摘 要：樁基礎是常見基礎類型的一種，具有承載力高、沉降量小且均勻的特點，能夠承受垂直負荷、水平荷載和抗上拔力大的作用，在建筑基礎施工中得到廣泛的應用。在高壓輸電線路中，灌注樁基礎也是一個重要的分項工程。通常桿塔位于跨河地段的軟弱地基或者無法采用大開挖基礎時，考慮采用此類形式的基礎。對于工程技術人員來說，正確理解和掌握樁基的傳力原理、施工工藝與檢測，有利于提高他們對施工過程的控制水平，同時增加管理人員的知識儲備，提高施工工藝水平和施工質量，是實現工程創優目標的關鍵因素。本文主要依托500 kV 蒲撫送電線新建工程T68#灌注樁基礎施工，闡述使用沖擊鉆進行大孔徑嵌巖灌注樁施工方法，探討和研究施工工藝，保證工程施工質量，降低了成本，增強鐵塔的穩定性，并總結施工方法和積累經驗。

　　關鍵詞：大孔徑灌注樁 嵌巖樁 沉樁

　　1.工程概況

　　500kV 蒲撫送電線新建工程位于遼寧省境內，起于500 kV撫順變電站，終止于500kV蒲河變電站，線路沿線分屬撫順、鐵嶺和沈陽三個地區。線路全長88.2km，為500kV雙回線路工程。其中在高灣開發區的2.2km線路，因受規劃路徑的限制，沿河設計多個連續轉角，均采用鋼管塔。根據設計單位地質報告說明，此段地下巖層較淺，配置嵌巖灌注樁基礎，直徑均在1.6米～2.0米之間。提高基礎抗上拔力的作用，增強基礎的穩定性。

　　2.施工中遇到的問題

　　2.1施工中客觀存在的問題

　　500kV蒲撫送電線新建工程T68#鐵塔為SNT-60米型，右轉22°43′06″，全高近100米的轉角耐張塔，小號側檔距809m，大號側檔距僅為210m，A、B、C均為拉腿，角外側腿受力與終端塔相似，需要承受較大的上拔力，以保證鐵塔結構上的穩定。但是T68#鐵塔位于撫順渾河邊，距離河堤內側人工修筑的堤壩邊不足1.5m，A、B腿在河堤下外露4m，C、D腿在河堤上。此處為撫順極地海洋館旅游規劃區范圍內，當地規劃部門不允許澆制大承臺或修砌大護坡等，要求施工后恢復地表原貌，保證旅游開發環境不受影響。因此設計采用大直徑單樁灌注樁形式，單腿使用12根地腳螺栓呈圓形與鐵塔連接，塔腳板直接安裝在基礎頂斜面上。

　　在遼寧電力設計院提供的地址勘察報告中，塔位基面下7.5m左右遇巖石，巖石為較硬的微風化黃岡巖，因此設計將每根樁分為兩部分，上半段即非巖石層采用常規設計，下半段即巖石層采用嵌入設計，施工同時下沉樁封水，使樁內處于清水狀態或無水狀態。

　　2.2施工中技術能力及對設備的需求

　　東電送變電公司是國家電力施工一級資質，有較強的施工隊伍和技術人才，具有豐富的施工經驗和較高的管理水平。在國內外承擔過許多重大的電力施工項目，都能夠出色的完成施工任務，積累了大量的施工經驗，有能力完成本工程的嵌巖樁施工。

　　在以往的送電線路施工中，一般樁孔直徑都在800～1500mm，T68#鐵塔基礎樁孔徑為2000mm，在沈陽和撫順地區能夠鉆這樣大孔徑的設備較少，需要尋找新設備。

　　3.施工過程的管理

　　3.1與設計單位溝通

　　嵌巖灌注樁基礎在送電線路基礎工程中較少，東電送變電工程公司各級領導及相關部門高度重視，多次組織送電專家到現場了解情況，綜合分析問題，研究施工工藝及設備的選擇。并與設計單位溝通，并對施工工藝進行討論研究，選擇滿足施工的機械設備。

　　3.2鉆孔設備的選擇

　　設備選擇初期，技術人員提出了多種施工方案，主要停留在是否使用壓輪鉆還是繼續施工沖擊鉆的討論中。倘若使用壓輪鉆機進行鉆孔，則需要尋找設備，同時要尋找具有相應資質和施工能力的單位進行專業施工。若使用沖擊鉆進行鉆孔，則比較常規，我們有現成的機械設備和經驗豐富的施工人員和技術人員。選用后者只需要對鉆頭進行改進和更換，成本較小。經過相互比較，最終決定使用現有設備，經過適當改造后進行施工。即利用現有沖擊鉆，租用大孔徑的普通鉆頭和重錘式鉆頭各一個。既經濟又實惠，在保證施工質量和安全的同時為公司節省施工成本。

　　4.施工前的準備

　　4.1測量分坑

　　開工前，首先對塔位中心樁、方向樁進行復核，按照二分之一角平分線進行分坑。

　　4.2坑口護筒埋設

　　埋設坑口護筒是鉆孔之前重要的工序之一，坑口護筒是用鋼板制作的圓形長筒，一般厚度4～8mm，長2～3m，埋設在樁位上。它的作用是固定樁位，保證樁孔不致坍塌，同時使孔內泥漿高出施工水位，保證孔內水位壓力，穩固孔壁以防止塌孔。護筒內徑一般要比樁徑稍大一些。T68#鐵塔基礎樁孔徑為φ2.0m，采用沖擊鉆沖擊成孔方式，所以需要用φ2.1m內徑的護筒。護筒埋設根據分坑情況，選擇好鉆機位置，鉆機就位后，利用鉆機起吊裝置將護筒吊入孔中，高出施工基面0.3m以上，夯實周邊土。保證護壁在鉆孔過程中不至于偏位，并垂直度進行一次復核，發現偏差即使糾正。護筒平面位置應埋設正確，偏差不宜大約2cm;護筒傾斜度不應大于1%。

　　4.3鉆機就位

　　安裝鉆機前要對基面進行整平，搭建工作平臺，保證設備就位后的穩定性和平整度，使操作時不至于發生位移或者搖晃，并用砂袋在設備外圍進行保護，防止汛期河道漲水將設備沖走。鉆機后部要用地錨錨固，防止移錘出渣時鉆架前移，而造成斜孔或偏孔。開鉆前，應先檢驗鉆頭直徑是否復核設計要求，然后根據四角控制拉好的“十字線”對準樁位，經現場技術人員核查，報監理驗收合格后，方可開始進行鉆孔。鉆孔過程中鉆孔中心必須對準樁中心，并在鉆孔過程中經常檢查，發現偏差及時糾正。

　　4.4泥漿制備

　　泥漿的原料采用優質膨潤土，在原地修筑泥漿池造漿，為防止泥漿外滲，可在泥漿池內側襯一層土工布或塑料布。泥漿具有防止塌孔，懸浮鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆頭、增大靜水壓力并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流的作用。泥漿比重小，容易出現塌孔，護壁效果差;泥漿比重大，影響鉆孔速度和泥漿的利用。根據工程實際情況，由實驗室試驗后提供各項指標，調制成的泥漿，一般性能指標控制在：比重1.08～1.25，粘度19Pa·S～28Pa·S，含砂率小于4%，pH=7～10。另外為了防止因泥漿比重大而引起“糊鉆”現象的發生，摻加外加劑燒堿0.1%，提高泥漿的粘度和膠體率，改善泥漿性能，增加了鉆孔進尺速度。為保證成孔速度和質量，施工中應該隨著孔深度的增加，即使調整泥漿的性能，并連續向孔內補充泥漿，防止孔壁塌方。

　　4.5制作沉樁

　　沉樁制作時，采用大直徑鋼板制作圓形(內徑2m，壁厚12mm)，施工時沉至巖石層頂面，對孔壁進行加強保護。A、B腿沉至自然地面下7.6m，C腿沉至自然地面下12.8m，D腿沉至自然地面下12.5m。沉樁的內壁大于孔徑10～50mm之間，在沉樁下端口應做利于切入巖土層的加強處理。

　　5鉆孔

　　5.1 非巖石層鉆孔

　　在鉆機就位等前期準備工作完成后開始鉆孔，非巖石層采用常規方法，懸掛直直徑2.0m大直徑鉆錘進行鉆孔。鉆機架必須始終保持平穩且立于樁位，鉆錘中心要與樁柱中心重合;為補償鉆架吊錘時前部出現的下沉，墊塞鉆架時，要讓鉆架前部高于后部，使鉆架橫梁上鉆繩滑輪槽口向后10cm左右。在鉆孔過程中，嚴禁沖錘在樁孔內長時間停留，停工時必須將沖錘提出孔口。當開始鉆孔時應低錘勤擊。遇到淤泥、細砂等軟弱土層，加小塊片石和粘土0.5m左右的深度，干打1m左右，反復沖擊造壁，以使護筒腳密實。一般粘土和亞粘土，開鉆時無需加土，既可放水濕打使其成漿，并在鉆進的同時向樁孔內補充進水，使樁孔內不斷溢出泥砂水，以防止吸錘和減少出渣次數。

　　5.2安裝沉樁

　　待鉆孔到巖石層后，復核成孔深度，滿足設計要求，請現場監理進行簽證，然后安裝預先制作好的沉樁。沖孔直徑比沉樁外徑直徑略小，待成孔深度到位后，再將沉樁按照要求安裝沉樁。應利用吊車吊裝到孔口上方，緩慢放入孔中，要靠沉樁重力使其緩慢下沉。在下沉過程中，要防止沉樁傾斜，發現傾斜及時矯正。待沉樁不能下沉時，可用重錘等設備在頂面進行擊打，使沉樁底與巖層緊密結合，防止樁端口與基巖面之間有泥沙、碎石等滲涌入時，應在采取密封技術措施后，再進行鉆孔，它解決得好壞，措施得當與否，對工程的進展和質量影響很大，若不采取有效的密封處理，將會使樁下大量泥沙和碎石涌入，發生卡鉆、埋鉆等嚴重事故，以致延誤工期和灌注混凝土質量的下降。最后檢查沉樁底端是否有鋼板卷邊現象，若護板下端卷邊，可采用直接利用沖錘進行切削處理。

　　5.3巖石層鉆孔

　　沉樁安裝完成后，泥漿即可停止循環，使用小徑實心重錘對巖石層進行鑿巖鉆孔。由于巖石層的微風化花崗巖比較硬，沖擊鉆進尺緩慢，所以在鉆進過程中，應及時排渣，使鉆錘經常沖擊新鮮巖層。當進尺十分緩慢的情況下，先采用小口徑重力式鉆頭進行鉆孔，待鉆到設計深度是，進行2～3次擴孔的方法，完成巖石層的樁孔，使其滿足設計的要求。

　　6清孔、鋼筋籠吊裝及樁體澆制

　　6.1采用空壓機清孔

　　導管未送氣時，不可將導管插入孔底，應離孔底泥漿層2m左右，以防泥漿沉淀而堵塞氣管。

　　當清孔開始時，應先送水后送氣，嚴格保證孔內水位。

　　清孔過程中，應視出渣濃度慢慢下放導管，當導管下放至孔底0.5米時，要將導管前后左右移動，但移動時要避免碰孔壁。

　　當孔內排出的泥漿用手觸及無粗粒感覺，成清水狀態時方可滿足嵌巖樁的施工要求。清孔達到標準后,盡快轉移鉆機進行后續工序。

　　6.2鋼筋籠吊裝

　　本基礎鋼筋籠分兩段，先將如巖石部分鋼筋籠吊裝，安裝后檢查安裝位置，合格后方可安裝上半段的大鋼筋籠。

　　鋼筋籠吊裝入孔時應防止碰撞護筒和損傷孔壁，并確保鋼筋籠軸線與樁孔軸線重合。為此可在孔壁對稱掛四根鋼管或按設計要求設置混凝土墊塊，鋼筋籠應正直慢慢下落到規定位置，待灌注混凝土能確保鋼筋位置時，再將導向鋼管提出。

　　6.3水下灌注混凝土

　　6.3.1水下澆筑混凝土的準備

　　①鋼筋籠吊裝完畢，且作隱蔽工程驗收合格后方可澆注水下混凝土。

　　②預先在具備合格資質的預攪拌商品混凝土公司按照設計要求簽訂訂貨協議。

　　③用的隔水球應有良好的隔水性能，做到能順利排出。

　　④使用前應試拼裝、試水壓。試水壓力為0.6～1.0MPa。導管提升時，不得掛住鋼筋籠。

　　6.3.1澆注混凝土的封水施工

　　①為保證初灌成功，應制作容積不小于3m³的漏斗，至于導管口，儲蓄初灌水泥。

　　②使隔水栓能順利排出，導管底部至孔底距離宜為300～500mm。

　　③應有足夠的混凝土的儲備量，壓水過程混凝土澆注不得中斷，使導管下端一次埋入混凝土面下0.8～1.2m。壓水沖灌所需最小混凝土量應以計算確定。

　　④沖灌后應用測繩實測灌注深度，并計算相應埋管深度，壓水沖灌混凝土是水下澆注混凝土的關鍵，其成功的標志是澆注混凝土后導管內沒有水。

　　6.4混凝土的灌注

　　①壓水沖灌成功后繼續將混凝土從導管向孔內澆灌，隨混凝土的上升，應適當提升和拆卸導灌。提管時應保證導管始終埋入混凝土±1.5～2m，嚴禁導管提出混凝土面。混凝土灌注過程，應設專人經常測量導管的埋深。

　　②混凝土澆注過程中，每拆除一節導管，同時計算一次樁徑。現場技術員測量導管埋深及管內外混凝土面的高差，填寫水下混凝土澆注記錄。水下混凝土必須連續施工，每根樁的澆注時間按初盤混凝土的初凝時間控制。

　　③為保證樁頂澆制質量，破樁頭長度不小于1.2m。當用空壓機清孔時，混漿層高度可以減少至0.6m左右。在鋼護筒未拔出前，先用人工將混凝土挖出，調整好樁頭護筒中心及地腳螺栓，在按照掏挖基礎施工的方法進行施工，并保證振搗質量。

　　④混凝土灌注到地面后應清除樁頂部浮漿層安裝樁頭模板，找正和安裝地腳螺栓，清除灌注樁頭混凝土。樁頭模板與灌注樁直徑應相吻合，地面以上樁基礎應達到表面光滑、工藝美觀。

　　7養護及拆模

　　7.1基礎的養護

　　用適當的材料對混凝土加以覆蓋或者適當澆水，使混凝土在一定的溫度與濕度條件下，逐漸硬化。養護工作應在澆完后十二小時內開始進行，養護時間不得少于五晝夜。

　　7.2拆模

　　混凝土強度達到300N/cm²可拆除模板，拆模時，必須請項目部及監理工程師檢驗。

　　7.3試塊制作

　　在砼灌注過程中，按每根樁隨機制作1組砼試塊，并在同條件下養護，其28天抗壓強度值作為砼評定依據。

　　7.4檢驗樁

　　尋找具有合格樁檢驗資質的單位進行檢驗，并出具檢驗報告。

　　8.結束語

　　在送電線路中，灌注樁基礎使用已經非常廣泛，它結構上和施工上的優越性越來越明顯，本文主要是依托500 kV 蒲撫送電線新建工程，同大家一起研究利用沖擊鉆完成大孔徑嵌巖灌注樁基礎的施工方法。正確理解和掌握樁基的傳力原理、施工工藝與檢測，提高技術人員對施工過程的控制水平，增加管理人員的知識儲備，提高施工工藝水平，保證成樁施工質量，是實現工程創優的目標。

　　參考文獻

　　[1]李慶林 架空送電線路施工手冊 北京，中國電力出版社，2002

　　[2]筑龍網主編 建筑樁基施工技術案例精選 北京，中國電力出版社，2009

　　[3]張惠 巖石鉆鑿設備 北京，人民交通出版社，2009.3