擠擴(kuò)支盤樁在電力鐵塔基礎(chǔ)中的應(yīng)用

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某發(fā)電廠二期220kV高壓輸電線路全長11.3公里，線路共設(shè)鐵塔36基，其中大轉(zhuǎn)角鐵塔6基，小轉(zhuǎn)角塔6基，直線塔24基；每基鐵塔共4根灌注樁。根據(jù)巖土工程勘查資料顯示，該線路沿線為荒地和耕地，地貌單一，屬黃河三角洲沖積平原，標(biāo)準(zhǔn)凍土深度為0.64m；該場地抗震設(shè)防烈度為7度，存在新近堆積軟弱土，擬建鐵塔基礎(chǔ)位于常年地下水位以下,地下水對混凝土具有弱腐蝕性，對鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性。場地等級為二級中等復(fù)雜場地，巖土種類較多，且不均勻，性質(zhì)變化較大，地基等級為二級。根據(jù)上述工程地質(zhì)資料，通過大量的計(jì)算及經(jīng)濟(jì)比較，采用擠擴(kuò)灌注樁代替普通混凝土灌注樁。本工程共節(jié)省混凝土271.1m3、鋼筋24.6t，其中6基大轉(zhuǎn)角(終端塔)鐵塔基礎(chǔ)節(jié)省混凝土174.6m3、節(jié)省鋼筋7.8t；6基小轉(zhuǎn)角鐵塔基礎(chǔ)節(jié)省混凝土22.1m3、節(jié)省鋼筋3.4t；24基直線鐵塔基礎(chǔ)節(jié)省混凝土74.4m3、節(jié)省鋼筋13.4t；同時(shí)也大大降低了人工及材料運(yùn)輸費(fèi)用，加快了施工進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)效益顯著。因此該項(xiàng)目在中國石化總公司專家審查結(jié)論中得到了充分地肯定。
    鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
    1、鐵塔基礎(chǔ)的特點(diǎn)：鐵塔基礎(chǔ)主要以上拔力為主(一般滿足上拔力，下壓力均能滿足要求)，由于高壓送電線路一般位于荒地郊外，交通不便，加之該地區(qū)地下水位較高、工程地質(zhì)條件較差、工期緊等因素，采用獨(dú)立基礎(chǔ)難以滿足要求，而灌注樁具有技術(shù)成熟、施工速度快、施工方便等特點(diǎn)，因此被廣泛采用。
    鐵塔基礎(chǔ)的選型與設(shè)計(jì)：針對鐵塔基礎(chǔ)以上拔為主的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)情況及施工技術(shù)條件，對鐵塔基礎(chǔ)的選型進(jìn)行大膽的探索與嘗試。而擠擴(kuò)灌注樁具有良好的承壓、抗水平、抗沖剪和抗拔能力,通過試算分析比較擠，擴(kuò)灌注樁比普通灌注樁平均節(jié)約30％的混凝土量(其中SJ3-24(9#)塔基礎(chǔ)充分利用最下面承力盤的端阻力，僅一個(gè)承力盤就能承擔(dān)上拔力515kPa，節(jié)約混凝土量高達(dá)70％、節(jié)約鋼材約1.3t)，從而縮短了施工工期、大大地降低了工程投資。故本工程鐵塔基礎(chǔ)均采用擠擴(kuò)灌注樁基。另外，擠擴(kuò)灌注樁克服了以往一些樁型的缺點(diǎn)，可以說是直孔樁的改進(jìn)，主要有以下特點(diǎn)：①、施工工藝簡單、速度快、無振動和噪音、機(jī)械化程度高；②、多支盤成型設(shè)備方便靈活，操作簡單，故可與大多數(shù)成孔機(jī)械配合使用；③、擠擴(kuò)灌注樁具有設(shè)計(jì)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。擠擴(kuò)灌注樁可在多種土層中成樁，不受地下水位的限制，并可以根據(jù)承載力的需要采取增設(shè)分支或承力盤數(shù)量來提高單樁承載力。由于樁身承力盤或支盤是通過液壓弓臂擠擴(kuò)土層形成的，擠擴(kuò)過程相當(dāng)于靜力觸探，施工過程同時(shí)也是對土層承載力的一種檢驗(yàn)，因此施工時(shí)能大概了解到單樁承載力的大小，當(dāng)發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)承載力有差別時(shí)，可通過支改盤或增設(shè)分支來確保單樁承載力，這是普通灌注樁無法實(shí)施的。
    擠擴(kuò)灌注樁設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題：在進(jìn)行鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)前，應(yīng)要求巖土工程勘察部門提供下列勘察資料：①、分析塔位成孔和成樁的可能性、擠土效應(yīng)的影響，并提出保護(hù)措施建議；②、提供靜力觸探試驗(yàn)曲線或標(biāo)準(zhǔn)慣入試驗(yàn)測得的錘擊數(shù)N沿深度的變化曲線；③、提供塔位柱狀圖及樁周各土層側(cè)阻力和端阻力特征值，并通提供設(shè)置承力盤層位的建議。擠擴(kuò)灌注樁的分支與承力盤不得設(shè)置在下列土層中：①、淤泥及淤泥質(zhì)土層；②、液化土層；③、淺巖地層、地表下軟土較淺無法擠擴(kuò)成盤的土層；④、受大氣影響深度內(nèi)的膨脹土層；⑤、濕陷性黃土層等。擠擴(kuò)灌注樁的分支與承力盤豎向設(shè)計(jì)要求：端承力盤應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、壓縮性較小、承載力較高、層厚較大的土層，承力盤底進(jìn)入持力層的深度不宜小于0.5h～h(h為承力盤高度)，承力盤豎向的合理間距是擠擴(kuò)多支盤樁設(shè)計(jì)計(jì)算的重要內(nèi)容，對于東營地區(qū)的粉土和粘性土，對鐵塔基礎(chǔ)建議支盤間距不宜小于5d(d為樁徑)，支盤距設(shè)計(jì)地坪也不宜小于4d(d為樁徑)，距樁底不宜小于600mm。擠擴(kuò)灌注樁的其他要求應(yīng)滿足現(xiàn)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》、山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《擠擴(kuò)灌注樁技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
    結(jié)束語
    擠擴(kuò)灌注樁由于其多個(gè)承力盤的作用使其充分發(fā)揮場地樁周地基土的承載力，大幅提高單樁豎向及抗拔承載力。與普通灌注樁相比，擠擴(kuò)灌注樁可以減小樁徑和樁長、節(jié)約工程投資、縮短工期，經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益顯著。