输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术分析

史稼祥　耿继芳　李正飞

[摘要]近年来，随着电力发展和电网建设加快，许多输电线路在通过地质情况变化复杂、地下水丰富、跨河或塔位在河床上等地段时，其基础经常采用灌注桩，钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，技术要求较高，成桩质量直接关系到上层铁塔的稳定和塔基的沉降。为此，笔者结合曾经参与的几次灌注桩施工及监理工作经验，对钻孔灌注桩施工和质量监控进行初步的探讨，并对施工中一些常见问题提出解决办法，以利于送电施工人员对此有一个较全面的了解.也方便于监理人员对成桩过程的质量监控

[关键词]钻孔灌注桩；泥浆护壁；水下浇筑混凝土；质量监控

1.输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术分析

1.1成孔技术分析

1.1.1施工设备的选择。在对输电线路铁塔基础灌注桩进行施工时，为了保障施工质量，必须合理选择施工设备，当前我国输电线路施工中主要选用的是车载式井架型钻井机，该设备由于其具有不能自走的功效，因而其作为专业的施工设备，被广泛的应用于输电线路铁塔基础灌注桩施工中，但是该类设备对于那些需要多次搬迁，且流动性较大的施工作业，其效果并不好，究其原因主要是因为其灌注桩具有较大的孔径，其泥浆捧量较高，因而为了提升施工的整体效果，通常选用立式的泥浆泵与该施工设备配套使用。

1.1.2钻头的选取。在输电线路铁塔基础灌注桩的施工中，由于其施工地层的土壤构成方面，主要是以粒径在5cm以下的粗砂、中砂，及砾石等构成，其土层较为稀松，因而处于施工成本等多方面综合考虑，选用梳齿型的钻头不仅能够有效的达到钻孔目的，还能极大的降低施工成本，提升工程总体效益。

1.1.3对泥浆要求。由于在输电线路铁塔基础灌注桩施工中，其钻孔土壤多为较为稀松的粗砂及中砂且地下水位较高的地方，同时此类施工作业其需要钻取较大的孔径，因而容易发生扩径坍塌的情况，因此在泥浆的选取时，一定要选用那些具有一定护壁效果的泥浆，同时在成孔过程中，在孔内注满水，且孔内水位高于地下水位，依靠孔内水的压力，使孔内的水压超过地下水的渗透压力，这样孔中积水可以阻止地下水涌入孔中，还能使孔中水向四周扩散，增加孔壁的坍塌能力。如果以泥漿代替清水，其效果更加显著，因为泥浆的比重较大，同样的水位差，可以产生较高的压力。当泥浆向孔壁四周扩散时，泥浆被砂过滤，附着在砂粒上，形成一层比较迷失的泥浆层，不但减少了孔中积水流失速度，而且增加了孔壁的坍塌能力。

此外，由于钻孔时，其速率较快，其出渣的数量也非常大，因此为了有效清除孔底沉渣，所选取的泥浆还必须具有一定的黏附沉渣的功效。具体来说所选取的泥浆，其相关参数需满足以下条件：失水量小16m1/30min，漏斗粘度保持在25～32s，其密度控制在1.01～1.07kg/L范围之间。同时应严把造浆质量，控制进尺，防止塌孔现象的发生。在松散和流砂中钻进，要适当加大泥浆密度、黏稠度、胶体率。

1.1.4挖埋护筒技术。挖埋护筒是进行钻孔操作前的重要环节，为了保障输电线路铁塔基础钻孔灌注桩施工的质量，在护筒选择方面，应尽可能选取那些长度在1.8m左右，厚度在5.5m左右的钢板卷制而成的护筒，同时其直径应略大于钻头直径，且具有较大的使用强度，不易出现变形等。此外，在设施护筒埋设操作中，首先以待测桩位作为中心，然后再进行基坑开挖操作，最后将护筒放置进去，再确定准确位置后，对其实施埋实固定处理。护筒埋设在黏土中要大于1m，砂土中要大于1.5m。受水位等其他影响时应加高加深护筒。钻进速度应根据地层情况来控制。

1.2制笼与安装技术分析

1.2.1钢筋笼的长度方面，其变化范围不能超出+/-75mm范围之外：

1.2.2其箍筋和箍筋的距离方面，其变化幅度不能超出+/-30mm范围之间：

1.2.3其主筋和主筋距离方面，其变化幅度不能超出+/-20mm范围之间。此外，对于全部的钢筋接触点，都要实施焊接处理，尤其是在对声波检测管平行的接触点实施焊接处理时，应选取其笼内直径的两个端点予以焊接，同时根据施工的实际情况，在其下面安放一垫衬板；在钢筋笼的安装技术方面，首先借助吊车设备，对全部钢筋笼予以吊直处理，随即再使用吊车及导管支架将其安放到钻孔中，并保障其安放位置的准确性，最后将钢筋笼予以固定处理，将其固定在护筒上面，由此完成钢筋笼的安装操作。

13砼的灌注技术分析

在输电线路铁塔基础钻孔灌注桩施工过程中，砼的灌注技术也是其最为核心的施工技术之一。砼的灌注施工技术其主要包括以下几个方面：一是清理钻孔。在进行砼灌注施工前，还必须对钻孔实施清洁处理，在清理钻孔时，主要可以采用以下两种方式。

1.3.1是正循环方式，该方式只需要借助稀泥浆，以及适量清水等就可以对钻孔底部的颗粒物予以清除，但是该清理方式对于颗粒较大的砾石的清理，其效果并不好；另一种清理方式是反循环模式，该清理方式主要借助泵吸原理实现对较大颗粒的砾石的有效清理。

1.3.2砼的灌注技术。在对灌注桩实施砼的灌注处理前，工作人员要对相关的灌注设备予以检查，在保障设备使用安全后，方可进行灌注操作。在砼的灌注施工中，一定要保障其施工的连续性及紧凑型，避免由于故障原因而导致的灌注中断情况的发生。同时要安排相关的施工人员对灌注过程予以全程监控，浇灌用的砼导管一般分若干节，上加漏斗，导管在钢筋笼内要有一定间隙，其直径大小要能使砼灌注时能保持畅流。各节接头处要加橡胶垫防止跑气进水。灌注到最后阶段时，为保证砼灌注时有一定的冲力，要保证砼导管高出孔中水位3m以上。砼应浇灌到高出规定的高度，以备在浇灌承台时去掉与泥浆水相混合的砼，并实时对灌注情况予以检测，以获得准确的取管深度及用时数据信息。

此外，在砼浇筑过程中，必须检测混凝土坍落度，坍落度要求在180～220mm范围内，并在现场制作混凝土试块。每根桩1组试块，每组3件。试块现场掩埋，与桩同条件养护28d后送试验室检测。施工人员监控质量应把握上述几个关键步骤，进行不定时抽检，并对每道工序详细做好施工记录。浇灌完成后，要安排施工人员及时将导管取出，并拆除相关设备，以便后续施工操作的顺利进行。

2.预防措施

2.1为预防钻孔偏斜，应在钻机就位时仔细检查机位平整度和钻杆垂直度。钻进过程中也应随时检查水平。若发生偏斜应查明原因，确定位置，并纠正钻杆垂直度，在偏斜部位上下反复扫孔，使钻孔恢复垂直。一般要求垂直度偏差<1%。

2.2应严把造浆质量，控制进尺，防止塌孔现象的发生。在松散和流砂中钻进，要适当加大泥浆密度、黏稠度、胶体率。护筒埋设在黏土中要大于1m，砂土中要大于1.5m。受水位等其他影响时应加高加深护筒。钻进速度应根据地层情况来控制。

2.3水下混凝土灌注主要控制初灌和拔管，其间会出现如封底失败、断桩等水下混凝土浇筑的质量事故。为预防封底失败，主要是确保初灌量。如果一次封底不成功，可在不提升导管的情况下再冲入大量混凝土，把夹杂泥浆的混凝土翻到最上面，然后等灌注到顶部时把这部分混凝土清除。预防断桩应确保控制灌注的全部过程，检查混凝土上料量，保证混凝土配合比符合设计要求，检查坍落度。导管上拔前，要认真测定灌注深度，从而掌握导管埋入混凝土内的深度，符合规范要求方可提升导管。导管直径不能过小，防止导管堵塞。灌注时下料应等到料斗中有一定混凝土量时一次灌下，这样会具有较好的冲击力。水下混凝土应保持良好的和易性、流动性、稳定性，使混凝土能顺利从导管下端反浆流动填充桩孔。施工中，应严格控制导管埋入混凝土的深度和拔管速度，观察排出泥浆情况，保证混凝土供应，减少各施工工序间的停滞时间。

3.结束语

由以上可以看出，输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术对于提升电力资源的生产力和生产效率，保障电力资源的传输的安全进行，及推动电力领域的健康可持续发展等，都有着重要作用，因此加大对输电线路铁塔基础钻孔灌注桩的施工技术的相关研究，有着深远意义。