APP下载

后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中的应用

2016-05-30荀石坤

中国高新技术企业 2016年28期
关键词:电网建设混凝土浇筑输电线路

荀石坤

摘要:后注浆技术应用于输电线路杆塔基础建设中,不仅能够提高输电线路杆塔灌注桩基础混凝土浇筑的质量和水平,而且能够提高桩基础的抗腐蚀性、抗拔力和承载力,同时还降低了灌注桩基础工程造价。文章通过对后注浆处理技术的介绍,阐述了后注浆技术处理在输电线路杆塔基础建设中的应用。

关键词:后注浆技术;输电线路;杆塔基础建设;混凝土浇筑;电网建设 文献标识码:A

中图分类号:TM752 文章编号:1009-2374(2016)28-0105-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.053

后注浆技术作为桩基常使用的基础技术之一,在其中发挥了十分重要的作用,并且已经在民用建筑中得到了广泛的应用,但是在输电线路杆塔基础建设中应用较少。本文从后注浆技术的应用机理、技术运用、设计分析等方面入手,对后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中的可行性、经济性等进行分析。

1 后注浆技术应用原理

所谓后注浆技术主要是在桩基混凝土初凝固后使用注浆泵将水泥浆或者是混合泥浆融合在一起,并且将其放置于桩身中,在其周围压入桩周确保其能够在一定范围之内,这样不仅能够从根本上提高桩基的承载能力,与此同时还能增强桩基的可靠性与稳定性,从而对桩基进行加固。后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中应用加强效果分析如下:第一,出现固化情况,桩基底部沉渣和桩侧的泥浆渗入而产生化学和物理作用,从而出现固化情况,加固桩底沉渣和桩侧泥皮;第二,出现充填胶结情况。对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入(粗粒土)、劈裂细粒土)和压密(非饱和松散土)注浆起到加固作用,从而增强桩侧阻力和桩端阻力桩基、桩侧中的粗粒土由于渗入了泥浆而出现充填胶结情况,使其强度大大提高;第三,出现加筋情况。桩基、桩侧较为细小的粒土由于劈坏了渗入了泥浆而出现了网状的结石,从而起到了加筋头的作用。

2 后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中的应用概述

目前后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中应用较少,还属于一种新型的技术和工艺。2013年北京送变电公司在建设500kV输电线路中,2014年由江西省送变电建设公司施工的石钟山-洪源500kV输电线路工程首次采用了后注浆技术。近两年,由我公司施工的江西抚州-红都500kV输电线路工程、江西洪屏抽蓄送出500kV线路工程以及目前由我公司正在建设施工的江西鹰潭~抚州~罗坊Ⅱ回500kV输电线路等工程,均采用了后注浆技术,且都取得了十分良好的经济效益,采用该项技术不仅大大减少了灌注桩直径以及整个桩长,同时还节约了混凝土和建筑材料,提升了桩基的承载能力,减少了摩擦阻力,从而加固了桩基。由此可见,随着电网施工技术的不断发展和提高,该项技术在输电线路杆塔基础建设中应用已渐趋成熟,且越来越多地被应用于输电线路基础建设当中。

要想将后注浆技术广泛应用于输电线路杆塔基础建设中,需要做好大量的实验,经过系统的实验数据分析和统计,才能得出相应的施工具体操作方法和流程,从而实现后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中的广泛应用。现阶段,我国输电线路杆塔基础建设应用后注浆技术主要是参照了《建筑基桩相关检测技术》标准,使用后注浆技术不仅能够节约输电线路杆塔基础建设中混凝土的使用量,同时还能将缩小桩直径和桩体长度,其中使用后注浆技术后,桩腿直径与之前相比减少了200mm左右,桩体长度与之前相比减少了800m左右,拉腿桩直径与之前相比减少了200mm左右,桩体长度与之前相比减少了200m左右,但就一般情况而言,输电线路杆塔采用后注浆技术之后其桩腿直径变化差异不大,甚至不会发生任何改变,但其桩长与之前相比减少了5m左右。

3 后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中的应用流程

后注浆技术是在传统的注浆技术上发展而来的,注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间,注浆顺序为先桩侧后桩端,通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩端桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高单桩承载力,减少沉降。其应用流程主要有以下八点:第一,施工前期准备阶段(包括机具的选择、材料的选取、相关数据资料的准备);第二,灌注桩成孔阶段;第三,各种材料管笼的绑扎;第四,材料的吊装;第五,灌注桩清理孔;第六,混凝土灌注;第七,压水实验;第八,进行注浆施工。其中施工前期准备阶段、各种材料管笼的绑扎、压水实验以及进行注浆施工这些环节属于核心阶段,本文将会对其进行详细介绍。

3.1 施工前期准备阶段

后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中应用的过程中,施工前期需要做的准备工作包括机具的选择、材料的选取、相关资料的准备等环节。第一,机具的选择,在整个后注浆施工的过程中,其主要选择的机具就是注浆泵,其承载能力和抗压能力公式为:m=(VyH)5/3

÷boyo5/3E2/3(m表示桩基的水平抗力系数,Vy表示桩顶的平移系数,H表示地面水平力,bo表示桩身的宽度,yo表示水平力的位移,E表示桩身抗弯能力),其中注浆的压力通常情况下应该小于等于4MPa;第二,材料的选取。一般后注浆建筑都使用鋼管作为主要材料,而且钢管还要具备超强的抗压能力,这样才能提高钢筋笼的整个承载能力,通常情况下使用快速接头是十分方便的,其中的选择一般为稳定性较强的硅酸盐水泥;第三,相关资料的准备。在输电线杆塔基础施工开始之前,需要制定一整套科学合理的施工方案,其中必须涉及到后注浆技术的应用范围、方法以及单桩注浆管的数量、承载的水泥量、水灰比等具体数据和内容。严格按照我国《建筑桩基相关技术分析》中的要求,单桩注浆其桩直径不能小于或者等于1.2m也不能超过1.5m,应该控制在其范围之内,其中单桩承载能力增幅可以用以下公式表示:Gc=apd+asnd(ap表示桩端注浆量系数,as表示桩侧注浆量系数,n表示桩侧注浆断面的数量,d表示桩基的直径,Gc表示注浆的含量)。

3.2 后注浆管绑扎阶段

后注浆管的绑扎是在钢筋笼完成之后进行的工序,注浆管与钢筋笼焊接,注浆管采用螺纹连接或焊接,不得漏水,在实际绑扎的过程中,其接头可以紧密相连,从而减少脱落等不良事件的发生,如果桩长较长,这就需要进行分段操作,分段绑扎。与此同时还要在注浆之前检查其管内是否正常,使用细铁丝进行验证,而且在整个注浆的过程中,还经常会出现堵塞情况,这种情况出现的原因主要是注浆管与桩壁之间出现了堵塞碰撞,导致了接头脱落、松动,从而堵塞注浆管;桩基底部的混凝土层较为厚重,注浆管无法冲破它。因此要想防止在施工的过程中出现堵塞,需要对后注浆管进行绑扎,从而避免其长度过长。

3.3 压水实验

压水实验主要是指预压或者是疏通管道的过程,其只有对输电线路杆塔基础建设先进行注浆实验检查,才能确保建筑工作能够顺利开展,当桩体完成一周之后,就可以用高压水进行疏通,其中水压计算公式为:T×MPa(T为具体压力实验的时间,MPa是压力实验产生的压力),压水实验中的水压一般控制在0.2~0.6m3之间,压水实验在5min左右,其產生的压力一般为0.6~1.0MPa。

3.4 后注浆施工阶段

后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中是通过高压实现的,因此对注浆施工的要求比较高,注浆的时间要控制合理,不能过早,也不能过晚,如果太早或者太晚都会影响整个浆液的流向,从而导致浆液流失无法顺利进行注浆施工,通常情况下,后注浆施工的最优时间为成桩后10~20天,其中后注浆承载能力增幅计算公式如下:Gc=ap+asd(ap表示桩端注浆量系数,as表示桩侧注浆量系数,d表示桩基的直径,Gc表示注浆的含量)。注浆压力也是重点考虑的因素之一,其必须达到以下要求:注浆压力不能大于或者等于桩体的摩擦阻力、注浆压力要确保桩基混凝土没有遭到破坏、注浆压力要确保达到要求的桩体完好。其中注浆水灰土比例也是影响施工的重要因素,其比例不能过大也不能过小,如果过大则会导致泥浆流失,从而导致注浆的有效性降低,影响了整个注浆质量;反之,如果过小则会导致注浆过程中的阻力增大,从而无法进行灌注,因此必须将水灰土比例控制在一定的范围之内,而且在配置水灰土比例的过程中还需要考虑土壤情况、土壤类别等因素。当一切准备工作都完成后就可以开始注浆,直到注浆的总量和注浆的压力都达到国家标准要求后或者是注浆的总量已经达到预计值的80%左右,而且注浆压力已经超过了预计值都可以停止注浆。

3.5 后注浆施工注意事项

第一,注浆管与钢筋笼焊接,注浆管采用螺纹连接或焊接,不得漏水;第二,压浆水泥采用普通硅酸盐525#水泥,每桩用量暂定不小于3700kg,浆液水灰比为0.5~0.6,可加适量外加剂;第三,注浆压力控制在3~5MPa,终浆压力不小于4MPa;第四,注浆作业在成桩两天后开始,注浆顺序为先桩侧后桩端;第五,当注浆量和注浆压力均达到设计要求或注浆量达到设计值的75%且注浆压力超过设计值时,可停止注浆;第六,护板自地面下1000mm处开始,向下每隔3000mm设置一层;第七,基础浇筑必须使用串筒进行施工,串筒末端离孔高度不宜超过2m,确保混凝土施工质量。混凝土需采用插入式振捣器振实,连续施工,不留施工缝;第八,桩基需清底,使桩底成渣厚度不大于50mm,所有桩基均应采用低应变法进行成桩质量检测;第九,一个后注浆基础的材料为注浆导管DN20/2.75,长度为5800mm,数量为一个,注浆导管DN20/2.75,长度为10800mm,数量为一个,注浆导管DN25/3.25,长度为15800mm,数量为两个。

4 结语

综上所述,目前随着我国输电线路杆塔基础建设不断完善,将后注浆技术广泛应用于其中,不仅能够提高桩基、桩侧的承载能力,同时还能减小桩体直径缩短桩身长度,从而节约建筑施工材料,提高施工的经济效益。总之,将后注浆技术广泛应用于输电线路杆塔基础建设中是一项艰巨而漫长的任务,需要相关参建单位以及施工人员共同努力,提高后注浆技术施工水平,只有这样才能提高我国输电线路杆塔基础建设的质量和水平,从而推动我国输电线路杆塔基础建设事业向前不断发展和迈进。

参考文献

[1] 何春晖,朱毅,罗军,侯源红,姜宏玺.后注浆桩在黄河大跨越输电工程中的应用研究[J].水利与建筑工程学报,2015,(5).

[2] 林清海,姜宏玺,曹丹京,金树,孙宗德,谢广采.后注浆技术在输电线路杆塔基础建设中的应用[J].电力建设,2012,(6).

[3] 刘金砺,高文生,邱明兵,等.建筑桩基技术规范应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4] 张忠苗,何景愈,邹健.软土中注浆与未注浆抗拔桩受力性状对比试验研究[J].岩石力学与工程学报,2010,(12).

(责任编辑:小 燕)

猜你喜欢

电网建设混凝土浇筑输电线路
混凝土浇筑工艺在房建施工中的应用分析
桥梁现浇箱梁支架工程施工方案探究
输电线路运行事故及其解决对策
110kV架空输电线路防雷措施研究
浅浅输电线路安全运行影响因素及保护措施