送变电线路软弱土地基基础施工方法市政工程技术专业毕业论文.docx

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送变电线路软弱土地基基础施工方法市政工程技术专业毕业论文

XXXXXXXX学院

XXXXXXX系

毕

业

论

文

论文题目：

送变电线路软弱土地基基础施工方法

专业：

市政工程技术

时间：

2013年6月1日

摘要

因为软弱土地基是甘肃省东部送变电线路建设施工时常遇到的问题，针对其地质特点，在对其施工中常遇到的软弱土地基处理方法进行探讨论证，使其施工质量、工程造价、施工周期得到有效控制，所以本论文以认识了解软弱土地基处理对高压输电线路建设中软弱地基问题的处理施工技术为目的,对高压及超高压输电线路、高压升压站地基处理施工进行研究，运用查阅资料和分析归纳的方法，通过对参与施工的高压及超高压输电线路、高压升压站施工方法进行分析，归纳出期施工的基本原则，总结软弱土地基施工处理的主要特点。

关键词：

高压输电线路地基处理基础施工主要特点施工工艺

输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，在经过断路器等控制设备接入输电线路，按照结构来分，输电线路分为架空输电线路和电缆线路，其中110kV~220kV电压等级，称为高压（HV）；330kV~500kV电压等级，称为超高压（EHV）。

因电缆输电线路不涉及软弱土地基处理，因此本文着重论述110kV-500kV架空电力输电线路软弱土地基处理施工。

随着科技的进步和国民经济生产的需要，电能已经取代传统能源，成为第一能源，而电能又不具备储存特点，因此输电线路在这种特性之下应运而生，随着科技的不断进步，材料的日益更新，设备的日益完善，人们将在半个多世纪以前就发现的电流原理付诸实施，及电压等级越高，其线路损耗就越少，而且采用高压及超高压输电线路可以有效减少线损，降低线路单位造价，减少耕地占用，使得线路走廊得以充分利用，因此现有输电线路其电压等级有过去的最高330kV到今日的1000kV。

而输电线路的建设离不开杆塔的选择，而杆塔又分为水泥电线杆和电力铁塔，现在除了农村电网之外，35kV及以上等级输电线路均采用电力铁塔作为输电线路作为输电线路中唯一的构筑物起到设备支架作用，按照形状，输电线路铁塔一般分为酒杯型、猫头型、上字型、干字型和桶型五种，按用途分为耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔（更换导线相位位置塔）、终端塔和跨越塔等。

它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构，杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组合而成，各部件间连接采用粗制螺栓，靠螺栓受剪力连接，整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成，个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件，因此热镀锌防腐、运输和施工架设极为方便。

因为输电线路塔主要承受风荷载、冰荷载、线拉力、恒荷载，加之其本身自重较大，因此对其基础要求比较严格，按照铁塔类型、地形、地质、施工及运输条件而异，常见的地基类型有①整体式刚性基础；②整体式柔性基础；③独立式刚性基础；④独立式柔性基础;⑤独立式金属基础;⑥拉线地锚；⑦卡盘及底盘；⑧桩基础。

而其基础的选择是在已知地质及荷载条件下通过一系列计算来选择合适的杆塔基础类型，确定最佳尺寸的全过程。

杆塔基础设计的重要内容是要在一定经济条件下，赋予杆塔基础结构最高的可靠度。

这种可靠度，是相对于杆塔基础结构极限状态而言的。

我国建筑结构设计标准中将极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两种。

对杆塔基础设计而言，承载能力极限状态对应于地基的强度和稳定度，正常使用极限状态对应于地基的变位。

在地基基础设计规范中，通常已将地基的强度和变位结合统一考虑，以满足两种极限状态的要求。

在特殊情况下，如松软地基的特高塔基础，设计时尚需增加对沉降和位移的核算。

杆塔基础设计的主要设计荷载一般包括竖向力（即上拔力和下压力）、横向水平力及纵向水平力等，相应的计算内容有基础上拔稳定、下压稳定、倾覆稳定和自身强度四项。

以下论述是以我在实习过程中亲自参与建设的线路基础灌注桩基础施工实例，并参考其他工程线路施工资料并结合各种设计及施工规范要求参照110kV大阪变改扩建工程施工技术方面的论述。

摘要....................................................1

前言..........................................................................................................2

正文...........................................................................................................6

第一章编制说明

一、编制依据...........................................................................................7

二、编制原则............................................................................................8

三、编制范围.............................................................................................8

第二章灌注桩基础施工方法

一、工程简介.............................................................................................8

二、地质、地貌条件..................................................................................9

三、基础形式............................................................................................10

四、施工力量配置....................................................................................10

五、灌注桩基础施工................................................................................11

（一）扩大基础........................................................................................11

（二）桩基础...........................................................................................12

1．准备工作..............................................................................................12

2.桩孔开挖...............................................................................................12

3.护壁施工...............................................................................................13

4.吊装钢筋笼及基础浇制.......................................................................14

五、水下灌注桩基础施工.......................................................................14

1、桩基放样............................................................................................14

2、埋设护筒.............................................................................................15

3、搭设钻孔平台.....................................................................................15

4、泥浆制备及循环系统.........................................................................15

5、钻孔.....................................................................................................16

6、成孔.....................................................................................................17

7、清孔......................................................................................................18

8、钢筋笼制作及吊装..............................................................................18

9、混凝土浇制..........................................................................................19

结语...............................................22

参考文献..................................................................................................23

致谢................................................................................................24

前言

电能是当今世界最主要的能源之一，其使用已经覆盖了我们生活的方方面面。

而其发现到至今已经经过了216年的时光，而输电线路的发明则距今173年，而输电线路作为电能唯一的运输通道，其运行的质量、安全关乎到所在国民经济的发展，社会秩序的正常其意义十分重大。

而现今输电线路的建设则是一个区域发展经济的先决条件，输电线路的运行正常离不开在施工时的质输电线路电力铁塔均采用工厂化流水线作业，其质量可靠性已接近100%。

而其施工时地基的处理则是现今线路工程施工的重点和难点工程。

随着经济和科技的发展，输电线路的建设水平也在日益提高，一大批代表世界先进水平的输电线路在我国相继投运，其中有上海-向家坝800kV特高压直流输变电线路工程是世界上运行电流最高、技术水平最先进的直流输电工程，世界上海拔最高的线路工程-甘肃兰州东至青海官亭750kV超高压输电线路工程，在其中积累了丰富的地基处理施工和设计经验，可以预想在不远的将来还会有输电等级更高的线路工程在我国投运，也对其基础施工的质量、安全等方面提出更高的要求，而满足这些要求的关键就是施工技术。

第一章编制说明

一、编制依据：

（一）110kV大阪变扩建线路工程施工合同文件

（二）110kV大阪变扩建线路工程施工图纸

（三）设计技术交底及图纸会审纪要

（四）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）

（五）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

（六）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ-2003）

（七）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

二、编制原则：

对本项目总体施工设计的编制是按照安全第一设计原则、质量第一设计原则、环保设计原则、文明施工原则进行。

三、编制范围：

适用于110kV大阪变改扩建新路工程的土方基础分部工程。

执行单位为项目经理部下属工程部、供应部和各施工队，本指导书与设计图纸、技术文件、交底记录同等效力。

第二章灌注桩基础施工方法

一、工程简介：

本工程改造从110kV新添变达二线间隔起，兴建线路向东跨越110kV达新一线，然后在35kV新安线西侧向北走线，在前行3.2Km后向左转利用两基耐张塔跨越达新一线后平行于现状达二线至下杜家村东侧.在下杜家村东侧向西北方向走线,因330kV开临一线与钱家坪村新建了一条石油管线，故新建线路无法平行开临一线假设，设计将路线调整在钱家坪村西侧走线，线路在雷赵钱村东侧边缘穿过后继续向北，经蒋家坪村西侧后，至江家坪村南侧原华新线164#杆西侧附近位置，至此完成单回路改造。

“Ⅱ”接线方案：

“Ⅱ”接线在原110kV华新线的164#干西侧位置附近将原来线路打断，新建线路右转通过四基耐张塔跨越330kV开临一线并与新建的改造线路合并为同塔双回路向大阪变走线。

双回路改造路径：

线路路径自原华新线164#杆西侧附近位置，新建“Ⅱ”接线路向西北方向走线，线路基本平行103省道并在其东北侧走线。

线路沿太石镇和沙楞村东北侧的半山上走线，经过李家寨子后，跨越兰临高速公路，经过安家窑北侧，继续向西北方向走线，下山后跨越103省道，线路左转向西北方向走线，跨过洮河，至本工程新建线路大阪变侧终端塔，左转接入110kV大阪变本次新扩建的2个进线间隔。

线路长度：

29.5Km，其中单回路长16.322Km,双回路段长13.168Km。

全线共有铁塔91基，其中单回路直线塔34基，单回路转角塔19基，双回路直线塔18基，双回路转角塔20基。

共有基础合计91个，其中灌注桩67个（水下灌注12个）桩，板式基础15个，掏挖基础9个。

可见下表：

7基钻孔灌注桩（其余略）

桩号

基础形式

图号

桩径

mm

桩长

Mm

81#

1D6SJ4

T0101-24

Ф1200

7900

82#

1D6SJ1

T0101-20

Ф1000

6550

83#

1D6SZ3

T0101-18

Ф800

6900

84#

1D6SZ1

T0101-14

Ф800

6200

85#

1D6SZ1

T0101-14

Ф800

6200

86#

1D6SJ3

T0101-23

Ф1200

7900

87#

1D6SDJ

T0101-26

Ф1200

7900

…

…

…

…

…

二、地质及地貌条件：

施工区域位于黄土高原边缘，毗邻洮河，土质属于典型湿陷性黄土，其土质疏松多孔，含水率较高，土的塑性、液性性质差异较大。

地形以山地为主。

三、基础形式：

根据本标段地质情况，基础形式设计为大板式基础、掏挖桩式和灌注桩，主要采用灌注桩施工。

连接方式采用地脚螺栓连接，基础型式及使用见铁塔及基础配置表。

四、施工力量配置

表4-1人员配备表

序号

工种

人数

要求

1

测工

5

有测工合格证书

2

技术员

3

有相应证书

3

机械工

3

有上岗证和特种作业证

4

安全员

2

有国家承认资质

5

质检员

1

有国家承认资质

6

普工

35

表4-2机具、设备配备表

名称

规格

单位

数量

钻孔桩机

YZY-600

台

2

泥浆循环泵

2PN

台

2

经纬仪

TDJ6E

台

1

水准仪

DS3-T

台

1

发电机

50KW

台

2

电焊机

BXZ500

台

1

搅拌机

JZC350

台

2

潜水泵

2.2KW

台

2

导管

250MM

米

30

钢卷尺

30M

米

2

辅助工具

若干

五、灌注桩基础施工

a.进行场地平整，处理地上、水下障碍物，保证设备安全进场，合理布置后施工用电，合理开挖泥浆池。

（一）扩大基础

基坑开挖：

开挖前用红外线全站仪和水准仪测量基础平面位置和原地面标高，在原设计图的平面尺寸加宽50cm放样，并根据现场地质情况按一定坡度用自卸汽车配合挖机开挖，当挖至距基础底标高20cm左右时，采用触探或钻芯取样试验来确定最终开挖深度。

地基承载力符合设计要求时，则采用人工将表面土层清楚。

为了保证排水畅通，在基坑内四周设置排水沟并汇集于一处用抽水机排出。

然后对基底的平面位置、尺寸和标高进行复核并得到监理工程师认可后，将开挖基层表面湿润并铺设2cm厚的水泥砂浆封底，按设计图纸绑扎钢筋，钢筋的绑扎和焊接符合规范要求，钢筋与基底用水泥砂浆垫块来设置保护层；接着装模，模板采用大面积钢模，并仔细检查模板尺寸是否符合要求及支撑是否牢固。

砼按每30cm一层连续浇筑，施工期间不得中断。

（二）桩基础

本合同段桩基础共268根，其中水下灌注桩12根（位于洮河内）,其余为陆上灌注桩，桩径分别为φ1.2m、φ1.0m、φ0.8m、φ1.2m，桩长最长7.9m、6.55m等。

洮河6#～7#和8#～9#桩基础采用钻孔灌注桩的施工方法，1#～35#和38#～42#采用人工挖孔灌注桩的施工方法。

1.准备工作

根据日后工作需要平整好桩位处场地。

施工放样桩位并复核后，根据桩径的不同在地面上划出带有护壁厚度的圆，并用机制砖砌筑井口围护。

井口围护应高出地面30cm，以防止井下作业时有土、石、杂物落入孔内伤人。

安设电动卷扬机井架及吊桶，布置好渣土堆放位置，减少水土流失。

人工挖孔桩，在井圈的护筒四周埋好固定护桩，又叫骑马桩或十字桩，用两根线十字交叉，交叉点对准桩中心点，再用钢卷尺量出（等或不等）距离并做好记录以备在挖孔过程中随时检查桩孔的中心偏位。

2.桩孔开挖

土层采用锹、镐进行挖孔。

挖土过程中随时检查孔位、孔径和垂直度，防止偏差。

不要随意扩大开挖面，以免扰动基桩周围土层或岩层。

当进入风化岩层时配备空压机带动风镐凿进，进入坚石层时采用电雷管引爆，毫秒微差浅眼松动爆破法施工。

爆破施工时严格按有关安全规定实施，将施工人员撤到安全区域，必要时设置掩体。

严格控制药量，布置合理，确保成孔良好。

开挖过程中所出土渣装入吊桶内，用卷扬机将渣土提出井口,倾倒至指定地点。

当孔内渗水量大时，可在孔内一侧挖集水井，用潜水泵抽出孔外。

挖孔时应注意施工安全。

挖孔工人下井前必须配戴好安全帽、扣好安全绳；认真检查提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，及时排除安全隐患；挖孔工作暂停或下班时，孔口必须用通透的井盖覆盖并悬挂警示灯或警示牌和派人守护。

根据设计要求嵌岩桩嵌入岩层不得小于1m，并保证桩底到溶洞顶面完整岩石厚度不少于6m。

挖孔过程中，应在监理工程师旁站下对岩层提取岩芯并进行岩性分析，为桩基施工提供科学依据。

3.护壁施工

开挖时孔径扩大20cm作为护壁层。

挖孔桩采用机械拌和的C25砼进行护壁，砼护壁采用与桩径相同的整体钢模板做内模进行浇筑，护壁层厚度为20cm，每次浇筑高度为1.0m。

4.吊装钢筋笼及浇筑桩身砼

挖孔达到设计孔深及孔底承载力满足设计要求后，及时检查和处理孔底，清除孔壁余渣，确保孔底表面无松渣、泥、沉淀土。

自检合格后报请监理工程师验收合格同意后，即下放钢筋笼和安装探测管并按设计要求封底。

钢筋笼在钢筋加工场严格按设计图纸及规范要求分段制作，主筋与箍筋交叉点用电焊焊接,并在加强筋内焊三角型支撑钢筋来加强刚度。

经自检合格报监理工程师验收后，用16吨吊车安装钢筋笼并使其与护壁之间定位牢固准确。

桩基砼浇筑可用串筒或导管进行，自由倾落高度控制在1.5m以内，以防止砼高处落下造成离析。

砼使用插入式振捣棒分层震捣密实并确保连续浇筑。

三、水下钻孔灌注桩

a.进行场地平整，处理地上、水下障碍物，保证设备安全进场，合理布置后施工用电，合理开挖泥浆池。

（1）桩基放样

在施工准备阶段及施工过程中应熟悉勘测设计单位所提交的桩志。

应在点交过程中进行复核，发现问题及时提出处理。

根据设计资料在施工现场布设测量控制网和施工水准点，用型全站仪采用坐标法直接放样至每个桩基的中心。

在钻孔的护筒四周埋好固定护桩，又叫骑马桩或十字桩，用两根线十字交叉，交叉点对准桩中心点，再用钢卷尺量出（等或不等）距离并做好记录以备在钻孔过程中随时检查桩孔的中心偏位。

（2）埋设护筒

依据桥梁工程地质及水文地质条件施工，护筒采用钢护筒。

钢护筒根据钻孔桩的直径用5mm厚钢板卷制而成。

护筒内径大于桩径300mm。

将钢护筒吊装入孔内后定位，在护筒外侧四周与孔壁间填充粘土夯实。

在护筒埋设过程中一定要控制好护筒的中心位置偏差，垂直度偏差。

护筒的顶端高程，埋置深度，与桩线的偏差应符合技术规范要求。

护筒顶端高程，应高出地面0.3或水面1.0~2.0m。

一般情况埋置置深度宜为2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼的顺序进行。

有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m。

（3）搭设钻孔平台

在平整施工场地后,在每个桩孔除护筒范围外,纵向每隔50cm铺设一根枕木,铺设长度要比钻机稍长,铺设的枕木的标高误差不得超过2cm。

当地质条件差时,可用几层枕木纵向和横向交差铺设。

当平台搭好以后,用25t汽车吊把钻机吊到平台上,调整平稳固定以后再试机。

（4）泥浆的制备及泥浆循环系统

钻孔桩泥浆一般由水、粘土及添加剂组成，根据地层情况，采用高效聚丙烯铣氨不分散低固相泥浆。

（5）钻孔

河内地质上层为卵石、细沙层，下层为淤泥。

本标段采用冲15型新型冲击钻、泵吸反循环钻进。

钻进的注意事项：

A.钻机的基础场地必须坚实、平整，钻机底座调整平稳牢固。

B.钻机安装完毕后，连接好泥浆循环系统，确认各项工作正常后，方可开始钻进。

C.钻进作业应分班连续进行，应坚持交接班制度，做好交接班记录，交代钻进情况及下一班应注意事项。

D.钻进时，先向孔内运送泥浆，再开动钻机。

泥浆从护筒口流入，然后从钻头的钻杆下吸进，通过钻杆中心排至沉淀池内，泥浆在沉淀池内沉淀后再流入孔内，如此循环反复。

初钻时，应慢速以小冲程钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

E.根据不同的地质条件，选择适当的冲程，以便达到最佳的钻进效果。

在通过坚硬密实卵石层时采用高冲程，在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程，以防止冲程过高，对孔底振动过大，引起塌孔。

在易坍塌地段采用小冲程，并提高泥浆的粘度和相对密度。

F.在开孔和整个钻进过程中，应随时注意孔内的水位，经常测量泥浆的相对密度和粘度，保持稳定流量。

G.在通过漂石或岩层时，如表面不平整应先投入粘土、小片石，将平面垫平，再冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。

H.要注意均匀地松放钢丝绳的长度，并随时检查钢丝绳的完好情况，磨损、断丝超过规定时，禁止使用，必须更换新品。

（6）成孔

先用回转钻机扫去覆盖层．到