥浆时，根据钻孔的方法、地质情况及灌注桩本身的条件选用不同的泥浆性能指标，一般参照表三来选用。

钻孔用泥浆性能指标表三

注：①正循环钻孔、冲击钻孔用上限，反循环用下限；

②土层砂性大用上限，粘性大用下限；

③地质较好，孔径较小，桩较短者用上限，反之用下限。

五、旋转钻机的安装及成孔

1.采用旋转钻机进行钻孔施工,是送电线路桩基础施工的常用方法.因为它适用于任何地质条件,只是对不同地质的地层应采用不同的钻头(见表四)。

不同地质的不同钻头表四

2.旋转钻机成孔一般有两种方法，根据地质条件和施工习惯选择。

①正循环钻进成孔，其原理示意如图二。它适用于粘土、淤泥质土、强风化岩石等地质条件，一般工效较低。

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图二旋转钻机正循环钻进原理图

1-钻机 2-钻头 3-泥浆泵 4-胶管 5-泥浆池 6-沉淀池

②反循环钻进成孔，其原理示意如图三。它适用于中粗砂、砾石、卵石等地质条件一般工效较高。

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图三旋转钻机反循环钻进原理图

3.钻机的安装应符合下列要求：

①钻机中心与桩基中心偏差不得大于50mm；钻杆中心偏差应控制在20mm以内。

②钻机底座下方用道木垫实，钻杆用扶正器固定，扶正器用地锚固定，确保钻机找正后不发生移动。

③安装钻机时，应将机台调平，转盘中心应与钻架上吊滑轮在同一垂直线上。

4.为使钻进成孔正直，防止扩大孔径，应使钻头旋转平稳，力求钻杆垂直无偏晃地钻进，即钻杆尽量在受拉状况下工作。

5.在松软土层中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬土层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。

6.当一节钻杆钻完后，应先停止转盘转动，然后吊起钻头至孔底200～300mm,并继续使用反循环系统将孔底沉渣排净，再接钻杆继续钻进。钻杆连接应拧紧牢靠，防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入坑内。

7.钻进过程应及时校正钻机钻杆，确保不斜孔。泥浆的粘度应符合设计要求，钻孔内的水位不许高出地下水 1.5m以上。如果发生斜孔、塌孔、护筒周围冒浆时，应停钻并采取措施后再继续钻进。

8.钻机成孔中应注意下列事项：

①若发现工作平台（基础垫木）下沉或倾斜应及时调整，增大支垫面积。

②应加强泥浆管理，勤清理循环系统，保持泥浆粘、浓度及胶体率。

③泥浆泵放入泥浆池沉没的深度，应使液面平泵窗口一半即可，泵下端吸水口距泥浆池底不小于400mm。

六、清孔

1.在一般地质条件下，旋转钻机清孔应优先采用反循环系统，见图四。只有在粉砂层和淤泥地质条件下，才采用正循环系统清孔。

图四清孔（反循环排浆）

2.清孔后须将钻杆稍稍提起使其空转，并起动泥浆循环系统，将孔内沉渣排出。

①采用正循环系统清孔，一般需2小时以上；

②采用反循环系统清孔，一般需20分钟左右；

③当孔内泥浆比重＜1.25，孔底沉渣厚度小于50～100mm（端承桩应小于50mm，摩擦端承桩应小于100mm）时，清孔为合格。

3.清孔取样应在孔底500mm以内的泥浆，要求比重＜1.25，含砂率≤8%，粘度≤28S。

七、钢筋笼的制作及吊装

1.制作及安放钢筋笼之前，必须严格核对设计杆塔明细表及图纸，检查钢筋型号规格及尺寸、数量，确认无误后方可下料施工。

2.钢筋笼分二至四段制作，其长度以具体钢筋笼长度决定，搬运时应采取适当措施防止扭转、变曲。

3.钢筋笼的连接应保证主筋通长，连接用电焊，同时规定：

①桩的同一截面处，接头不超过50%，并且间隔错开排列，同一根钢筋在35d 的长度内不得有两个接头。

②主筋应采用双面搭接施焊，搭接长度不小于10d。

③圆钢采用E-43的焊条，螺紋钢采用E-50的焊条。

4.钢筋笼的制作偏差应符合下列规定：

主筋间距：±10mm；箍筋间距：±20mm；

钢筋笼直径：±10mm；钢筋笼长度：±50mm。

5.为了保证钢筋笼保护层符合设计要求，分段安放钢筋笼之前必须绑好钢筋底部保护层砼垫块，预制垫块的砼厚度为60mm。

6.钢筋笼应按设计长度和吊装机械的吊高，分段分节成型。一般第一节可做成1.2～1.5倍吊架高，以后各节宜为吊架高的0.8倍。

7.钢筋笼的吊装前应符合下列要求：

①吊装前应进行强度验算，防止钢筋笼变形。

②吊装钢筋笼进入孔内，应避免碰状护筒和孔壁。

③吊装安放时应使钢筋笼轴线与桩孔重合，为此，应采取下列措施：

●可在孔壁四侧对称挂四根导向钢管，待浇灌的混凝土能确保钢筋位置时，再将导向钢管抽出。

●在钢筋笼外侧按设计要求设置护板。

8．钢筋笼的吊装注意事项：

①起吊方法正确，受力点均匀，下端不可拖地。

②在钢筋笼吊放过程中应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量。

③当吊放受阻时，不能加压强行下放，应停止吊放并寻找原因。

9.对于水下浇注的混凝土桩，钢筋笼主筋的保护层允许偏差为±20mm，桩顶

段部分允许偏差为±10mm。

八、水下浇注混凝土

1.水下浇注混凝土之前应做好下列准备工作：

①钢筋笼吊装完毕，且作隐蔽工程验收合格后方可浇注水下混凝土。

②混凝土的用料（砂、石、水泥及水）品质应符合混凝土验收规范要求，并有足够的数量。混凝土使用的粗骨料粒径，卵石不宜大于50mm，碎石不宜大于40mm，配筋桩不宜大于30mm，且不应大于钢筋间最小净距的1/3。

③混凝土必须用搅拌机搅拌。使用前，必须试运转确认合格后再开始浇灌混凝土。

④水下混凝土的配合比必须经试验且强度等级合格，还应符合下列规定：

●必须具备良好的和易性，坍落度宜为160～200mm，水泥用量不少于430kg /m3；水上（连接部分）坍落度为30～70mm，水泥用量不少于400kg /m3。

●含砂率宜为40%～45%，且宜选用中粗砂；

●按照混凝土配合比进行灌注桩浇筑施工用料时，还应乘以 1.2的充盈系数（有效超灌量）。如遇雨天，还应根据砂、石含水率进行砂、石、水的调整；

●为改善混凝土的和易性和缓凝，有条件时，宜加入缓型减水剂（也称木钙粉），掺量宜小于25%，其减水率为15%。

⑤使用的隔水栓或隔水球应有良好的隔水性能，做到能顺利排出。

2.导管的构造要求：

①壁厚不宜小于3mm，直径宜为200～250mm，且直径偏差不应超过2mm；

②导管的分节长度视工艺要求而定，底管长度不宜小于4m；

③导管接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。

3．滑阀式导管法

①在钻孔中插入钢导管，导管各节之间用法兰（衬有橡胶垫圈）相连，不得漏水，导管底离孔底约10cm～20cm（见图五a）。

②在导管上塞进并用铁丝吊住一个滑阀。滑阀下端有橡胶板，上有吊钩，四周

有导向板，滑阀外径略小于管子内径，滑阀可以从管子中滑到管底（见图五b）。

③不断向导管中灌注混凝土，同时松铁丝使滑阀下移。在混凝土的重力作用下，滑阀将导管内的水压出管外，当导管内的混凝土已灌满时将导管略向上提，并剪断提滑阀的铁丝，混凝土将从管底进入孔底片，并在导管内部混凝土柱的压力下从孔底沿导管与孔壁上挤（见图五c、d）。

④当导管底以上孔中混凝土超过2m高时，适度提升导管，同时不断向导管中灌注混凝土，使混凝土继续从孔底充填桩孔（见图五e），直至完成水下混凝土灌注。

图五滑阀式导管法施工图

4.使用导管应注意下列事项：

①导管使用前应试拼装、试水压。试水压为0.6～1.0MPa。

②导管长度根据实际成孔深度进行确定，并且底管长度不小于4m。

③导管提升时，不得挂住钢筋笼，为此可设置防护三角形加劲板或锥形法兰护罩。

5.开始浇注混凝土（即压水冲灌法），其操作要点是：

①为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底距离宜为300～500mm；桩直径小于600mm时可适当加大导管底部至孔底距离。

②应有足够的混凝土储备量，压水过程混凝土浇注不得中断，使导管下端一次

埋入混凝土面下0.8m以上。

③压水冲灌混凝土是水下浇注混凝土的关键，其成功的标志是浇注混凝土后导管内没有泥浆水。

6.压水冲灌成功后应继续将混凝土从导管向孔内浇灌，随着混凝土的上升，应适当提升和拆卸导管。提管时，应保证导管始终埋入混凝土内2～6m，严禁导管提出混凝土面。

7.砼采用机械拌制，每盘拌合时间不少于1分钟，配合比、坍落度有专人检测记录，砼试块设专人取样制作、保养。

8.混凝土浇注过程中，每拆除一节导管，同时计算一次桩径。应设专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土浇注记录。

9.水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，因故中断灌注砼，中断时间不得超过去15分钟（5℃时不得超过25分钟），并对浇注过程的一切故障均应记录备案。

10.当灌注砼到钢筋笼下端时，应防止钢筋受砼顶托上升，为止应注意：

①控制灌入砼的速度以保持砼在钢筋笼下段具有良好的流动性。

②当砼面接近钢筋笼时，应保持导管较深（3～4米），并放慢灌注速度，以减小砼上升顶力。

③当孔内砼进入钢筋笼1～2米后，应提升导管减小埋深，相对增大钢筋笼下层在砼中的埋深，以增加嵌固力。

11.为保证桩顶浇制质量，最后一次浇注混凝土的高度应高过设计标高 1.2m。一般在钢护筒未拔出前，先用人工将混浆层挖出。如条件不许可，应立即将钢护筒拔出，待开挖桩基上部基坑时，再将桩顶混浆层清除，清除高度为0.5～0.6米。

九、混凝土承台及横梁的浇制

1.施工完毕的桩，应经监理代表中间验收合格后，方准进行承台和横梁的施工。

2.承台、横梁与桩的结合处若需要留施工缝，其位置应在混凝土浇注之前确

定，宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位，一般在桩基的基面处设置施工缝。

3.在施工缝处继续浇制承台、横梁时，应符合下列规定：

①已浇注的桩顶混凝土抗压强度不应小于1.2N/mm2。

②在已硬化的混凝土表面上，应清除水泥薄膜、松动石子和软弱混凝土层，并将表面打毛，然后加以充分湿润和冲洗干净，且不得积水。

③在浇制混凝土前，宜先在施工缝处铺一层水泥砂浆或与混凝土内成分相同的水泥沙浆。

④铁塔基础的地脚螺栓埋深范围内不应设置施工缝。若必须留施工缝时，应经设计代表和监理同意。

4.承台、横梁应连续浇注，不应留施工缝。

十、灌注桩施工主要机械设备和施工现场平面布置图：

灌注桩施工需用的主要机械设备配置表表五