梁 英

(國(guó)網(wǎng)山西供電工程承裝公司，山西 太原 030001)

論述大板基礎(chǔ)典型施工方案

梁 英

(國(guó)網(wǎng)山西供電工程承裝公司，山西 太原 030001)

介紹了大板基礎(chǔ)施工的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍及工藝原理，并從前期工作、基坑開(kāi)挖、底板基礎(chǔ)施工等方面入手，詳細(xì)分析了大板基礎(chǔ)施工過(guò)程中應(yīng)注意的操作要點(diǎn)，指出大板基礎(chǔ)施工工藝先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

大板基礎(chǔ)，施工工藝，基坑，鐵塔基礎(chǔ)

0 引言

隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，當(dāng)輸電線路工程的路徑需要穿越煤礦或其他礦區(qū)的采空區(qū)時(shí)，采空區(qū)的地基塌陷和變形嚴(yán)重地影響著輸電線路鐵塔與基礎(chǔ)。為加強(qiáng)線路穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)單位在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算和基礎(chǔ)選型時(shí)采用大板基礎(chǔ)，對(duì)鐵塔基礎(chǔ)適應(yīng)地基變形的能力和發(fā)生地基沉陷后鐵塔基礎(chǔ)的修復(fù)能力是極大的改善。

大板基礎(chǔ)具有體積大、鋼筋密、混凝土澆筑量大和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)，輸電線路工程現(xiàn)場(chǎng)施工條件惡劣，外界環(huán)境影響因素多，施工質(zhì)量控制難度大。為保證施工質(zhì)量，提高施工工藝水平，總結(jié)推廣大板基礎(chǔ)施工技術(shù)，國(guó)家電網(wǎng)公司組織編制了大板基礎(chǔ)典型施工方案，山西省供電工程承裝公司針對(duì)大板基礎(chǔ)開(kāi)展科技創(chuàng)新，“大板基礎(chǔ)施工技術(shù)”榮獲山西省電力公司2007年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。通過(guò)實(shí)踐證明，采用大板基礎(chǔ)穩(wěn)定效果顯著，大板基礎(chǔ)在輸電線路工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 大板基礎(chǔ)施工特點(diǎn)

大板基礎(chǔ)施工工藝先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)，能夠有效地縮短基礎(chǔ)施工工期、提高施工效率和施工工藝水平，經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益良好。

1)基坑開(kāi)挖采用大型挖掘機(jī)，能大幅度提高施工效率和機(jī)械化水平。

2)科學(xué)安排現(xiàn)場(chǎng)施工工序，底板基礎(chǔ)要采用商品混凝土泵送澆筑；地形條件限制時(shí)，應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土，澆筑時(shí)合理配置攪拌機(jī)械和施工人員，確?；炷翝仓倪B續(xù)性。

3)采用電動(dòng)抹面機(jī)進(jìn)行底板基礎(chǔ)表面壓實(shí)，使混凝土表面光潔、平整、密實(shí)，提高底板基礎(chǔ)表面觀感質(zhì)量。

4)在保護(hù)帽施工前，對(duì)大板基礎(chǔ)的可調(diào)式加長(zhǎng)地腳螺栓采取特殊保護(hù)措施，以備地基變形時(shí)調(diào)整使用。

5)當(dāng)?shù)装寤A(chǔ)最小幾何尺寸大于1 m時(shí)，按照大體積混凝土有關(guān)施工規(guī)范要求，施工時(shí)采取特殊的溫度監(jiān)控等措施，防止出現(xiàn)溫度裂縫，保證混凝土施工質(zhì)量。

2 大板基礎(chǔ)施工應(yīng)用范圍

大板基礎(chǔ)施工適用于220 kV及以上電壓等級(jí)的輸電線路工程中采空區(qū)基礎(chǔ)的施工，對(duì)于220 kV以下電壓等級(jí)的輸電線路工程采空區(qū)，大板基礎(chǔ)施工也可參考使用。

3 大板基礎(chǔ)施工工藝原理

1)大板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式。大板基礎(chǔ)主要包括底板基礎(chǔ)和鐵塔基礎(chǔ)兩部分。基坑底部為底板基礎(chǔ)，四個(gè)鐵塔基礎(chǔ)在底板基礎(chǔ)上方，中間用卵石加砂墊層(一般厚度為100 mm)將鐵塔基礎(chǔ)與底板基礎(chǔ)分開(kāi)，大板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖1。

2)大板基礎(chǔ)基坑需整體開(kāi)挖，開(kāi)挖土石方量大，人工開(kāi)挖施工效率低，需采用大型挖掘機(jī)械開(kāi)挖，多余土石方需考慮合理堆放或外運(yùn)。

3)大板基坑開(kāi)挖完成后先澆筑底板基礎(chǔ)，底板基礎(chǔ)混凝土方量大，現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)需保證混凝土澆筑的連續(xù)性。

4)底板基礎(chǔ)澆筑完成后，在鐵塔基礎(chǔ)底部鋪設(shè)卵石加砂墊層，將底板基礎(chǔ)與鐵塔基礎(chǔ)分離，增強(qiáng)鐵塔基礎(chǔ)對(duì)地基變形的適應(yīng)性。

5)在卵石加砂墊層上方澆筑鐵塔基礎(chǔ)。鐵塔基礎(chǔ)模板利用鋼管固定與支撐，確?；A(chǔ)定位尺寸；同時(shí)用鋼管搭設(shè)施工平臺(tái)，利于鐵塔基礎(chǔ)混凝土施工過(guò)程操作。

4 大板基礎(chǔ)施工操作要點(diǎn)

4.1 前期工作

1)現(xiàn)場(chǎng)勘察：勘察大板基礎(chǔ)的施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、地貌及交通環(huán)境，確定混凝土澆筑方式、布置施工現(xiàn)場(chǎng)等。

2)技術(shù)方案：編寫(xiě)大板基礎(chǔ)施工方案，經(jīng)審批后由技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)施工人員進(jìn)行全員技術(shù)交底。

4.2 基坑開(kāi)挖

1)基礎(chǔ)分坑。分坑測(cè)量前必須依據(jù)設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)復(fù)核設(shè)計(jì)給定的塔位中心樁，并以此作為測(cè)量的基準(zhǔn)。大板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般采用正方形或長(zhǎng)方形基坑，基礎(chǔ)分坑方法同一般基礎(chǔ)相同，可采用對(duì)角線法、半根開(kāi)法等方法分坑。大板基坑整體開(kāi)挖，塔位中心樁無(wú)法保留，分坑時(shí)應(yīng)根據(jù)塔位中心樁的位置釘出必要的、可靠的、作為施工及質(zhì)量控制的輔助樁，并對(duì)其位置作好記錄，以便恢復(fù)該中心樁和作為基礎(chǔ)控制樁使用，其測(cè)量精度應(yīng)能滿足施工精度要求。

2)基坑開(kāi)挖。大板基礎(chǔ)基坑寬度一般約為15 m～30 m，深度約為3 m～6 m，施工基面和基坑開(kāi)挖土石方量大，采用挖掘機(jī)開(kāi)挖。一般的土質(zhì)基礎(chǔ)，可配置一臺(tái)挖掘機(jī)和一臺(tái)裝載機(jī)進(jìn)行作業(yè)，裝載機(jī)負(fù)責(zé)倒運(yùn)土方，需2 d～4 d即可完成基坑的開(kāi)挖。巖石地質(zhì)基礎(chǔ)，可配置一臺(tái)普通挖掘機(jī)、一臺(tái)帶破碎錘的挖掘機(jī)和一臺(tái)裝載機(jī)進(jìn)行作業(yè)，約需10 d～30 d即可完成基坑的開(kāi)挖；若巖石確實(shí)開(kāi)挖困難時(shí)，可先進(jìn)行松動(dòng)爆破，然后再用挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖。

根據(jù)基坑土質(zhì)特性和挖掘深度，基坑坑壁應(yīng)留有適當(dāng)坡度。開(kāi)挖邊坡坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)設(shè)計(jì)要求時(shí)可參考表1。

表1 不同土質(zhì)開(kāi)挖邊坡系數(shù)表

基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)坑深約200 mm時(shí)，應(yīng)停止采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，改為人工開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度，并對(duì)基坑邊角、邊坡坡度等進(jìn)行人工修整至設(shè)計(jì)要求。

基坑開(kāi)挖出的土方，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)將生熟土分開(kāi)，加以標(biāo)識(shí)，分別堆放(回填時(shí)先生土后熟土)。為防止塌方，開(kāi)挖出的土石方堆放處與坑口邊距離應(yīng)大于1 m。

由于大板基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖出的土石方量大，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形情況提前規(guī)劃土石方堆放位置，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有特殊要求不允許堆放土石方時(shí)(如農(nóng)田、自然保護(hù)區(qū)等)，除回填以外的多余土石方需外運(yùn)，以保護(hù)環(huán)境。

基坑開(kāi)挖完成后，技術(shù)人員對(duì)基礎(chǔ)坑深、邊坡坡度、坑底平整度進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下道工序施工。

4.3 底板基礎(chǔ)施工

1)底板基礎(chǔ)墊層澆筑。驗(yàn)收基坑合格后，用預(yù)先釘出的輔助樁恢復(fù)塔位中心樁，基坑底部用經(jīng)緯儀(或水準(zhǔn)儀)和塔尺操平，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸用皮尺畫(huà)出底板四周位置，澆筑底板基礎(chǔ)混凝土墊層完成后，壓實(shí)墊層表面并用經(jīng)緯儀(或水準(zhǔn)儀)操平。

2)底板基礎(chǔ)支模、鋼筋安裝。底板基礎(chǔ)墊層凝固后，方可進(jìn)行底板基礎(chǔ)支模，底板基礎(chǔ)采用鋼模板。根據(jù)底板長(zhǎng)度和寬度，在模板下方各位置放置提前預(yù)制好的混凝土墊塊，模板外側(cè)采用支頂器或方木進(jìn)行固定；模板安裝嚴(yán)絲合縫，模卡安裝規(guī)范齊全；通過(guò)對(duì)角線法等方法找正模板，并操平；模板內(nèi)側(cè)表面應(yīng)涂刷一層脫模劑，以保證混凝土表面質(zhì)量。

與普通基礎(chǔ)相比，大板基礎(chǔ)基坑尺寸大，底板鋼筋多而密，鋼筋接頭多，鋼筋安裝施工量大。底板鋼筋施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的鋼筋配置、工器具配置情況、現(xiàn)場(chǎng)條件等因素，進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定每基底板基礎(chǔ)鋼筋連接方式。鋼筋連接可選用鐵絲綁扎、焊接、機(jī)械連接等施工方法，鐵絲綁扎時(shí)最小搭接長(zhǎng)度不少于45d，雙面焊接時(shí)最小焊接長(zhǎng)度不少于5d。鋼筋安裝時(shí)嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層，確保滿足設(shè)計(jì)要求。

3)底板基礎(chǔ)混凝土澆筑。對(duì)于環(huán)境允許的樁號(hào)，要采用商品混凝土泵送的澆筑方式，條件不允許時(shí)，采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的澆筑方式。

a.商品混凝土泵送澆筑工藝。大板基礎(chǔ)底板寬度一般為15 m～30 m，厚度為300 mm～600 mm。整個(gè)澆筑區(qū)域按每1.5 m劃分為若干個(gè)澆筑帶，混凝土澆筑時(shí)要“分段定點(diǎn)、一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”，確保相鄰兩個(gè)混凝土澆筑帶之間的澆筑間歇時(shí)間不超過(guò)混凝土初凝的時(shí)間，以滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。

混凝土振搗采用插入式振搗器。混凝土澆筑時(shí)在每臺(tái)泵車(chē)的出灰口處配置1臺(tái)～2臺(tái)振搗器，由于商品混凝土的坍落度較大，在底板內(nèi)可斜向流淌距離較遠(yuǎn)，混凝土振搗需及時(shí)進(jìn)行。使用振搗器時(shí)應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)均勻，逐點(diǎn)移動(dòng)，移動(dòng)間距不大于作用半徑的1.5倍；振搗時(shí)間一般以混凝土表面水泥漿不再出現(xiàn)氣泡，不再顯著沉落為止。

b.現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土澆筑工藝。幾臺(tái)攪拌機(jī)同時(shí)工作，通過(guò)攪拌機(jī)出口處的溜槽、溜筒進(jìn)行混凝土下料。底板基礎(chǔ)整個(gè)澆筑區(qū)域亦按每1.5 m劃分為若干個(gè)澆筑帶，澆筑順序亦按照每1.5 m一個(gè)澆筑帶依次進(jìn)行。澆筑時(shí)從距離每臺(tái)攪拌機(jī)較遠(yuǎn)處開(kāi)始，依次推進(jìn)，隨著澆筑通道兩側(cè)及下部的混凝土澆筑完畢，即拆除，轉(zhuǎn)至下一個(gè)通道，依次澆筑至攪拌機(jī)出口處。350型強(qiáng)制性攪拌機(jī)出料速度約為1 m3/5 min，每條澆筑帶需時(shí)60 min～120 min，水泥初凝時(shí)間一般大于120 min，一般均超過(guò)150 min。因此，每條澆筑帶之間的時(shí)間間歇60 min～120 min，小于水泥初凝時(shí)間，滿足混凝土連續(xù)澆筑要求。

混凝土澆筑時(shí)在澆筑平臺(tái)的每個(gè)下料處配置1臺(tái)～2臺(tái)振搗器，混凝土振搗需及時(shí)進(jìn)行，以保證混凝土質(zhì)量。

c.底板基礎(chǔ)表面壓實(shí)。由于底板基礎(chǔ)長(zhǎng)度和寬度尺寸大，為避免表面出現(xiàn)裂縫，在混凝土初凝前及時(shí)采用專用的電動(dòng)機(jī)械抹面機(jī)進(jìn)行表面壓實(shí)。既保證了混凝土表面光潔、平整、密實(shí)，又提高了底板基礎(chǔ)表面觀感質(zhì)量和施工效率。

4)底板基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)。底板基礎(chǔ)表面收漿壓實(shí)后，先采用滿鋪一層塑料薄膜，再鋪一層麻袋片，最后覆蓋一層彩條布的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，彩條布覆蓋時(shí)接縫處要壓緊，防止漏風(fēng)。隨季節(jié)、大氣溫度的變化，底板基礎(chǔ)混凝土可采用不同的養(yǎng)護(hù)方法。

5)底板基礎(chǔ)拆模。底板基礎(chǔ)拆模應(yīng)在具備拆模條件時(shí)進(jìn)行，混凝土強(qiáng)度應(yīng)保證其表面及棱角完整。

6)底板基礎(chǔ)混凝土溫度監(jiān)控。一般的大板基礎(chǔ)底板不屬于大體積混凝土范圍；當(dāng)大板基礎(chǔ)底板最小幾何尺寸大于1 m時(shí)，底板基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)按照大體積混凝土有關(guān)施工規(guī)范要求，編制專項(xiàng)施工方案，監(jiān)控溫度，避免溫度裂縫產(chǎn)生，保證混凝土施工質(zhì)量。

4.4 鐵塔基礎(chǔ)施工

底板基礎(chǔ)拆模后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上時(shí)，方可進(jìn)行底板基礎(chǔ)上部的鐵塔基礎(chǔ)施工。

1)卵石夾砂墊層鋪設(shè)。鐵塔基礎(chǔ)底臺(tái)下方與底板基礎(chǔ)之間，鋪墊一層卵石夾粗砂墊層(一般厚度為100 mm)，用來(lái)分開(kāi)底板基礎(chǔ)與鐵塔基礎(chǔ)。

2)鐵塔基礎(chǔ)支模、鋼筋綁扎。鐵塔基礎(chǔ)支模、鋼筋綁扎前必須在基礎(chǔ)周?chē)钤O(shè)鋼管桁架，便于鐵塔基礎(chǔ)模板固定，澆筑平臺(tái)采用鋼管搭設(shè)。

鋼管架搭設(shè)要求：立桿間距1.5 m，大橫桿間距1.2 m，操作層小橫桿間距1 m；必須設(shè)斜撐、剪刀撐；搭設(shè)牢固可靠，保證施工人員和運(yùn)料小車(chē)的安全。

3)鐵塔基礎(chǔ)混凝土澆筑。鐵塔基礎(chǔ)混凝土澆筑施工與普通直柱基礎(chǔ)相同，根據(jù)地形和交通條件可采用商品混凝土泵送澆筑和現(xiàn)場(chǎng)攪拌澆筑兩種方式。

商品混凝土泵送澆筑鐵塔基礎(chǔ)的過(guò)程中，要注意觀察模板、鋼筋、地腳螺栓有無(wú)移動(dòng)跑位；由于商品混凝土澆筑速度快，坍落度較大，混凝土翻漿現(xiàn)象較嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)至少配備2臺(tái)振搗設(shè)備，可采取鐵塔四個(gè)基礎(chǔ)分階段輪流澆筑的方法。

攪拌混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)要搭設(shè)澆筑平臺(tái)和運(yùn)輸通道，澆筑平臺(tái)和運(yùn)輸通道采用鋼管搭設(shè)。澆筑時(shí)配置攪拌機(jī)和至少2臺(tái)振搗設(shè)備。

由于鐵塔基礎(chǔ)底部與底板基礎(chǔ)之間鋪設(shè)了一層卵石加砂墊層，無(wú)論采用上述哪種澆筑方式，在鐵塔基礎(chǔ)澆筑過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)用經(jīng)緯儀隨時(shí)檢查四個(gè)鐵塔基礎(chǔ)中心，有無(wú)位移現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)位移，立即停止?jié)仓?，采取相?yīng)措施進(jìn)行調(diào)整。

4)鐵塔基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)。鐵塔基礎(chǔ)澆筑后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，要根據(jù)季節(jié)、大氣溫度的變化選擇不同的養(yǎng)護(hù)方法，基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)要符合有關(guān)規(guī)范要求。

5)鐵塔基礎(chǔ)拆模。鐵塔基礎(chǔ)拆模時(shí)的混凝土強(qiáng)度，要保證其表面及棱角完整。拆模應(yīng)自上而下依次進(jìn)行。

鐵塔基礎(chǔ)拆模后，要對(duì)基礎(chǔ)表面、基礎(chǔ)各個(gè)尺寸進(jìn)行驗(yàn)收，并做好檢查記錄。

4.5 基礎(chǔ)回填、場(chǎng)地恢復(fù)

大板基礎(chǔ)回填，一般采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行回填并夯實(shí)。先生土、后熟土，每回填300mm厚度夯實(shí)一次。預(yù)先制定好回填順序，分區(qū)域、分層次回填并夯實(shí)，嚴(yán)密監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)，避免發(fā)生鐵塔基礎(chǔ)整體位移或棱角損壞。

基礎(chǔ)回填完成后，合理堆放施工現(xiàn)場(chǎng)多余的土石方，不能堆放時(shí)要外運(yùn)。

在保護(hù)帽施工前，對(duì)大板基礎(chǔ)的可調(diào)式加長(zhǎng)地腳螺栓采取特殊保護(hù)措施，以備地基變形時(shí)調(diào)整使用。

Discussionontypicalconstructionschemeofbigboardfoundation

LIANGYing

(NationalNetworkShanxiPowerSupplyEngineeringContractingCompany,Taiyuan030001,China)

The paper introduces big board foundation construction features, application scope and technology principles. Starting from aspects of preliminary preparation, foundation excavation, and bottom foundation construction, it analyzes big board foundation construction points, and points out its advantages, such as advanced construction technology, strong applicability, and good economic and social benefits as well.

big board foundation, construction technology, foundation pit, iron tower foundation

1009-6825(2014)36-0039-03

2014-10-20

梁 英(1969- )，女，工程師

TU753

A