500kV输电线路工程灌注桩基础施工方案.pdf
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1、500kV 输电线路工程灌注桩 基础施工方案 第一章 工程概况与地质条件分析 一、项目概况 1、工程简述 本标段线路起自九湖线 J8XX 县黄老门车站附近,止于湖口 500kV 变电站.线路全长 63.914 公里,本标段导线型号一般地段为:10mm 冰区采用 4 LGJ-400/35,15mm冰 区 采 用4 LGJ-400/50,跨 越 段 采 用4 LHBGJ-400/95,地线采用一根湖口变至 J47 九湖线 5.7km 采用 JLB30-150,其他地段采用 GJ-100;另一根全标段采用 OPGW 光缆;本工程位于 XX 省 XX 市境内,以湖口变方向为线路前进方向,线路全长63.
2、914km,本工程跨越段铁塔基础采用灌注桩基础,鄱阳湖跨越段全长大约6.0 公里.跨越段铁塔桩号为 135#、136#、137#、138#、139#、140#、141#、142#Y、142#Z、143#共计 10 基桩基础.基础部分设计为钻孔灌注桩,桩径为 12001400mm,桩上部设有承台和塔桩.桩体、承台、塔桩全部采用C30 现场搅拌混泥土.跨江点:湖口县西南侧约 5km 处 东岸:洪家村西面约 1km 的锅棚山 西岸:航道西侧的沙洲上 跨越方式:耐张塔直线塔直线塔耐张塔 直线跨越塔位:东岸:锅棚山上立塔 西岸:航道西侧的水中立塔 直线跨越塔:双回路蝶型钢管塔 2 基,呼高 81 米,全
3、高 104.5 米.耐张塔:单回路干字型角钢塔 4 基,呼高 24 米,全高 40 米,单基重量预估为 62.8t.湖口跨越另有约 3.9 公里位于鄱阳湖中立塔,塔型数量分别为 6 基SZC32 直线塔和 1 基 SDJ2 双回路终端塔.交通条件:西岸桩基位于鄱阳湖中,桩基础所在地段均为泥沼、河网,大型设备交通运输较为困难,施工需修建临时施工道路,方可以运输.XX 侧位于鄱阳湖区,湖口测位于低山丘陵区.2、工程地质文件 XX 侧共计 10 基直线塔位于鄱阳湖湖区,根据 XX 所提供资料,其主要地层有:上层为薄层粉质粘土及厚层淤泥,中部部为粉细砂、中粗砂、砾石及卵石层,下部为基岩,基岩埋深较深,
4、埋深为 25.5-46.0 米,岩性主要为砂岩、页岩,强风化层普遍较厚,局部地段为灰岩,采用桩基础,以砾石、卵石及基岩层为桩基持力层;由于 139#直线塔下部基岩为灰岩,且岩溶发育强烈,存在溶洞,采用摩擦桩,使上部压力尽量不传至岩溶顶板而产生地面塌陷,影响塔基稳定.XX 侧 141#SDJ2、142#JK-左、142#JK-右,终端塔及耐张塔、左右跨越塔,位于鄱阳湖湖区,钻探勘测资料,其主要地层有:上层 16.8-19.4米为淤泥,往下为粉细砂、中粗砂,砾卵石,下伏砂岩,局部夹页岩,强风化厚度达4.8-10.6米,中风化页岩埋深在30.4-41.1米,桩基础,以中风化的砂岩为桩端持力层.湖口侧
5、 143#基塔即跨越塔及耐张塔,位于低山丘陵区,其主要地层有:碎石土及粉质粘土混碎石,层厚 1-4 米,为丘陵覆盖层土,下伏基岩为砂岩.覆盖层及基岩的力学性质均较好,可采用天然地基.沿线地下水位较高,地质岩层复杂,粉质粘土厚度薄,成孔时应注意水位或泥浆护壁,确保泥浆浓度和水位高度,以不跨孔事故发生为主.第二章 编制依据及原则、设计图纸及技术资料.、建筑桩基检测技术规范 JGJ1062003 J2562003.、混凝土结构设计规范 GB500102002.、建筑地基与基础设计规范 GB500072002.建筑桩基检测技术规范 JGJ1062003 钢筋焊接及验收规程 JGJ182003.钢筋焊接
6、头试验方法标准 JGJ272001.建设工程项目管理规范 GB/T503282001 工程测量规范 GB50026-93 11中华人民 XX 国 工程建设标准强制性条文 工业建筑部分建标200040 号 12 建筑机械使用安全技术规程 JGJ332001 13 施工现场临时用电安全规范 JGJ46-88 本公司制订的程序文件和我公司现有技术力量及对桩基等工程的施工经验,拟投入本工程的生产资源.2、编制原则、科学合理安排施工作业面和工作程序,合理搭配、科学组织流水作业,根据施工实际情况科学调配施工生产所需要的资源,确保工程在 2009 年 3 月20 日完工.、精心组织,合理安排,强化管理,确保
7、本工程达到合格标准.、加强现场施工组织协调和管理工作,确保安全生产.、做好施工范围内的环境保护工作和文明施工.第三章 施工部署 鄱阳湖水位属季节性水位,常年受长江水位影响,冬季11 月底至次年 3月底为全年最低水位期,是施工的最佳时机,夏季雨季来临,鄱阳湖水位上涨,无法施工.为了在汛期来临前完成所有桩基础的施工,同时实现本工程的质量、进度要求,以及在规定的时间内优质高效完成 XX至湖口 500KV 输电线路工程跨越段 135#、136#、137#、138#、139#、140#、141#、142#Y、142#Z、143#共计 10 基桩基础灌注桩桩基、承台、塔柱等工程施工任务,我公司项目部在本工
8、程上严格按项目法组织施工,执行项目经理负责制.并将本工程列为公司重中之重,充分发挥我公司的技术管理、人才、设备等优势.组建工程项目经理部,配齐从开工至交工整个工程中需要的所有职能部门.以确保整个工程在施工全过程中具有连贯性、整体性,从而为全面管理、全面协调、全面控制制造有利条件.1.工程质量目标 我们将按照业主的质量目标进行施工,承诺确保本工程质量达到优良级标准,确保满足设计及各项验收规范要求.在整个施工过程中推行全面质量管理,组织QC攻关,克服质量通病,确保工程质量优良率.2.安全生产目标 在整个施工过程中杜绝死亡事故,严格按月轻伤事故控制在 1以内,严格达到五无标准,即无死亡、无重伤、无火
9、灾、无中毒、无坍塌.施工现场治安管理目标,无刑事犯罪案件,消除六害行为.第四章 施工方案 第一节 钻孔灌注桩施工工艺 依据本工程的地层特性,施工钻孔灌注桩拟采用泵吸反循环成孔,水下砼灌孔成桩工艺.一.钻孔桩施工流程图 编写施工报检 查 护 筒技 术 交检查保证施工质量双检复测桩桩位测量埋设护检 查 铺 轨检查护筒埋设偏差、垂直设备安装验收开检查钻机对孔位偏检查钻孔水检查循环系统及泥浆检查钻头尺检查泥浆性检查泥浆性钢材强度实检查钢筋笼制作规格及焊接钻进成孔 检查安全措清 孔 检查孔深、孔径、孔检查孔深 下 置 钢 筋检查笼体间主筋焊接检查钢筋笼定位、高程与桩位中检查导管密封性、强度及装配下置灌注
10、导检查导管下入深检查孔底沉二次清孔 检查隔水塞质砼拌合 留 取 砼试起拔护筒 灌 注 水 下桩 头 处砼 养检 查 泥浆 性检查砼灌注高检查桩顶高程和钢筋笼三、施工进度划分 进埸、准备工作 5 天,成孔灌注 30 天,春节放假及机动时间 10 天,桩基凿桩头及配合桩基检测等 15 天,承台及塔柱施工等施工 23 天.四、主要施工方法 一、施工准备 1、场地规划布置:施工场地在设备进场前进行平整,接通水电,铺设施工车辆进出道路,按成孔、灌注、制作钢筋笼、废水废渣临时存放,材料工具存放及搭建工地临时设施等方面的需求进行合理规划布置,做到文明施工.2、工程测量 1 施工控制网:为保证整个施工测量精度
11、和顺利进行工作,首先应准确的测设与保护好场地施工控制网,包括平面控制网和标高控制.根据 XX 提供的轴线网平面图及基准点等相关数据,用全站仪在场区建立统一的直角坐标系控制网,作为杆塔的定位、放线依据.控制网的网点控制桩为避免在施工过程中遭到破坏,将其引到距施工范围较远处,打入木桩或钢筋,用砼包护,使其牢固、稳定、不下沉、不变位.2 高程测量:场区内的高程控制网采用二等水准测量的方法进行引测,以保证其主精度.各控制点由设计单位提供的水准点标志或相对标高参照点引出,用全站仪准确引测到杆塔周围便于观测的位置进行固定、保护.3桩位测量:根据测量控制点,用全站仪准确放出全部桩位.3、钢护筒埋设:护筒有利
12、于钻具控制桩位,隔离地面水渗漏,防止孔口坍塌,提高孔内液压力以稳定孔壁和固定钢筋笼等作用,认真埋设好护筒,是钻孔桩施工的重要环节.1护筒 10mm 厚的钢板卷制,其内径比钻孔桩设计直径大 150mm,直径误差不大于 20mm,其长度视地层情况确定,对接护筒,要求对焊平直,密封性好.为便于下放起拔,护筒上口应回焊吊环.2埋设护筒时,护筒中心轴线应对正测定的桩位中心,并应严格保持护筒的垂直.埋设护筒时,应先固定护筒的正确位置,然后用粘土分层回填夯实,以起到紧固护筒和底口止水作用,防止护筒偏斜或漏、涌水现象发生.3如护筒底土层不是粘性土,底口处易渗漏坍塌,应挖深换土,在筒底回填夯实 300500mm
13、 左右厚度的粘土后,再安放护筒.4护筒上口应用钢丝绳对称吊紧,防止下窜.4、钻头制作与选型:钻进施工中对钻头的要求,概括起来主要有以下几方面:切削性和适应性好:钻头本身应有良好的切削性能,以提高钻进效率.从理论上讲,对于不同的地层条件,选用不同类型的钻头,才能获得好的切削效果.但在实际钻进过程中,即使孔不太深,也要穿过多种地层,如果钻一种地层更换一种钻头,就会使钻进辅助加长,工效降低.因此在钻孔中,总希望从开孔到终孔不更换钻头又能获得好的钻进效率,这就要求钻头对各种地层都有良好的切削性能.即节削性好,适应性强.回转阻力和流阻小,排渣性好:由于钻头直径大,切削的扭矩要求很大.因此钻头本身的回转阻
14、力要尽可能的小,水口应敞开,规整,光洁度好,流阻小,减少循环局部流阻压力损失,防止钻渣堆积、挤压、卡堵钻头水口,影响正常排渣.导正性好:泵吸反循环钻进,由于管路水龙头偏重,钻机本身对钻具的导正性差.这就要求钻头本身有良好的导正性,以满足桩孔垂直度要求.强度大、寿命长:泵吸反循环钻进,钻头孔底工况是较好的,但钻头承受的扭矩大,要求钻头本身有足够的强度、耐磨性,以提高钻头的寿命.钻头造型 直孔钻头:依据工勘资料和设计桩端持力层要求,及类似工程施工经验.钻孔采用四翼合金钻头,该钻头具有成孔导正性好,不易包钻,回转阻力和流转阻力小等特点.此外翼板底面与中心管轴线夹角和前突出的龙门设计,即利用沉渣汇集与
15、清孔,也更有理想的导正作用.钻头直径:为确保工程质量和进度,根据设计要求确定桩头直径.5、泥浆的配制 泥浆是桩孔施工的冲洗液,主要作用是清洗孔底,携带钻渣,平衡地层压力,以及护壁防塌,润滑和冷却钻头等.泥浆由粘土、清水和泥浆化学处理剂按一定的配比搅拌配制而成,也可利用地层粘土自然造浆.造浆粘土选用水化性能好,造浆率高,含砂量少的膨润土粉或当地粘土,要求造浆胶体率不小于 95%,.含砂率95,含砂率%8,稠度 0.4,PH 值 78.6、泥浆循环系统 泥浆循环系统通常包括泥浆池、沉淀池、贮浆池或搅拌池、循环槽等,根据场地条件,桩位分布、桩孔容积、地层情况、工艺方法、钻渣废浆的清除外运等因素综合考
16、虑布设.为简化循环系统,可在现场设集中的泥浆集中的泥浆供应站和大型废浆池.泥浆池的容积一般为单桩桩孔容积的 11.2 倍,用砂袋砌筑.沉淀池的容积一般为 1540m3,根据工艺方法和桩孔直径不同酌情选定,其数量依场地大小设置 23 个,以轮换使用.循环槽根据不同的工艺方法布设.反循环法因泵量大,循环槽需有较大的断面,以保证回流桩孔的冲洗液量满足回灌要求,其规格通常为 600400宽高mm.7、设备安装 1 钻机行走钢轨铺设必须平直、稳固,其对称线与桩孔中心线的偏差不得大于 20mm,轨道面上任意两点的高差不得大于 10mm.钻机运行时钢轨不应有明显沉陷.2设备吊装必须由持有专业执照的起重人员作
17、业,严禁无照操作.吊装时地面应有专人配合指挥,闲散人员应撤离作业范围.3设备安装就位之后,应精心调平,并用螺旋支架支撑牢固,确保施工中不发生倾斜、移位.作业之前,设备应先试运转检查,以防止成孔或灌注中途发生机械故障.4 所有机电设备接线必须安全可靠;处于运输道路上的电缆,应外套管道保护或挖沟埋设.5各项设备的安装、使用、搬迁、拆卸和维护保养,除执行本规程的有关规定外,还应按其使用说明书正确操作使用.6开钻前,用水平尺、经纬仪检测水平度和垂度度.7整个设备安装完成后,由技术负责人、测量员、质检员、安全员、机台班长等进行验收合格签字,由技术人员下达开孔通知,报监理认可开钻施工.8、材料运输进场 施
18、工现场不可能储放全部材料.根据施工进度合理安排材料运输进场.二钻进成孔 施工准备工作完成后,由项目工程师、质检员、材料员、测量员、安全员、操作员等进行验收合格签字,由技术人员下达开孔通知报监理检查认可后开钻施工.1、钻头与钻具 钻头采用四翼合金钻头,钻杆采用插接式钻杆,外直径为168mm.2、砂石泵起动后,应待形成正常反循环,才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底.开始钻进时,应先轻压慢转至钻头正常工作后,逐渐增大转速,调整钻压,以不造成钻头吸口堵水为限度.3、钻进时,应认真细心观察进尺情况和砂石泵的排水出渣情况;排量减少或出水中含钻渣量较多时,应控制给进速度,防止因循环液比重太大而中断反循环.4
19、、钻进参数应根据不同的地层情况、桩孔直径,并获得砂石的合理排量和经济钻速来加以选择和调整.泵吸反循环钻进的参数包括钻压、转速和泵的排量三个钻进过程中可以控制的工艺参数.通常,钻进参数应根据地层条件、钻头类型以及设备能力和操作人员的技术水平来确定.a 钻压的确定:在第四系地层钻进时,由于地层的压入强度很小,钻压要求较小,而且受砂石泵排量决定的排渣能力影响很大.排渣能力钻进速度.b、转速的确定 在泵吸反循环钻进过程中,当钻头线速度到达一定值时,增加转速钻进速度并不增加或增加很少.在钻机回转轴的功率一定时,增加转速,则会减小回转扭距,这对钻头切削地层不利.因此,应控制转速,对于不同的地层应有不同的转
20、速.对中软岩头线速度为 2.0-3.0m/s;对于砂砾卵石层,对于硬土层,钻头线速度为 2.0-3.0m/s;对于砂砾卵石层,钻头线速度为 1.2-2.2m/s.据此,钻头转速可由下式计算:60线 n=D 式中:转速r/min;D钻头直径m;线钻头线速度m/s.钻头转速在若层时一般控制在 13-23v/min.c、泵量:从理论上讲,砂石泵流量大,排渣能力强,工效越高,但由于流量过大,循环液上返速度大,压力损失大.在孔深时,常常由于损失过大,降低了排渣能力,降低了工效;在孔径较小时,若流量大,循环液下降速度大,冲刷影响大,不利于稳定孔壁.因此,应控制砂石泵排量,一般认为,在浅孔钻进时,循环液上返
21、速度a 不大于 3.0m/s;在孔深时,循环液上返速度为 2m/s 左右.同时,循环液的下降速度不宜大于 0.18m/s.据此,可以根据公式来计算砂石泵的排量.泵量一般控制在 150-250m3/n.d、各钻进参数间的配合与钻进速度的关系:分析了钻压、转速及泵量对钻进速度的影响.根据优化钻进原理,各钻进参数均存在着各自的最优值,但实际上各钻进参数之间又是相互密切联系和互相影响的.在不同的地层情况和钻进条件下,这些参数间的互相影响的程度也不同,影响钻进速度起主要作用的钻进参数也不同.e、在第四系数地层钻进,泵的排量,决定钻进速度.即在一定的孔深时,泵的排量一定,其最大排渣量也是一定的.根据这一情
22、况,并注意钻压和转速能决定切削量即钻渣量的.当切削量小于排渣量时,增加钻压或转速,或同时增加钻压和转速,均能提高钻进或转速均不能增加钻进速度,有时还会阻堵循环管路,使循环中断.因此,在选定了泵的规格和排量后,欲获得最佳或最经济的钻进速度,就需要操作者有足够的经验,并懂得这一道理,即钻压和转速的增加,是以不中断又未中断的临界循环状态时,即获得最佳钻进速度.但是,在实际操作中,这是很难掌握的,一旦未掌握好,使循环中断,这是得不偿失的.因此,在第四系地层钻进时,要适当控制钻压和转速,使切削量不大于排渣量.5、在砂砾、砂卵、卵砾石地层中钻进时,为防止钻渣过多,卵砾石堵塞管路,可采用间断给进,间断回转的
23、方法来控制钻速.6、加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底 80100mm,维持冲洗液循环 12min,以清洗孔底并将管道内的钻渣携了排净,然后停泵加接钻杆.7、钻杆连接应拧紧上牢,防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内.8、钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况,应即将钻具离孔底控制泵量,保持冲洗液循环,吸除坍落物和涌砂同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,保持水头压力以抑止继续涌砂和垮孔,恢复钻进后,控制泵排量不宜过大,避免吸垮孔壁.9、基坑开钻过程中若发现地质资料与实际不符时,须停止施工,及时通知项目部人员与设计联系采取措施.10、终孔检测:钻进达到要求孔深停钻时,应维持冲洗液正常循环,并会同有
24、关部门对孔深、孔径、孔的垂直度、孔位以及其他情况进行检查,确认符合设计要求后,填写终孔验收单.桩孔位偏差:-100mm 桩孔直径偏差:-50mm 桩孔倾斜度:1%三清孔 1、桩孔终孔后应立即清孔,清孔时将钻头提起 2030cm,钻机空转不进尺,让钻头扫孔底,并向孔中注入含砂量小 4%的新泥浆的清水.2、清孔过程中随时观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量,当冲洗液含渣量小于 4%,孔底沉渣厚度小于 50mm,即可停止清孔,并保持孔内水头高度,防止发生垮孔事故.四钢筋笼制作与安装 钢筋笼在钢筋加工场地分段制作,运至现场后用吊车吊入孔内,并在孔口进行焊接接长.焊接采用双面搭接焊,焊缝长度必须满足本工程桩基
25、施工图要求,并将接头错开 770mm 以上.主筋接头采用双面搭接焊.骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用型钢临时支在护筒口,再起吊另一段,对正位置焊接后放入孔内至设计标高,骨架将上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢.骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁.钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求,其误差不得大于5cm.五水下砼灌注 水下砼灌注采用导管法灌注水下砼,用吊车进行吊灌,灌浆管采用密封性能好的游轮连接灌浆管,灌注前应进行二次清孔,使泥浆性能和孔底沉渣符合要求,下入孔内的灌浆导管必须与孔深相对应,其底端距孔底 0.30.5m,灌注前先灌0.2m3的水泥砂浆以润滑导管.初灌砼体积不小于1.5
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