陳熙
摘 要: 本文主要針對輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術進行解析,分析必要性的基礎上,提出輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術的基本方法和步驟。
關鍵詞: 輸電線路;塔基溶洞;處理施工技術
在輸電線路的結構設計中,需要對施工地質(zhì)提前進行勘察及采樣分析,在勘察的時候按照一塔一孔的原則進行。隨著我國電力行業(yè)發(fā)展,電網(wǎng)進一步完善,各項工程在全國范圍內(nèi)展開,部分地區(qū)工程地質(zhì)情況復雜,在基巖方面體現(xiàn)即基巖面起伏較大,地層之間也存在明顯差異,這樣可能會導致勘察的過程中不能夠發(fā)現(xiàn)溶洞存在。當這種情況出現(xiàn)時,施工完成之后,發(fā)現(xiàn)溶洞現(xiàn)象需要進行及時處理,一般常用處理方法有灌注樁等,傳統(tǒng)處理中還經(jīng)常采用重新成樁的方式,這兩種方式成本較高,不符合經(jīng)濟性原則。我們經(jīng)過長期實踐,在輸電線路塔基溶洞處理中提出了注漿處理的施工方法,希望能夠為塔基溶洞問題提供有效的解決措施。
1.工程概況
500kV玉城至花都雙回解口入東坡線路工程(佛山段),T27,N27號塔位于廣東省佛山市樂平鎮(zhèn)2魚塘內(nèi),魚塘圍堰已經(jīng)做好。2014.03.16,施工隊在N27號II腿鉆樁過程中,大約在20m深位置,突然發(fā)生塌孔現(xiàn)象,估計是提前鉆破溶洞,導致表面砂層滑落溶洞而造成約面積8m、深約1m的塌陷,鉆頭被吸入地下,無法拔出。
2.輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術研究必要性
2.1溶洞的危害性
(1)基礎施工過程中突然刺破溶洞,容易造成漏漿、塌孔、倒機等安全事故的發(fā)生,危害到施工人員的生命。
(2)溶洞的存在會造成基礎的穩(wěn)定性變差,長時間溶洞侵蝕,使樁底承載力不夠,從而導致基礎塌落,桿塔傾斜,導線斷裂等嚴重事故。
2.2方法的匱乏性
目前在電力線路基礎施工中主要有兩種溶洞處理方法:“堵、越”來處理溶洞,但兩種方法都具有一定的局限性。對于“堵”只適合于小且已發(fā)育完全、半徑較小、無水的溶洞;對于“越”雖適合于所有溶洞的施工,但局限于青賠較容易的塔基。
3.塔基溶洞工程問題分析
3.1工程現(xiàn)場情況
(1)N27、T27塔基在名貴魚塘,青賠及圍堰施工已完成,若進行移位二次青賠成本高,且無法保證移位后塔基下無溶洞,故“越”(移位、越開)的方法不適用。
(2)N27塔基基礎正常施工過程中出現(xiàn)了,漏漿,地基大面積下沉現(xiàn)象。
3.2問題分析
發(fā)現(xiàn)問題后,通過勘探部門勘察N27、T27塔基I、II腿下溶洞大且量多,且無法確認其是否發(fā)育完全。故采用常用的方法:a.用鉆機刺破溶洞灌注泥漿將其灌滿再進行鉆樁;b.將溶洞刺破后,換用沖機將石塊和泥土沖入,從而達到填充目的;此兩種方法能有效處理小且不再發(fā)育的溶洞,但對于大且還在發(fā)育的溶洞在刺破瞬間存在未知性,樁機隨時都有被瞬間吸入的危險,從而導致人員傷亡事故,故采取常用“堵”的方法不適用于N27、T27現(xiàn)場實際情況,危險系數(shù)太高。
3.3分析結果
針對前面對工程狀況的分析,本文在提出塔基溶洞注漿處理施工技術來解決塔基溶洞問題,經(jīng)過分析提出方案思路:
首先應該考慮采用何種方式來安全刺破溶洞,在這一條件下對刺破溶洞的鉆孔也提出要求,不能太大。
其次,應該分析如何對溶洞進行填充,要想實現(xiàn)這一步必須保證刺破溶洞后能滿足砂、漿的灌入。
最后,還應該考慮怎樣實現(xiàn)溶洞發(fā)育環(huán)境的破壞。對于灌入砂、漿時必須要達到一定的壓強,保證填充密實。
4.施工方法及施工程序分析
4.1施工方法確定
在對500kV玉城至花都雙回路解口入東坡線路工程(佛山段)分析的基礎上,確定N27塔基基礎采取先填沙、加壓灌漿的方法處理溶洞。灌漿的主要范圍和數(shù)量也確定,如上圖所示。
在該工程溶洞填充施工中,采用輸送泵進行沙以及漿液的輸送。通過鉆孔機打穿溶洞,然后和輸送泵泵管相連,向鉆的孔中安放鋼管,鋼管距離溶洞底部的距離有要求,一般距離在50cm左右,利用鉆機還應該打好排氣孔,保證溶洞內(nèi)的氣體排出,有效防止地表隆起問題的產(chǎn)生。進行泵送,一般一天之后需要進行抽芯檢查,對于存在的溶洞填充不密實等問題必須進行及時處理,在繼續(xù)打孔進行面下50cm填充,一般采用下袖閥管進行注漿回填,在溶洞問題處理中采用純水泥漿進行回填。注漿完成之后需要再次進行鉆孔,主要目的是進行抽芯取樣,對于不滿足要求或者不密實的情況,必須進行重新打孔注漿,經(jīng)過多次檢查之后,最終保證低級滿足實際要求。
4.2注漿鋼管安設施工分析
在注漿中需要進行鋼管設計與確定,本工程中采用120mm的鋼管,確定好注漿鋼管之后按照相應標準、要求以及規(guī)范展開施工。在本工程建設中還采用邊鉆孔邊下關的方法進行,這樣能夠有效避免鉆孔堵塞,保證下管以及注漿質(zhì)量。鋼管安裝好之后,要求鋼管能夠?qū)崿F(xiàn)和混凝土攪拌車的連接,然后注入相應漿液。
4.3注漿加固施工分析
4.3.1鉆孔
本工程中最終確定的鉆孔直接達到90-110mm。本工程土質(zhì)較軟因此采用三葉鉆頭成孔。對于工程中部分相對較硬的部分,還采用金剛鉆頭進行鉆孔。本進行鉆孔過程中采用泥漿循環(huán)護壁成孔方式進行。具體施工過程中采用GY-1A型鉆機進行鉆孔,采用2臺鉆機進行并排鉆進,對鉆孔間距進行確定2m*2m,確定鉆孔深度為洞底0.5m。在施工過程中,完成鉆孔之后對孔洞進行檢查,保證沒有坍孔。當出現(xiàn)坍孔以及不能順利成孔的情況,可以考慮采用跟管鉆進技術完成鉆孔,完成鉆孔之后取出套管即可。
4.3.2澆注套殼料
套殼料一般采用水泥和黏土進行拌制,一般按照1:1.5比例進行混合拌制,保證材料粘度在25Pa*s左右,在拌制的過程中采用水泥漿攪拌筒作為主要機械進行。在完成鉆孔以及清孔之后,利用鉆機將拌制好的套殼料壓入孔底,保證套殼料充滿整個鉆孔。
4.3.3安放袖閥管
本工程中用到的袖閥管采用48mm管徑,在地面下2m處采用實管,在其中設置止?jié){塞,主要通過其進行封口,一般一套塞子只包含一個灌漿孔。完成前面鉆孔以及套殼料的安裝之后,對袖閥管進行處理,直接需要對袖閥管進行黏連,另外通過注入清水可以很好的減小袖閥管安放浮力。在袖閥管安裝中還應該注意其下放距離,一般需要露出地面0.4m左右。完成袖閥管安放之后,采用沙土進行止?jié){料封堵。
4.3.4注漿
在本工程以及項目建設中,進行了多次探索以及嘗試,最終確定最佳漿液配比,完成雙漿液配置。注漿漿液配置中水灰比為1:1.2,完成漿液配置之后采用雙漿液配置的方法利用BW-150型注漿機注漿。
4.3.5灌漿
在進行灌漿過程中需要采用流量計進行流量記錄。在本工程進行灌漿作業(yè)中采用BW-150型注漿機,配備這一注漿機之后進行注漿,注漿過程中需要對注漿壓力進行口控制,保證注漿壓力在0.6-1.0MPa范圍內(nèi)。
注漿以及灌漿過程中需要對地表進行監(jiān)測,不僅僅要對注漿、灌漿施工臨近支架樁基礎以及支架結構沉降進行監(jiān)測與控制,還需要對地面沉降量進行監(jiān)測與控制,根據(jù)檢測量進行相應使用方案調(diào)整,保證注漿、灌漿正常施工,同時還能夠保證施工周圍建筑物穩(wěn)定性。
結論
溶洞地質(zhì)對于輸電線路基礎施工來說一直是一個難點,基礎施工過程中極易發(fā)生塌孔、塌方事故。以前在設計線路路徑時往往選擇避開溶洞地質(zhì)的地區(qū),但隨著城鄉(xiāng)建設快速發(fā)展,可選用的路徑越來越少,且溶洞地質(zhì)分布不確定性較大,很難保證移位后塔位地基不會出現(xiàn)溶地質(zhì),而往往會發(fā)生塔基反復移位,造成建設費用大幅增加、長期窩工等問題。實踐證明,采用袖閥管注漿加固處理溶洞地質(zhì)的塔基,有效地保證了溶洞多發(fā)地區(qū)輸電安全。
參考文獻
[1]鄔彪彪,傅志浩,梁坤泉. 架空送電線路塔基溶洞后處理中灌漿技術的應用[J]. 山西建筑,2013,39(05):64-66.
[2]劉練兵. 某特高壓線路塔基巖溶勘測成果淺析[J]. 電力勘測設計,2012,(04):8-11.