擠擴支盤樁在電力鐵塔基礎中的應用

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某發(fā)電廠二期220kV高壓輸電線路全長11.3公里，線路共設鐵塔36基，其中大轉角鐵塔6基，小轉角塔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，標準凍土深度為0.64m；該場地抗震設防烈度為7度，存在新近堆積軟弱土，擬建鐵塔基礎位于常年地下水位以下,地下水對混凝土具有弱腐蝕性，對鋼筋具有強腐蝕性。場地等級為二級中等復雜場地，巖土種類較多，且不均勻，性質變化較大，地基等級為二級。根據(jù)上述工程地質資料，通過大量的計算及經濟比較，采用擠擴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基大轉角(終端塔)鐵塔基礎節(jié)省混凝土174.6m3、節(jié)省鋼筋7.8t；6基小轉角鐵塔基礎節(jié)省混凝土22.1m3、節(jié)省鋼筋3.4t；24基直線鐵塔基礎節(jié)省混凝土74.4m3、節(jié)省鋼筋13.4t；同時也大大降低了人工及材料運輸費用，加快了施工進度，經濟效益顯著。因此該項目在中國石化總公司專家審查結論中得到了充分地肯定。
    鐵塔基礎設計
    1、鐵塔基礎的特點：鐵塔基礎主要以上拔力為主(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、工程地質條件較差、工期緊等因素，采用獨立基礎難以滿足要求，而灌注樁具有技術成熟、施工速度快、施工方便等特點，因此被廣泛采用。
    鐵塔基礎的選型與設計：針對鐵塔基礎以上拔為主的特點，結合當?shù)氐墓こ痰刭|情況及施工技術條件，對鐵塔基礎的選型進行大膽的探索與嘗試。而擠擴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#)塔基礎充分利用最下面承力盤的端阻力，僅一個承力盤就能承擔上拔力515kPa，節(jié)約混凝土量高達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。故本工程鐵塔基礎均采用擠擴灌注樁基。另外，擠擴灌注樁克服了以往一些樁型的缺點，可以說是直孔樁的改進，主要有以下特點：①、施工工藝簡單、速度快、無振動和噪音、機械化程度高；②、多支盤成型設備方便靈活，操作簡單，故可與大多數(shù)成孔機械配合使用；③、擠擴灌注樁具有設計靈活、適應性強等優(yōu)點。擠擴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土層形成的，擠擴過程相當于靜力觸探，施工過程同時也是對土層承載力的一種檢驗，因此施工時能大概了解到單樁承載力的大小，當發(fā)現(xiàn)與設計承載力有差別時，可通過支改盤或增設分支來確保單樁承載力，這是普通灌注樁無法實施的。
    擠擴灌注樁設計應注意的問題：在進行鐵塔基礎的設計前，應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、擠土效應的影響，并提出保護措施建議；②、提供靜力觸探試驗曲線或標準慣入試驗測得的錘擊數(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阻力和端阻力特征值，并通提供設置承力盤層位的建議。擠擴灌注樁的分支與承力盤不得設置在下列土層中：①、淤泥及淤泥質土層；②、液化土層；③、淺巖地層、地表下軟土較淺無法擠擴成盤的土層；④、受大氣影響深度內的膨脹土層；⑤、濕陷性黃土層等。擠擴灌注樁的分支與承力盤豎向設計要求：端承力盤應設置在結構穩(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多支盤樁設計計算的重要內容，對于東營地區(qū)的粉土和粘性土，對鐵塔基礎建議支盤間距不宜小于5d(d為樁徑)，支盤距設計地坪也不宜小于4d(d為樁徑)，距樁底不宜小于600mm。擠擴灌注樁的其他要求應滿足現(xiàn)行《建筑樁基技術規(guī)范》、山東省工程建設標準《擠擴灌注樁技術規(guī)程》的有關規(guī)定。
    結束語
    擠擴灌注樁由于其多個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，擠擴灌注樁可以減小樁徑和樁長、節(jié)約工程投資、縮短工期，經濟技術效益顯著。