软土地基中杆塔微型桩基础施工工艺及检测技术

摘要：随着人口的增长，人地矛盾的突出，土地资源的稀缺，环境保护的要求日趋严格，对输电线路的要求也越来越高，而杆塔基础也变得越来越重要，在输电线路软土地基的基础设计和施工中应推广软土地基中杆塔微型桩基础型式。本文就浙江地区的杆塔微型桩基础施工及相应的检测技术作了分析，可以看出，杆塔微型桩基础前景广阔。

关键词：微型桩施工设计质量检测

1引言

近年来沿海软土地区经济和电网建设得到快速发展，同时输电线路向大截面导线或同塔多回路方向发展，杆塔结构承受的荷载越来越大，作为输电线路重要组成部分的杆塔基础的重要性日渐明显。但是，由于架空输电线路空间区域跨越大，沿线的地形、地质条件变化复杂，地基土体的力学性质差异大，因此，在我国沿海广大软土地区，输电线路工程中杆塔基础设计除了满足一般杆塔基础的强度设计要求外，还应满足塔基沉降量、倾斜度等更高的要求。因此，在输电线路软土地基的基础设计和施工中应推广软土地基中杆塔微型桩基础型式。

软土地基中杆塔微型桩基础型式具有施工机具简单、易于操作、移动灵活、施工速度快、效率高,施工过程中无振动、噪音小等优点。和钻孔桩相比,它充分利用了小直径桩表面积大、单方混凝土承载力高的优点,于同等承载力水平的普通灌注桩基础相比，砼量可节约30%左右，具有整体造价低的优点，同时更好地体现环保形输电线路的理念。

2软土地基中杆塔微型桩基础施工设计

2.1软土地基中杆塔微型桩基础施工方案

1.成孔根据地质情况及试验要求，采用100型普通地质钻机，该机利用电动机带动钻杆转动，使钻头螺旋叶片旋转削土，被切身土块随螺旋叶片上升排出孔外，至设计深度后，再进行空转清底，提钻卸土。

2、钢筋笼采用环状分段加工，塔架自身另装就位，焊接成型。

3、桩身采用先填灌碎石骨料，后利用高压注浆泵、注浆管自孔底而上注浆成型，注浆液现场机械搅拌制作。

4、承台砼采用现场机械搅拌，机械浇捣。

如图所示：

图：微型桩基础分布图

2.2施工工艺流程及要求

2.2.1施工工艺流程

2.2.2工艺要求

（1）准备工作

钻机与注浆的各种施工机械及其配套设备均须齐全（钻机工作正常，钻杆齐全，钻头尺寸、钻机的垂直度符合设计要求，注浆泵作正常，流量计、压力表显示正常，钻头选用合金肋骨式钻头、合金钻头或钢粒钻头）。钻孔准备工作主要有测量放样、整理场地、布设便道、制作埋设护筒、设置沉淀池和供水池等。

（2）钻机就位

钻机在工作平台上搭就后，移动钻机使转盘中心大致对准护筒中心，起吊钻头，微移钻机，使钻头中心正对桩位，并保持钻机底盘水平后，即可施钻。

（3）钻进

启动机器，慢速钻进，杜绝由于操作原因使钻撞击护筒造成偏位。严格控制钻速，在钻进从始至终，应保持孔内水头（应高出地下水位1m），达到设计标高后，再钻进10～20cm左右。当一节点杆钻完时，先停止转盘转动，以便孔底沉渣基本排净。在粉砂层或砂砾石层时，钻进时应防坍孔，小心流砂，在粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，发生孔口坍塌时，应判明坍塌位置，回填砂和

粘土混合物到坍孔处以上1～2m，如坍孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

（4）、施工注意事项

a、钻进过程中要加强检查，发现偏斜及时纠正，方法是将钻提升至开始偏斜处慢速扫孔削正。

b、随时注意钻机操作有无异常情况，如发现摇晃、跳动或钻进困难，可能遇到硬层或一边软一边硬土层碰撞摇动所致此时要放慢进度，待穿过硬层或不均匀土层后方可钻进。

c、钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位，以防坍孔。

d、应严格控制钻进速度，如钻机转速高，钻进过快，切削出的泥块块大，对钻机产生较大阻力，有可能使电机超负荷而损坏或使钻杆折断等。

（5）、钢筋笼、注浆管制作及安装

钢筋笼按设计和施工规范要求施工，加劲箍设在主筋外侧，主筋不设弯钩，用圆形可转动的砂浆块作保护层，钢筋笼内绑扎二次注浆管（选用φ48PUC管，每隔100cm开一个注浆孔）；埋设钢筋笼时，要对准孔位吊直扶稳，顺其缓缓下沉，避免碰撞孔壁，有发生在任何深度沉不下去时，必须将钢筋笼吊出孔位，进行扫孔，严禁用桩机吊起钢筋笼重落或人力扭动等方法将钢筋笼强制下沉，钢筋下到设计位置后，立即在上面焊一提钩提起钢筋笼固定在机架或搁置在地面的钢管上，防止由于不断清孔而使钢筋笼刺入更深；钢筋笼吊放完毕，向孔内下初次注浆管（注浆管采用φ40mm 镀锌钢管，作为初次注浆用），注浆管下断管口距离钻孔底部不大于200mm。

（6）初次清孔、填灌碎石骨料

钢筋笼、注浆管沉放结束后用钻杆（转而不进尺）供水对孔底进行冲洗排渣，尽量使沉渣厚度小于20 mm，且泥浆比重降到1.1～1.2以下；符合要求后填灌碎石骨料至设计桩顶标高，碎石骨料填入的同时，通过初次注浆管继续向钻孔内注入高压清水进行清孔，防止泥土随石子的填入而混入钻孔内。

（7）初次注浆、二次注浆

在整个压浆过程中，由于压浆过程引起振动，使钻孔顶部石子有一定数量沉落，故需逐步灌入石子至顶部，浓浆泛出孔口，压浆才告结束；注浆完毕，立即拔注浆管，每拔1m补注一次，直至拔出为止；注浆应连续进行，不得中断，如发生堵管，应及时采取适当处理措施；严格控制终浇顶面标高(设计桩顶标高以上加灌长度应500mm)；初次注浆结束以后2~3小时进行二次注浆，二次注浆管

每隔100cm开一个注浆孔。下注浆头至二次注浆管管底，每注1分钟，往上提1m，桩顶5m范围内每米注浆时间约为2分钟。为了确保桩身注浆质量，在桩体施工完毕14天以后对部分桩体进行低应变检测，以判断桩身的完整性和成桩质量。采用跳孔施工、间歇施工或增加速凝剂等措施来防止出现穿孔和浆液沿砂层大量流失的现象。额定注浆量不超过按桩身体积计算量的3倍，当注浆量达到额定注浆量时停止注浆。

（8）、截桩、接桩、承台浇捣

a、截桩：截桩是接桩、承台浇捣的先行，对整个工程施工的进度起决

定性作用，截桩人员必须根据施工测定的高程进行截桩，当截至离设计标高10cm左右时，应采用人工凿打到设计高度，以免损坏桩顶面的砼、影响桩与承台的有效接触面积。

b、接桩：模板采用定型钢模，先测定好桩位中心偏差，将钢模支好、稳固。放入预埋地脚螺栓，按图纸规定尺寸固定，并经反复多次测定、调整，方浇捣砼，砼采用机拌、机振。边浇砼时，边应随时检查地脚螺栓根开尺寸，以防松动。

c、砼养护：砼养护的好坏直接影响到砼的质量。需派专人负责浇水养护，保证砼面始终湿润。

2.2质量控制及检测

原材料控制：钢筋、水泥由总承包单位提供；选用自然河砂，不得使用海砂；选用人工碎石；因钻孔施工用水量大，现场可以因地制宜使用河水、水塘水等水源，混凝土浇制用水必须符合规范用水；注浆液施工前、砼浇筑前必须按设计图纸要求做好配合比，并在施工现场严格按配合比定时计量下料、搅拌，还要注意严格控制粗骨料的粒径，以保证砼浇制的密实度，保证砼施工质量。

施工测量控制：施工测量使用的经纬仪其最小读数不应大于1分；测量用的仪器及量具在使用前必须进行检查；分坑测量前必须复核杆塔中心桩位置无误；施工测量时，根据杆塔位中心桩位置，订出必要的作为施工及质量检查的辅助桩位置作记录，以便复核中心桩。

微型桩质量控制：提高成孔时质量，确保桩身的质量，确保截桩质量的技术。

其次，还有一些其它注意事项，如：钢筋现场绑扎应严格按图施工；砼浇筑应采用机械振捣，机械搅拌，严格按设计配合比配料施工；砼浇筑时，坍落度每基础腿应至少检查两次及以上，其数值不得大于配合比设计的规定值，并严格控制水灰比；砼浇筑后应在12小时内开始浇水养护，当天气炎热，干燥有风时，应在3小时内进行浇水养护，养护时应基础模板外加遮盖物，浇水次数应能优质砼表面始终湿润；基础拆模时，应保证砼表面不损坏，且强度不应低于2.5MPa。

至于检测技术：弹性波理论是低应变反射波法检测桩体质量及完整性的基桩无损检测的理论依据。在检测过程中，在桩顶安置高灵敏度检测器，接受桩顶质点的振动信息，通过分析反射波的相位、振幅及频率等参数，取得反射波的旅行时间，分析检测获得的时程曲线上波形、波幅、波频、波速的变化关系，结合桩基施工记录与地质资料等，综合判别桩的完整性、质量与缺陷（断裂、缩径、离析夹泥等）的部位及程度，对桩结构的完整性及质量做出综合评价。

3结论

从软土地基中杆塔微型桩基础施工工艺及检测技术来看，相比灌注桩基础，微型桩基础具有一定的经济效益和环保效益，特别是对地理条件复杂多变地区的输电线路工程，微型桩基础施工机械轻便、施工便利的特点将更具优势，因此微型桩杆塔基础在输电线路软土地基中应用前景广阔，其次，杆塔微型桩基础施工工艺及相应的检测技术仍需进一步的积累资料并不断丰富和完善相应的施工及检测技术。

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