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关键词:大体积混凝土; 温度; 裂缝 ; 基础环水平度; 控制措施
0、引言
云南陆良大莫古风电场49.5MW工程包括33个风机基础工程,风机机组基础设计环境类别为二b类,结构安全等级为二级,场址区地震基本裂度为7度。风机基础为圆形,主体混凝土标号为C35,抗渗等级W6,垫层混凝土标号为C15,主筋为22、25、32及16、20钢筋砼基础,底部直径17.5米,基础埋深3.2米。单基砼方量420立方。基础环直径4米,高2.16米,埋入砼1.52米。
1、风机基础施工工艺流程
风机基础施工工艺流程为:基础开挖C 15混凝土垫层施工浇注仓面准备(立模、底层绑钢筋、基础环粘橡胶垫圈并安装调平、埋管、架立上层钢筋
等)质检及仓面验收混凝土配料混凝土搅拌搅拌车运输混凝土入仓浇注振捣收仓抹压保湿保温养护拆模质量检查修补缺陷土方回填。
2、监理控制要点
2.1重视基坑验槽工作
云南陆良地质状况属于喀斯特地貌,多溶洞、溶槽,加强验槽,确保基坑底部的整体性和持力层的均质性,全场经验槽发现坑底存在大断裂、溶槽淤泥以及半岩石半粘土的共6个机位,均由地勘建议,设计确认出具处理方案,监理严格按照方案监督施工单位落实,保证了地基的可靠行。
基础断层
溶槽基础
2.2基础环安装及水平度检查
基础环安装提前由施工单位制定专门方案上报审批,基础环水平度的监理检查每基最少3次,分别在基础环吊装完成后,钢筋隐蔽前,和砼浇筑后,每个基础环布设8个测点,水平度误差控制在2毫米内,测量采用现场二次制作的标尺,两台水平仪同时读数,并做好观测记录,测量人员签字,监理复检单独做好数据记录。
2.3大体积砼施工过程控制
大体积砼施工控制的重点首先保证不出现温度裂缝,其次保证浇筑的连续性,为此需要做好以下工作:
2.3.1材料选择和配合比设计
在大莫古风电场基础施工中,根据现场施工条件,采用泵送工艺,使风机基础混凝土满足设计标号、泵送工艺、低水化热和缓凝的要求,基础用料采用425号低热矿渣硅酸盐水泥,使用骨料级配良好,各种指标满足设计要求,采用水洗砂,含泥量控制在2%以内,采用破碎石含泥量控制在1%以内,从材质源头控制骨料的合格。外加剂掺入膨胀剂和泵送剂,具体配合比如下:
混凝土强度等级C35,W6 坍落度 160--180
水泥 普硅P.O 砂 细度模数 粗砂 3.30
42.5 碎石 粒径(mm) 9.5~~31.5
单方用量(Kg) 水泥+粉煤灰 水 砂 石
外加剂
泵送剂 膨胀剂
380+98 210 722 1010 3.8 30.16
2.3.2对砼生产的监理控制措施
对水泥、粉煤灰、膨胀剂等材料查验其产品合格证,出厂检验报告,并按规范要求进行见证取样复检,质量必须符合规范要求,对砂石进行抽样复检,必须符合确定的配合比对砂石性能的要求。
按配合比要求进行计量检查。检查搅拌站各种衡器是否定期校核,保证计量准确。调电脑数据,检查各组份的计量偏差是否符合规范要求,特别是膨胀剂的掺量必须足量。
检查砼的搅拌时间。每工作班至少抽查两次,砼搅拌时间不少于2分钟。
坍落度检查:在搅拌站和浇筑现场分别检测坍落度,每一工作班不少于两次,评定时以浇筑现场的实测值为准,控制在16―18cm之间。
强度和抗渗等级检查:在浇筑现场随时抽取砼试块,标准养护强度试件每基取4组,抗渗试件每基取样一组,同时留置同条件养护试块每基2组。
2.3.3砼保温及检测工作
根据大体积砼施工规范,大体积砼里表温差(砼浇筑体中心和浇筑体表层温差)不宜超过25
2.3.4连续浇筑
大体积砼浇筑必须保证连续进行,间歇时间不得超过6h,如遇特殊情况,混凝土在4h仍不能连续浇筑时,需采取应急措施,即在己浇筑的混凝土表面上插12短插筋,长度1米,间距50cm,呈梅花形布置。大莫古项目在浇筑前,监理提出4条保证连续浇筑的措施,包括:材料供应足量、搅拌站备用发电机到位,机械备件到位,现场预备溜槽、灰斗和汽车吊,泵车配备机修人员到位,以防止浇筑过程停电、搅拌设备毁坏、泵车故障、水泥等材料供应跟不上等情况的出现,确保浇筑的连续性。浇筑过程中,监理进行旁站,督促落实确定的浇筑方案,旁站监理的重点是:浇筑顺序,振捣工艺,注意分层均衡浇筑,不产生施工冷缝。
2.3.5表面裂缝的防治
在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施,以防止砼表面出现塑性沉缩裂缝和表面快速失水引起的干缩裂缝。对风机基础收面工作,应给予足够重视,有的风电场基础浇筑完成后脚印都在上面就进行了覆盖,这样对钢筋的保护层厚度,砼的抗渗性能等都影响极大,大莫古项目监理要求基础收面必须挂线,抹压次数不少于2次,这样避免了既基础表面出现大面积的裂纹,又保证了基础的局部出现高鼓,局部又低洼“缺肉”现象,使基础的耐久性,抗冻融性能得到充分保证。
3、结束语
风机基础是风电场工程的重要组成部分,是风机运行安全和正常使用的前提,正确的施工和监理控制措施,显得尤为重要,监理人员必须熟悉和掌握控制的每一个环节,确保质量。
参考文献:
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.
【关键词】风电场;风机基础;大体积混凝土;控制点
风电作为一种可再生能源,我国从2003年开始,就开始了风电场的建设工作,且每年都保持45%以上的增长率,风电场的发电量也有了很大的提高。
1 案例简介
某风场地面的高程为1650~1900m,风场整体呈现条形的分布状态,在本工程中,共安装133台单机容量1500kW的风力发电机组,工程装机200MW。使用12回35kV的集电线路送人到220kV升压变电站,最终接入电网公司500kV变电站。此风电场风机的具体施工内容为以下几个方面:
(1)箱变和风机基础施工。此施工环节主要有土石方开挖、钢筋绑扎、预埋件安装、混凝土的基础浇筑和施工后土石方回填。(2)辅助工程的建设。辅助工程的建设主要有搭建临时住房、材料仓库、钢筋加工厂等,建立了占地面积为800平米的维修厂等。
2 箱变和风机基础的施工顺序
(1)风机吊装平台施工;(2)测量放线;(3)风机基础开挖;(4)风机基础混凝土垫层浇筑;(5)安装基础环;(6)钢筋绑扎;(7)安装模板;(8)浇筑混凝土;(9)混凝土养护;(10)基础回填。
3 对风机基础进行施工
风机基础是承载风力发电机组的基础,本工程风机塔筒高度60m,且在其顶部安装重量为90t的发电机和叶片。其侧向还必须可以承担比较大的变动风荷载。近年来我国大规模发展风电,由于风电施工队伍经验缺乏、施工现场条件复杂等原因,风机基础的施工质量也参差不齐,对风机的安全运行产生了非常大的影响。在实际的施工过程中,对风电机组基础的抗倾覆能力、可承载力、可变性能力等方面都是有着非常高的要求的。
4 产生大体积混凝土温度变形因素
案例风场的建设区域冬天严寒且有大风,在春秋比较凉爽,夏天气候温和,没有酷暑天气,雨水也比较的多,70m高度年平均风速为7.5m/s,当地的天气情况会对大体积混凝土产生非常大的影响。大体积混凝土中对温度造成影响的原因主要是水泥在遇水后产生热量,使水的温度通常上升到30~50℃,而且因为水泥的原因,在混凝土进行硬化时,刚开始的几天会有非常多的水化热产生。使用水泥的种类和使用量、水的使用量、大体积混凝土的散热情况等是对温升值造成影响的几个主要因素。因为混凝土的导热性不好,容易出现热量积压的情况,进而导致混凝土的体积变大、温度升高。在温度升高的过程中,因为混凝土并未完全硬化,很多部位的弹性模量非常大。所以,这类收缩会产生非常大的拉应力,非常容易因为温度的情况而产生缝隙,甚至会出现贯穿性裂缝。另外,混凝土内部温度还会受到外界气温的变化影响,尤其在寒冷地区,这些外界环境的温度是导致混凝土内部温度改变的重要原因。
5 大体积混凝土的施工措施和质量保证方法
5.1 基础混凝土的浇筑顺序
案例风电场使用混凝土搅拌车来对混凝土进行运输,因为风场的施工场地环境不好,施工布置的难度也比较高,混凝土的浇筑强度也非常的大,所以,使用泵车泵送入仓的混凝土入仓法进行施工。混凝土的下料时,要保持下料的均匀,且下料点在人仓的过程中要低于两米。
基础混凝土浇筑的分层厚度是35cm,在对上下两层进行浇筑的过程中,要保证浇筑时间低于下层混凝土的初凝时间。底层和顶层是浇筑厚度为35cm。在进行同层浇筑时,要先浇筑中间,然后再浇筑四周。要确保浇筑位置的钢筋密度,并使用捣震器对其进行振捣,使用梅花形对混凝土进行插入振捣。当混凝土表层出现泛浆后,就可以对振捣部位进行更换了。混凝土的振捣质量不会因为振捣器的振捣速度产生影响。在完成混凝土的浇筑工作后,要保持每天12h的浇水和覆盖,如果混凝土中含有混凝土缓凝剂,那么对其进行养护的时间要在8天左右,且要时刻保证混凝土处于湿润状态,可以使用塑料布对其进行密封养护,养护的塑料布内覆盖层中要可以看到凝结的水。
5.2 大体积混凝土质量的保证方法
(1)在对混凝土进行浇筑前,施工人员要根据制定的施工计划设定出相对应的施工工艺、施工条件、施工技术性能等。在交接班的过程中,要进行技术交接。且混凝土的供应和施工工艺的组织由质检人员和项目施工技术人员来负责。(2)对混凝土运送到工地的具体时间和温度以及混凝土生产时的温度进行详细的测试和记录。(3)要使用科学合理的施工工艺和选用良好的施工模板,以此来保证混凝土表面平整度和光洁度。混凝土平整情况的好坏是由模板的刚度决定的,因此在施工前,要对使用模板的平整度进行仔细检查,不使用发生变形的模板。(4)要经常对混凝土的塌落度进行检查,每天不可以低于6次,使用抽样的方法对其进行检查。(5)根据需要浇筑位置钢筋的密度使用正确的入仓措施,对入仓后的混凝土迅速的进行振捣,禁止混凝土堆积的情况发生,从而来有效的对混凝土表面的空洞、松顶、冷缝、夹砂等情况进行控制。使用振捣器来完成振捣,当混凝土表面没有气泡冒出、出现浮浆以及不在明显下沉即可结束振捣,禁止出现漏振和过振的情况。埋件和模板不可以使用振捣器对其进行直接的撞击,以免出现埋件位置偏移和模板损坏的情况出现。为了确保模板结合的地方没有缝隙,可以使用1cm海绵对各个模板之间进行嵌缝。(6)在浇筑过程中,要对加大模板变形的监控力度,对于出现变形的模板立即进行调整。为了避免出现错台情况的出现,要经常检查扣件和螺栓的连接情况。
6 结论
通过对实际的施工过程总的经验进行总结发现,要想更好的避免风力发电机组基础大体积混凝土裂缝的产生,就需要注意下面几个方面。具体为:(1)在使用混凝土浇筑风机基础时,可以对混凝土的配合比例进行调整,使用适量的细质的矿渣粉来替换水泥,为了减少水化热,可以对水胶比进行降低。(2)使用平铺分层浇筑的方法来进行混凝土浇筑,且要控制好浇筑厚度。(3)要确保振捣的质量,尤其是对于底层钢筋位置的振捣。(4)混凝土浇筑收仓后,要立即使用塑料薄膜对其进行覆盖,并使用草垫对其进行覆盖,并在混凝土初凝后使用水对其进行养护,从而避免混凝土表面出现裂缝。(5)为了避免混凝土内部和外部出现较大的温度差,出现缝隙,就需要在混凝土浇筑结束后,及时使用保温被进行覆盖,并对其内部的温度持续的进行监控和记录。
作者简介:
一、什么是高效课堂
《电工基础》课程理论性较强,概念枯燥且抽象,再加上需要认知和应用较多公式,很难调动学生的学习积极性。又由于中等职业学校的学生学习基础和习惯较差,久而久之学生畏惧和厌烦课程的学习,整门课懵懵懂懂,有的甚至直接放弃,对后面的其他专业课程的教学有着很大的影响。因此,从《电工基础》课程的教学和学生的现状来看,实现高效课堂势在必行。
从理论上讲,高效课堂是针对课堂教学的无效性、低效性而言的。它是指在常态的课堂教学中,通过教师的引领和学生积极主动的学习思维过程,在单位时间内高效率、高质量地完成教学任务,促进学生获得高效发展。而对于中等职业教学,真正的高效课堂就是实现学生在认知上从不会到会,在情感上从不喜欢到喜欢,在学习能力上从被动接受掌握到自主合作探究,重塑良好学习习惯,培养自主学习能力,个性得到充分发展。
二、实现高效课堂,建立新型师生关系是前提
高效课堂需要学生的积极参与,而师生间的关系将直接影响学生参与课堂的积极性和课堂效益,是实现高效课堂的前提。新型师生关系,应是平等的朋友式的关系,教师要真正理解学生,课上、课下都是学生的朋友,主动关心他们的学习生活;学生尊重老师,喜欢老师,体谅老师的苦心,即使再怎么惧怕和厌烦这门课,也会因为对老师的尊重,尽力参与课堂的学习。教学过程中,教师走下讲台,走到学生中间,实现与学生“零距离”,朋友般地与学生共同探讨交流,使学生体验平等、自由、尊重、信任和理解,从而形成自主自觉的意识、探索求知的欲望、开拓创新的激情和积极进取的人生态度,继而才能高质量、高效率地完成教学任务,获得高效发展。
三、以学生为中心,依据学情合理设计、调控教与学,是实现高效课堂的关键
以自主、合作、探究作为课堂设计的核心理念,合理设计和调控课堂中的教与学,以学生为主体,充分发挥教师的主导作用,将教与学有机结合,才能实现高效课堂。这就要求教师在掌握学生实际学习和能力情况的基础上,对教材、教学资源进行取舍与提炼,制定有效的教学目标,再结合教学目标选择适当的教学方法,合理设计教与学。例如,在支路电流法的学习中,由于基尔霍夫定律已学过且学生掌握情况较好,而且支路电流法是基尔霍夫定律的一个应用,因此笔者采用“导学”的课堂模式,先学后教。首先通过求解支路电流的习题让学生思考解决方法,激发学生的兴趣,引出课堂内容及学习目标。接着让学生自学内容,分组交流并合作完成习题,然后通过展示学生的学习成果进行有针对性的讲解。当然,在学生学习的过程中,教师也要选择时机及时介入进行指导,特别注意学法的指导,这样可以使学生的学习事半功倍。而教师在讲解中,也要与学生互动,从而更快更准确地了解学生的学习情况,使讲解更有效率。因此,教师对教与学的合理调控,能极大地提高课堂效率。
四、不断优化督促机制,有效组织和管理,是实现高效课堂的保障
众所周知,除了学习基础差之外,职业学校的很多学生都有着不良的学习习惯,例如课堂注意力容易分散、懒于动手和思考等。要想实现高效课堂,需要每个学生的高效参与,这就要求教师在课堂上能实施有效的组织和管理,不断优化督促机制。例如,笔者要求每个学生都准备活页本和双色笔。活页本方便老师即时检查,方便学生整理收集;从双色笔的使用可以看出学生对知识点的掌握情况,也利于课后复习。另外,适时提醒学生动脑动手,特别是一些学习习惯较差的学生,更是要时刻关注;小组学习中,要求每位学生都必须参与;每位学生每次课至少举手发言一次;课堂中的各项活动必须要完成,完成不好的个人或小组,课后必须让其反思并给予一定的帮助,决不能让一个学生掉队。
【关键词】土建桩基础,施工技术要点,质量控制,措施
1简述桩基础
实际的工程当中,当建筑上部结构的荷载很大且地基软土层较厚的时候,为了使建筑物不发生较大的沉降而使建筑物出现裂缝,一般都要采用桩基础。桩基础在一定的程度上还可以为基础节省材料,减少土方工程并且改善劳动的条件,大大缩短施工的时间。桩基础由承台和桩群两部分组成,承台设于桩顶,把各单桩连成整体,并把上部结构的荷载均匀地传递给各根桩,再由桩传给地基;桩按传力方式的不同,可分为摩擦桩和端承桩;混凝土或钢筋混凝土桩按制作方法不同可以分为预制桩和灌注桩。
桩基础在那些地质条件较差的城市的更加适用,由于其具有较好的防沉降能力,所以那些地基较浅且施工场地质量较差的地方,经常都是采用的桩基础。即使地基要求无法满足房屋建设要求,但是采用桩基础之后,地下部分仍然可以承受上部结构所带来的荷载。在目前技术条件下,可供选择的方案很多,如打桩(钢板桩、混凝土预置桩、沉管混凝土灌注桩等)、基础换填土、整体式基础等,究竟选择哪种方式,要根据工程地质特征、业主经济能力、设计部门的能力经验、工程所在地区的经验习惯、施工单位能力(施工单位往往对某一专业实力较强)等进行选择。而在诸多方案中预制桩和混凝土灌注桩方案被较多采用。但不论采用何种方案,必须考虑技术与经济的最佳组合,也就是既要讲究技术方案的可靠性,又要力求技术方案的经济合理性。
2施工技术及其要点
2.1详述桩基础施工技术
实际的施工过程当中,主要使用到的技术有以下两种:
2.1.1静力压桩技术:这种技术依靠的是静力压桩机,利用压桩机的自重和桩架的重量作为作用力,将预制桩压入到预定的位置。之所以带上静力二字,主要就是在实际的施工过程当中,这种桩技术没有造成噪音、振动,对周围环境的影响不大,所以更适用于人口较为集中的居民区。而且这种工艺的步骤简单,检查起来也较为方便,同时工程的质量也能得到保障,而这种技术所适用的土质是高压缩性土或沙质土壤。但是,这种技术也有它的限制,那就是在施工的过程当中要连续进行,不能停顿,不然就会造成土层的破坏,从而导致超孔隙的水压力。超孔隙水压力的产生,会破坏土质,使之无法满足建设的要求,要想重新满足要求,就要投入更多的资金。
2.1.2振动沉桩技术:这种技术主要是利用共振原理,首先在预制桩的顶部装上振动振动器,利用振动器的振动带动预制桩,使其也发生振动。振动同时,预制柱的自重也产生作用,将预制柱逐渐带入到预定的土层。这种技术的优点是所使用的装置较为简单,节约了劳动力,同时它良好的打桩效果也大大提高了施工的效率,降低了工程施工的成本。但是,这种技术使用时,会带来较大的噪音和振动,所以要受到周围环境的限制。
2.2技术要点
2.2.1预制桩在下沉的过程当中,不光要受到竖直方向上的阻力,在水平方向上也有阻力,但是由于竖直方向的远大于水平方向上的,所以水平方向上的阻力常常被忽略。因此,在实际的操作过程当中,要注意水平方向的阻力,保证桩身的强度足以对抗阻力。对沉桩阻力造成影响的因素有很多,比如:桩的数量、桩之间的距离以及排列的顺序、土质、埋深等。为了保证沉桩的顺利进行,就要将这些因素详细考虑,制定合理的方案,以便于机械器材的安排。而且,实际施工当中还要根据土质的性质,对采用不同的桩身材料,保证其稳定性。
2.2.2在桩身沉降过程当中,要使用到垫材,它固定在桩的顶部,在打桩的过程当中起到缓冲的作用。合适的垫材可以保证桩帽不被破坏,提高沉桩的效率。一般来说,沉桩过程当中都是使用桦木、橡木等硬质木材,但是在实际操作当中还是要根据当时的情况考虑。
2.2.3桩体在进行运输时,要对桩体进行测试,只有强度达到100%的时候才能运输出厂。而吊装过程当中,桩身也不能发生碰撞,要轻吊轻放,且桩身与掉线的夹角要不小于45度。堆放时,也要注意进行分类,不同的型号堆放的层数也有相应的限制。而且,堆放场地要干燥、平整,并且设要有排水设施。
2.2.4由于大多数基础较深,单个的桩体无法达到预定的位置,所以就要进行接桩。接桩过程中,如发现桩的顶部有缺损,就要及时的进行修补,然后再进行接桩工作。如果桩身出现杂物或桩身发生变形,也要进行清理和完善,保证桩体的质量。打桩的顺序不能随意制定,要按照实际的情况,找出最有效、对周围环境影响最小的打桩顺序,这样可以在一定程度上节约工程成本。
3施工质量控制
3.1断桩问题:实际的施工过程当中,工作人员应该对套管和桩之间的距离进行调整,使桩基之间的距离符合规定要求。如果打桩过程当中,桩体过于密集,施工人员应该合理的调配打桩的时间,防止震荡作用的产生。相关人员还要对桩基的顺利进行定制,防止混凝土强度低时出现桩基松动现象。打桩完成后,要及时的对桩体进行检查,一旦找到断桩或发现桩身残缺,就要及时对桩体进行修补。
3.2吊脚桩:这类情况应该加强对桩身的检查,控制桩管的拔高高度,重点对桩尖进行检查。检查人员一旦发现桩尖出现吊脚状况,就要及时的将桩体拔出,拔出过程要缓慢、轻柔,防止桩尖的损坏。
3.3沉渣问题:沉桩前,打桩孔过程会在桩孔中产生许多的泥浆,由于泥浆过稀,一般的做法无法完全排出。为了将沉渣全部排出,就要对桩孔各部位的土质进行研究,保证泥浆有足够的返浆能力、泥浆循环量以及沉渣悬浮能力。
4结语
城市规划与管理可以有效引导城市化进程,促进国民经济的持续高速增长和人民生活水平的提高。当前我国正处于城市化的高速发展时期,然而我国城市正面临着环境污染和资源浪费日趋严重、城镇化速度过快、城市发展不均衡以及城市文化危机等问题。我国城市即将进入持续发展的关键时期,面对前所未有的挑战和机遇,我们必须对城市规划与管理工作进行完善和创新。桩基工程的施工组织与管理,应随着经济体制改革的不断深化和建设市场竞争激烈的形势,加强施工管理,同时应针对桩基施工的特点,在施工中进行科学规划。施工组织设计是进行施工准备、合理部署施工活动,推行先进技术和实行科学管理的指导性文件。桩基工程施工组织设计的编制应体现技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的原则,应结合工程特点和具体施工条件(工程地质与水文地质条件、环境条件及场地条件等),合理确定桩基施工工艺,选择合适的机械设备,采取有效的技术措施和组织管理手段,确保施工质量,加快施工进度,实现桩施工技术的先进性、可靠性和合理性。
随着社发展的需要,我们需要在工程建设的各个方面进行完善,才能适应未来发展趋势。桩基础作为现在主要使用的几大基础类型之一,在未来还有很大的发展空间,只有不断的对其进行完善,才能保持在行业当中的优势,使企业和自身都能在未来的竞争当中取得较大的优势。
参考文献:
[1]莫建荣,沈子荣.浅论建筑工程土建施工中桩基础技术要点[A].中国信息化.2012(24).
[2]胡长永.土建桩基础施工技术探讨[B].建材与装饰.2013(24).
[3]张学兵.剖析建筑桩基础施工的技术要点.[A].城市建设理论研究.2013(10)
关键词:输电线路;铁塔基础;混凝土;工艺流程;质量控制
输电线路铁塔基础工程是高压架空线路工程一个重要组成部分。是高压架空线路荷载的承担者,在线路施工中属于隐蔽工程。其施工质量的优劣,将对电力线路安全运行产生重要影响。输电线路铁塔具有长期野外运行、使用条件复杂、长距离分布等特点。铁塔是通过基础将荷载传递到地基中去,无论地基或基础哪一部分出现问题或发生破坏,都将对上部铁塔造成恶劣影响甚至造成重大事故。因此,对电力线路铁塔基础施工技术与质量控制的研究意义重大。
1 基础钻孔灌注桩施工特点
近几年, 钻孔灌注桩技术在输电线路铁塔基础施工中已得到了广泛应用。与其它施工技术相比,具有以下特点:
(1)受力均匀,抗沉降及冲刷能力好,尤其适合软土及河道等特别地基的基础施工。
(2)施工机械化程度高,开挖土方量小,可以充分利用原状地基土承载力好的特性。
(3)可大量节省钢材及混凝土,缩短工期。能有效地降低成本;增强铁塔的稳定性。
(4)施工机械较大,对施工工艺要求较高。
2 钻孔灌注桩工艺流程及施工方法
2.1 钻孔灌注桩施工流程
测量放线护筒埋设钻进成孔一次清孔钢筋笼制安下放导管二次清孔砼搅拌灌注提出护筒成桩。
2.2 钻孔灌注桩施工工艺
(1)成孔
设备。施工送电线路铁塔基础灌注桩,有专门的灌注桩施工设备,因无自走功能,无法满足流动性大、搬迁频繁的需要,针对这一特点,应选用车载式钻井机。由于灌注桩的孔径大,要求泥浆的捧量也要大,选用立式泥浆泵,基本上能满足成孔的需要。
钻头。钻孔灌注桩的铁塔基础。地层为中砂、粗砂及粒径小于6cm的砾石层,比较松散。选用梳齿型钻头。既能满足钻孔需要,又能提高钻孔效率。
泥浆。铁塔基础灌注桩的钻孔,主要孔壁失稳,地层为中砂、粗砂及卵砾石层,多为无泥质充填,极易发生扩径坍塌,要求泥浆必须具有良好的护壁性能。此外,由于钻孔孔径较大、成孔速度快、出渣量大,要求泥浆具有良好的携带钻渣能力,以便更有效地清除孔底钻渣,提高效率。
泥浆主要指标控制为密度1.05-1.10kg/L,漏斗粘度25-30s,失水量18ml/30min以下。
挖埋护筒。在钻孔前,必须先挖埋护筒。护筒用厚6mm钢板卷制,长1.5m,直径比钻头达0.1~0.2m,坚固、耐用、不变形。埋设时,以测定的桩位为中心,挖出基坑,放入护筒后,找准位置。周围埋实固定。
(2)制笼与安装
制笼。制笼是将钢筋笼制成一个整体笼,钢筋笼制作偏差控制在:主筋间距+/-l0mm、箍筋间距+/-20mm、钢筋笼直径+/-l0mm、钢筋笼长度:+/-l00mm。所有钢筋的接触点焊接,声波检测管平行的焊接在笼内直径的两个端点,并接设计要求安放砼保护层垫衬板。
安装。安装钢筋笼时用吊车整体吊垂直后下人孔内,找准位置后,牢固固定在护筒上。
(3)砼灌注
清孔。钢筋笼下入井内并固定牢,砼灌注前,必须进行清孔。对细颗粒地层桩采用清水或稀泥浆正循环即可,但砾石层桩应采用泵吸反循环清孔。清孔时间为1~2小时,清孔后检测孔深,直至孔底无沉渣或沉渣厚度小于300mm。
安装导管。导管选用内径203mm、壁厚6mm、长度为1.5-3m的无缝管,子母扣连接头。此种导管密封性能好。牢固不变形。安装导管时,以事前排好的顺序依次连接。导管下口距孔底的高度控制在0.5m左右。以保证隔水塞和混凝土的顺利排出及初灌后导管底部有足够的埋深。导管上部所接的料斗以钻机、卷扬机吊牢并同定,使导管在钢筋笼的中心位置。
砼的拌制。根据送电线路铁塔基础灌注桩的特点,采用现场拌制的方式。现场配备搅拌机,对水泥、砂、石等料,严格按规定配方上料。控制搅拌时间,充分搅拌均匀后,出料至储料斗后进行灌注。
砼灌注。灌注桩的砼灌注施工必须连续紧凑。砼灌注前必须对现场设备进行严格检查。灌注过程中,现场须有专人负责协调、指挥,并及时检测孔内砼灌注情况。确定取管深度及时间,当砼灌出地面后,集中人力,迅速提出导管,拆除设备,为做桩头做好准备。
(4)做桩头
铁塔基础桩与桥梁桩不同,它要求桩头与桩身必须一体。一次浇筑完成。因此,在砼灌注至地面后,必须迅速破桩头,清除桩头的沉渣、浮泥、污染的砼,测定、支固模板,测定地脚螺栓,浇注桩头。
3 钢筋混凝土钻孔灌注桩的关键质量控制工作
钢筋混凝土钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程,是一项工艺比较复杂,技术要求较高,工作量较大,并需在一个较短时间内快速完成地下灌注混凝土的隐蔽工程。因此,施工过程中质量控制显得十分重要。
3.1 对操作人员的监控
钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大,要随时检查现场人员特别是质检人员的在岗情况及有无作钻孔记录,要及时做好工序的检测验收工作关于垂直度的控制。垂直控制主要依靠钻机就位的平整垂直,在钻进过程中应作必要的检测,特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。
3.2 孔内水位及泥浆比重应及时的控制
为了防止坍孔,孔内水位必须高出地下水位1m以上,钻进过程中适时控制泥浆比重,一般控制在1.1-1.3m范围内。终孔。终孔的确定主要参照三个因素即设计这深度、钻速及浮渣取样,原则上应由地勘单位派出有经验的技术人员进行鉴定。后经抽芯取样证实,入岩深度均控制得较好。清孔。清孔分两次进行。当确定可以终孔时,先进行第一次清孔,浇注混凝土前应再进行第二次清孔,并及时做好检测及记录。目前通常使用垂法测定孔底沉渣,此工作全靠手感,应由有经验的人员测定。
3.3 水下混凝土施工监控
水下砼施工隐蔽性强,很容易产生质量问题,是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在进行浇灌混凝土前必须做好各项准备,关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中间过程提管拆管的高度要现场即时核定,混凝土灌注应连续施工,中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。
3.4 原材料、配合比、坍落度的控制
碎石应注意控制不宜大于导管的L6,以20mm-40mm为宜,水泥宜采用标号不低于425#的转窑普通硅酸盐水泥,骨料应合理级配,令混凝土有良好的和易性,坍落度宜控制在18cm-22cm之间。控制第一批混凝土量。混凝土导管的第一节底管应不小于4m,第一批混凝土量应能使导管埋入混凝土1m以上,监控应根据桩径予以核定。
3.5 提升及拆管的监控
混凝土应连续灌注,随着桩内混凝土面的不断升高,需适时提升、拆卸导管,拆管前须用测绳测定混凝土面的高度,以确定提管高度即拆管节数埋管深度宜保持在2m-3m,过多则影响灌注速度或造成塞管,过少则易造成浮浆或泥巴夹层。
4 其它质量控制
4.1 骨料的质量控制
(1)严格控制砂、石骨料的质量,包括:强度、抗冻性、化学成分、颗粒形状、细度模数、级配、超逊径、针片状和杂质含量;
(2)拌制混凝土时,应按批经常检测砂子的细度模数、粗骨料的级配、超逊径,及时调整配合比;另外砂子、小石的含水量每3个小时检测一次,及时调整用水量,保证混凝土拌和物的坍落度和水灰比;
4.2 地脚螺栓质量控制
地脚螺栓安装前必须检查螺栓直径、长度及组装尺寸,复符合设计要求后方可安装。另外对于转角塔、终端塔的基础受拉腿、受压腿地脚螺栓规格、尺寸一般会不相同,必须仔细核对,准确无误后方可安装。
4.3混凝土施工过程质量控制
(1)浇制过程中,严格控制和检查混凝土的水灰比、坍落度和配合比。
一个铁塔腿的基础混凝土应连续一次性完成,严禁留施工缝。连续浇筑混凝土时层间间隔时间应尽量缩短,最长的不超过初凝时间;保证足够的振捣,以混凝土表面出现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为准;混凝土浇筑自由下落高度不宜大于2m,防止离析等;在浇筑过程中,应及时清除表面的泌水,否则将会降低结构质量。
(2)混凝土浇制过程中的质量检查在浇筑过程中,要经常检查基础根开、对角线、模板支顶、钢筋位置、地脚螺栓(主角钢)及立柱模板顶面位置和标高等情况是否发生变化,必要时应进行调整。浇筑完毕,立即校核各部几何尺寸,并将基础面抹光。要及时填写施工记录。
(3)基础养护及拆模质量要求浇筑后应在12小时内开始养护,如当天气候炎热干燥有风时,应在3小时内进行养护,并在模板外加遮盖物,浇水次数应能保持砼表面始终潮湿为度。砼浇水养护时间不得低于5昼夜。基础达到养生期后,在拆除模板时,强度不得小于2.5Mpa。保证砼表面及棱角不因拆除模板受损。基础拆摸时,必须经现场监理检查验收,签证后,方可回填。回填时应遵守规范要求:每300mm夯实一次;回填完后,对基础外露部分加遮盖物,并按规定期限继续浇水养护。
5 结束语
通过对铁塔基础进行有效的质量控制,工程施工完成后,经有关质检部门利用低应变反射法检测结论认为,其成桩质量较好,桩身完整,能满足设计要求。工程实践表明,与传统的台阶式基础相比,桩式基础开挖量少,施工方便,可节约混凝土,降低造价。整个基础受力均匀,抗冲刷能力强,耐久性好,经运行一年后观察,沉降很小。
参考文献