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        某500KV變電站工程軟基處理方法

        2012-12-29 00:59:56程延秋潘緒東
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2012年14期
        關(guān)鍵詞:電纜溝構(gòu)架管樁

        程延秋 潘緒東

        (黑龍江省送變電工程公司,黑龍江 哈爾濱 150046)

        1 工程地質(zhì)情況復(fù)雜

        以此500kv變電站為例,未建設(shè)前的地點為灘涂地質(zhì)。上層由淤泥以及回填土等成分構(gòu)成。不利于建設(shè)地基,并且具有下面性質(zhì),淤泥含量較大,性狀軟,無剛性。低承受能力,淤泥成分為90%以上,深度大約30cm。

        2 地基處理方案

        2.1 軟基處理方法

        目前處理軟土地基的主要方法有真空預(yù)壓排水固結(jié)法、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁法。若淤泥總體數(shù)量不大的情況下,能夠使用替換的方法去掉舊土而采用新的質(zhì)地合適的土壤。

        2.2 地基處理方案確定

        考慮到此工程的具體狀況,可以進行可行性的研究,如果地貌較為復(fù)雜,可預(yù)應(yīng)力砼管樁工藝和真空預(yù)壓去水干固化的方法同時使用,先把最外層的雜質(zhì)搗碎后去掉,后采用塑料質(zhì)地的排水板排除水分。使用密封膜以及過濾水用的管道,這些工作應(yīng)當在一個半月的時間完成,真空預(yù)壓時間是這一時間的兩倍。

        使用預(yù)處理工藝可以明顯加快軟土強度和固結(jié)度增加的速度,使其水分減少,而抗擊外力而保持原形的能力增強。這樣以來可以將其作為建筑,設(shè)備,一切物體的承重層,對荷載較重及沉降要求較高的主控通信聯(lián)合樓、主變基礎(chǔ)、GIS和HGIS基礎(chǔ)等主要建(構(gòu))筑物仍需采用預(yù)應(yīng)力管樁PC500(100)進行地基處理,管樁打設(shè)施工周期仍需1.5個月,總的花費時間在半年左右,時間較長,并且很難確保在設(shè)計圖紙階段就能得到后面工程的完整形態(tài),以及完整堅固程度。對“真空預(yù)樂地基加管樁”和“預(yù)應(yīng)力管樁”兩種地基處理方案進行了技術(shù)經(jīng)濟比較 預(yù)應(yīng)力管樁方案對主要建(構(gòu))筑物以預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理.對次要構(gòu)筑物以控制沉降為主.采用PC管樁、PTC薄壁管樁進行疏樁處理.施工周期約3個月。該方案能有效處理和控制變電站內(nèi)建(構(gòu))筑物的沉降問題.達到正常使用的目的,不過花費相對較大,一些沒有經(jīng)過正規(guī)處理的地方沉降數(shù)字很大,因為這個方案可以帶來更快的施工效果,并且在時間的安排和結(jié)束工期時較為容易掌握沉降變化,通常都已默認采用預(yù)應(yīng)力砼管樁的方式來建設(shè)變電站,主要結(jié)構(gòu)都是以此為前提。

        2.3 樁基處理設(shè)計思路及原則

        在確定整個變電站場地采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理方案后.根據(jù)場地中各種不同建(構(gòu))筑物的荷載和使用功能.確定了樁基處理的具體方案:變電站主控通信聯(lián)合樓、500kV構(gòu)架、220kV構(gòu)架、主變構(gòu)架及防火墻、主變母線構(gòu)架、500kVHGIS及220kVGIS基礎(chǔ)等主要建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)荷載大.沉降要求高。設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理.樁長45m和36m對設(shè)備支架基礎(chǔ)采用PC管樁處理,以控制沉降為主,樁長12m。對電纜溝、圍墻、主變油坑次要構(gòu)筑物采用PC管樁、PTC薄壁管樁進行疏樁處理.以控制沉降為主.樁長12m。道路采用樁托板.管樁頂設(shè)置 1.0m~1.0m~0.3m 鋼筋混凝土樁帽.上部鋪設(shè)碎石層及土拱格柵等水平加筋體.形成土拱效應(yīng).減少道路沉降。電纜溝采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).利用電纜溝側(cè)壁作為深梁,增加整體性能.控制沉降

        2.4 未處理場地地基處理防范措施一是主要建筑物地面均采用架空鋼

        筋混凝土樓板。防止地面沉降開裂;二是場地設(shè)備支架設(shè)置電纜檢查井。避免場地沉降過大引起的電纜拉緊;三是入口處臺階采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并打樁。散水采用鋼筋混凝土挑板的做法.避免了開裂和沉降;四是場地主要雨水管網(wǎng)布置在道路下的托板樁上.減少因沉降引起的管道剪切破壞;五是主控通信聯(lián)合樓站前區(qū)為避免與站內(nèi)道路產(chǎn)生過大的沉降差。也采取了與道路相同的托板樁設(shè)計;六是站區(qū)道路路面在過道路電纜隧道、水工管道上方及雨水檢查井周圍1.0m范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋網(wǎng);七是GIS場地和場地電纜溝之間、主控通信聯(lián)合樓室內(nèi)外電纜溝之間設(shè)置沉降伸縮縫;八是電纜溝在伸縮縫處的接地扁鋼連接采用軟導(dǎo)體連接,避免拉裂;九是主變油坑采用PC-A400(75)處理.樁長 12m.油坑底板和側(cè)壁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).避免過大沉降。

        3 工程運行中存在的問題、原因分析及處理對策

        變電站施工經(jīng)過10個月的時間后,主要的一些結(jié)構(gòu)都狀態(tài)良好。能達到沉降標準,不過還有一些間接問題,例如避雷器最上部的端子由于拉伸而折斷,而電壓互感器也有同樣的趨勢。站內(nèi)主變場地自然標高約為3.14~3.61m左右.站址場地設(shè)計標高4.00m根據(jù)地質(zhì)資料.2#主變場地在電廠建設(shè)時回填約為2.8m.變電站建成后又回填0.7m.回填厚度共計3.5m左右,l#主變部分回填土厚度相對較小.在2.8m 左右。主變場地填土分兩次回填考慮.第一次考慮2005年電廠建設(shè)時.已有回填土約2.8m.填土荷載為56kN/m2。第二次回填在2008年.壓實厚度在 0.7m。填土荷載為 14kN/m2,管母構(gòu)架承臺單樁樁長36m,打入粉質(zhì)黏土層,樁頂荷載45kN;設(shè)備支架承臺單樁樁長12m.打入淤泥層,樁頂荷載76kN:兩個樁都是摩擦型的樁體,在某些力的作用影響之下。會發(fā)生范圍較廣的固結(jié)沉降,設(shè)備支架和管母構(gòu)架因為兩類裝置的下層樁體長度不一樣而發(fā)生了沉降的不平衡。沉降落差達到了33cm,而再加入土地擾動等狀況的影響,綜合數(shù)值要更大,研究這個工程中關(guān)于35kv避雷器裝置上方的端子因為拉扯而斷裂的情況,以及互感器也有著相同的取向,從管母構(gòu)架的角度來說,它的重力很大,所以處理樁基的時候為了保證管母構(gòu)架對于沉降和承受能力的需求。將樁長確定為36cm以達到規(guī)定長度。某些只固定一個設(shè)備的支架則無需太長,12cm即可達到要求,在變電站完成施工的10個月的時間,經(jīng)過當場的測量觀察,發(fā)現(xiàn),35kv管母構(gòu)架以及相應(yīng)的支架的沉降落狀態(tài)不好,不均勻。問題出現(xiàn)之后,從筆頭上進行計算,得到裝置的支架以及管母構(gòu)架之間的沉降差應(yīng)當在4cm左右。而如果不予制止,20a后35kV管母構(gòu)架承臺的沉降為20cm.設(shè)備支架的沉降為38cm.沉降差為18cin;50a后,兩者之間的沉降差為33em:如果加入土地擾動等等情況,所得到的沉降數(shù)字可能更大。從此工程我們可以得到結(jié)論,變電站內(nèi)所有的設(shè)備之間是相互連接和溝通的,不能單獨考慮。并且支架上所有的裝置與其他架體也有連接,是一個由線和零件等連接起來的總體,一旦發(fā)生沉降不均,相挨的兩個設(shè)備中間的線如果沒有足夠的彈力和硬度自然就會被拉斷。產(chǎn)生設(shè)備損壞和發(fā)生人身傷亡。所以,沉降值的設(shè)計除了考慮每一個設(shè)備自身的承受能力,還要考慮整體的差別。

        4 結(jié)語

        4.1與此類變電站情況相同或相似者,都具有地理條件困難的特點,應(yīng)當在設(shè)計以及工程的時間上給予控制,因為幾乎任何地基的處理都是根據(jù)材料融合和完成的時間來確定的,不能單單講求速度,也要考慮哪一種方案最為堅固并且可行,環(huán)保。

        4.2變電站以及同類產(chǎn)業(yè),對于建筑設(shè)備等的整體性要求較大。在沉降問題的討論和控制上要求也很高,使用長短樁工藝解決問題時要充分留意,兩個距離較近者沉降的程度是否同步,差異是否可以被允許。

        4.3沿海地方的沉降更應(yīng)當被重視起來,應(yīng)當增強全站的檢查效果,要保證數(shù)據(jù)的準確以及持續(xù)監(jiān)測。這是未來檢修和生產(chǎn)的重要依據(jù)。

        [1]楊天亮,葉觀寶.高能級強夯法在濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用研究 [J].長江科學(xué)院院報,2008,(02).

        [2]白耀宇.淺析變電站地基土強夯處理法的建筑節(jié)能效果[J].廣西電力,2006,(06)

        [3]羅伶.某變電站主變壓器地基不均勻沉降分析與處理[J].電力勘測設(shè)計,2004,(04).

        [4]婁俊慶.通遼發(fā)電廠三期工程地基方案優(yōu)化研究[D].吉林大學(xué),2005.

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