论采空区大板基础施工技术

任庆峰

（山西省电力公司送变电工程公司，山西 太原 030006）

随着国民经济和电网建设的不断发展，送电线路工程的路径选择也愈加困难，不可避免地在煤矿采空区进行穿越，采空区的地面塌陷和变形对送电线路铁塔与基础存在着极大的危害。为了线路的稳定运行，设计单位会采用大板基础，以提高铁塔基础对地基变形的适应能力和发生地基沉陷后铁塔基础的可调整能力。

大板基础具有体积大、钢筋密、混凝土浇筑量大和施工技术要求高等特点，加上送电线路工程现场施工条件差，外界环境影响因素多，故施工质量控制难度较大。

朔州—古交500 kV线路工程大板基础，开挖时将整个基础坑大开挖成一个基础坑。开挖至设计深度并平整清理后，在最下层浇制一层C10混凝土，养护一周后，绑扎大板基础钢筋。浇制C20大板基础，养护一周后，进行台阶式基础支模、浇筑施工。

1 施工准备

1.1 现场勘察

对大板基础的施工现场进行现场勘察，掌握现场地形情况及交通情况，确定混凝土浇筑方式、施工现场布置等。

1.2 技术准备

编制大板基础施工作业指导书，技术负责人对施工人员进行全员安全技术交底。

1.3 材料准备

（1）水泥：推荐选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥（或普通硅酸盐水泥）。

（2）碎石：选用级配良好的优质碎石，含泥量不大于1%。采用商品混凝土浇筑时，选用碎石粒径为5～25 mm，采用现场搅拌混凝土时，选用碎石粒径可适当增大。

（3）砂：选用平均粒径较大的优质中砂，含泥量不大于3%。

（4）混凝土配合比：优化大板基础混凝土的配合比，设计最小水泥用量、最小砂率和最小用水量。采用商品混凝土时，塌落度一般要求为140～180 mm。

（5）基础钢材：大板基础采用特殊的可调式加长地脚螺栓，应严格按照设计图纸加工。大板基础钢筋用量大，应根据设计图纸，经计算后配置各种规格钢筋，根据钢筋用量和现场条件确定经济合理的钢筋连接方式。

（6）工器具准备：对大板基础施工所需的工器具进行配置，并将施工工器具运输至施工现场。

2 分坑、钉立辅助桩

按照《分坑手册》中的尺寸钉立各辅助桩，固定尺寸后，将辅助桩用水泥砂浆固定。由于大开挖中心桩将被挖掉，因此，需要辅助桩用于回填后补中心桩，辅助桩要在基础中心桩50 m之外，并在每根辅助桩向外多钉一根辅助桩备用。基础大、小号侧堆积土时，注意留下空隙方便仪器找辅助桩核对中心桩。开挖要以中心桩为基准划出开挖范围，适当放坡后开挖基坑，开口至少要比基础最大垫层（大板）大。

3 基坑开挖

（1）对于流砂不太严重或地下水很少的情况，可采用直接开挖法。

（2）由于基础坑口大（长宽超出15 m），施工时，需要采取机械开挖，为达到尺寸，挖掘机必须从坑中心向外开挖，中心桩首先被挖掉。因此，施工时必须考虑确定中心桩的辅助桩。

（3）开挖时，必须保证挖出的土方距离坑口2 m以外，堆积土不得超过2.5 m，基坑必须放坡，基坑放坡后的坡面要用铁锹铲平，禁止有突起的松散土块。开挖后要进行清底，将坑底松散土清出坑外后方可施工。

（4）如施工现场地下水位较浅，施工时应准备足够的抽水工具，以便在浇制前将水抽出，形成干坑施工的局面。基坑如易塌方，必须放坡或采用支档措施。

（5）基坑开挖后，测坑深时，必须分开多点测量（操平桩间距不大于4 m），避免坑深、局部过浅。

4 混凝土浇筑

4.1 大板基础垫层浇筑

基坑验收合格后，首先利用预先钉出的辅助桩恢复塔位中心桩，并用经纬仪和塔尺将基坑底部操平，根据设计尺寸用皮尺钩画出大板四周位置，然后采用现场搅拌混凝土浇筑垫层，垫层浇筑完成后，对大板垫层抹面压实并用经纬仪操平。

4.2 大板基础支模、钢筋安装

大板基础垫层凝固后，方可进行大板基础支模，大板基础采用钢模板。根据大板长度和宽度，在模板下方各位置放置提前预制好的混凝土垫块，作为模板底部支撑，模板外侧采用支顶器或方木支顶进行固定；模板安装严丝合缝，模卡安装规范齐全；通过对角线法等方法找正模板，并操平；模板内侧表面应涂刷一层脱模剂，以保证混凝土表面质量。

大板基础支模和钢筋安装完成后，应经质检人员、监理人员检查验收，验收合格后方可进行下一道工序。

4.3 大板基础混凝土浇筑

对于地形和交通条件允许的桩号，尽量采用商品混凝土泵送的浇筑方式，以满足大板基础混凝土连续浇筑的要求。对于地形道路条件不允许，混凝土运输车不能到达的塔位，采用现场搅拌混凝土进行浇筑施工的方法，现场配置数量合理的搅拌机和施工人员，以满足大板基础混凝土连续浇筑的要求。

由于大板基础长度和宽度尺寸大，会在大板基础混凝土表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土上产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前及时采用专用的电动机械抹面机进行表面压实。采用电动机械抹面机，一方面保证了混凝土表面光洁、平整、密实，提高了基础表面观感质量；另一方面提高了抹面施工效率，保证了混凝土表面的平整度和密实度。

4.4 大板基础混凝土养护

大板基础混凝土养护可根据不同季节的大气温度采用不同的养护方法。一般可采用外蓄内降的综合养护方法，大板基础表面收浆完成并抹面压实后，先立即满铺一层塑料薄膜，然后再铺一层麻袋片，最后再覆盖一层彩条布。彩条布覆盖时，接缝处要压紧，防止漏风。

4.5 大板基础拆模

大板基础拆模应在具备拆模条件时进行，拆模时的混凝土强度，应保证其表面及棱角不损坏。

4.6 铁塔基础施工

大板基础凝固拆模后，方可进行大板基础上部的铁塔基础施工。

4.6.1 卵石夹粗砂垫层铺垫

铁塔基础施工前，铁塔基础底台下方与大板基础之间，需铺垫一层卵石夹粗砂垫层（一般厚度为100 mm），将大板基础与铁塔基础分离开来。

4.6.2 铁塔基础平台搭设、支模与钢筋绑扎

铁塔基础必须在基础周围搭设钢管衍架作为浇筑平台，便于铁塔基础模板固定和作为混凝土浇筑时的下料平台。浇筑平台采用钢管搭设，且应与铁塔基础模板支立、钢筋绑扎同时进行。

铁塔基础模板底部支撑、外侧固定、支模方法与大板基础相同。铁塔基础支模、钢筋绑扎、地脚螺栓安装完成后，应进行铁塔基础浇筑前的检查验收。由质检人员和监理人员对模板安装、钢筋绑扎、地脚螺栓、基础等各个尺寸进行检查验收，验收合格后方可进行铁塔基础混凝土浇筑。

4.6.3 铁塔基础混凝土浇筑

铁塔基础混凝土浇筑，也采用商品混凝土浇筑和现场搅拌浇筑两种方式。有条件时，尽量采用商品混凝土泵送浇筑方式，地形和交通条件不允许时，可采用现场搅拌浇筑的方式。

由于铁塔基础底部预大板基础之间铺设了一层卵石加砂垫层，在铁塔基础浇筑过程中，技术人员应用经纬仪随时检查4个铁塔基础中心，有无位移情况，如发现位移时，应立即停止浇筑，并采取措施进行调整。

4.6.4 铁塔基础养护

铁塔基础混凝土养护可根据不同季节的大气温度采用不同的养护方法。铁塔基础浇筑后，一般应及时开始养护，当天气炎热、干燥有风时，应在3 h内进行浇水养护。养护时，应在基础模板外加遮盖物，浇水次数应能保持混凝土表面始终湿润；基础拆模经表面质量检查合格后，应立即回填，并对基础外露部分加遮盖物，按规定期限继续浇水养护，养护时应使遮盖物及基础周围的土始终保持湿润。

4.6.5 铁塔基础拆模

铁塔基础拆模时的混凝土强度，应保证其表面及棱角不损坏。拆模应自上而下依次进行，防止损坏基础棱角。

铁塔基础拆模后，应由质检人员和监理人员现场进行检查验收，对基础表面、基础各个尺寸进行基础验收，并做好检查记录。

5 基础回填与场地恢复

大板基础基面和基坑开挖量大，开挖出的土石方量大，基础回填采用机械设备进行回填并夯实，回填时，先生土、后熟土，每回填300 mm厚度夯实一次。回填时，应根据现场实际情况，提前制定回填顺序，分区域、分层次回填并夯实。现场应由技术人员监控，严禁驾驶人员盲目操作，以造成基础整体位移或基础棱角损坏。

基础回填完成后，对施工现场开挖出的除回填土外的多余土石方，当现场有条件堆放时，合理堆放并尽量恢复植被，保护生态环境；当现场无条件堆放时（如农田、自然保护区等），需外运至塔位附近不影响生态环境的位置丢弃。

6 质量要求和安全措施

（1）大垫层基础，C10垫层完成后注意保护，在C20垫层浇制时，不允许有大量水浸泡。

（2）坑内人员工作时，要正确佩戴安全帽。

（3）在基础浇制过程前必须钉立辅助桩。浇制过程中，必须用仪器随时观测、指挥，发现基础各尺寸偏移，及时采取措施，加以纠正。

（4）注意绑扎钢筋时，做好安全措施，防止高处坠落。

7 结论

通过上述施工技术，采空区大板基础施工质量得到了保证，采空区基础未出现超差现象，取得了预期的成功。