探討輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術(shù)

陳熙

摘 要： 本文主要針對(duì)輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術(shù)進(jìn)行解析，分析必要性的基礎(chǔ)上，提出輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術(shù)的基本方法和步驟。

關(guān)鍵詞： 輸電線路；塔基溶洞；處理施工技術(shù)

在輸電線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)施工地質(zhì)提前進(jìn)行勘察及采樣分析，在勘察的時(shí)候按照一塔一孔的原則進(jìn)行。隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展，電網(wǎng)進(jìn)一步完善，各項(xiàng)工程在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi)，部分地區(qū)工程地質(zhì)情況復(fù)雜，在基巖方面體現(xiàn)即基巖面起伏較大，地層之間也存在明顯差異，這樣可能會(huì)導(dǎo)致勘察的過(guò)程中不能夠發(fā)現(xiàn)溶洞存在。當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，施工完成之后，發(fā)現(xiàn)溶洞現(xiàn)象需要進(jìn)行及時(shí)處理，一般常用處理方法有灌注樁等，傳統(tǒng)處理中還經(jīng)常采用重新成樁的方式，這兩種方式成本較高，不符合經(jīng)濟(jì)性原則。我們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，在輸電線路塔基溶洞處理中提出了注漿處理的施工方法，希望能夠?yàn)樗芏磫?wèn)題提供有效的解決措施。

1.工程概況

500kV玉城至花都雙回解口入東坡線路工程（佛山段），T27，N27號(hào)塔位于廣東省佛山市樂(lè)平鎮(zhèn)2魚(yú)塘內(nèi)，魚(yú)塘圍堰已經(jīng)做好。2014.03.16，施工隊(duì)在N27號(hào)II腿鉆樁過(guò)程中，大約在20m深位置，突然發(fā)生塌孔現(xiàn)象，估計(jì)是提前鉆破溶洞，導(dǎo)致表面砂層滑落溶洞而造成約面積8m、深約1m的塌陷，鉆頭被吸入地下，無(wú)法拔出。

2.輸電線路塔基溶洞注漿處理施工技術(shù)研究必要性

2.1溶洞的危害性

（1）基礎(chǔ)施工過(guò)程中突然刺破溶洞，容易造成漏漿、塌孔、倒機(jī)等安全事故的發(fā)生，危害到施工人員的生命。

（2）溶洞的存在會(huì)造成基礎(chǔ)的穩(wěn)定性變差，長(zhǎng)時(shí)間溶洞侵蝕，使樁底承載力不夠，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)塌落，桿塔傾斜，導(dǎo)線斷裂等嚴(yán)重事故。

2.2方法的匱乏性

目前在電力線路基礎(chǔ)施工中主要有兩種溶洞處理方法：“堵、越”來(lái)處理溶洞，但兩種方法都具有一定的局限性。對(duì)于“堵”只適合于小且已發(fā)育完全、半徑較小、無(wú)水的溶洞；對(duì)于“越”雖適合于所有溶洞的施工，但局限于青賠較容易的塔基。

3.塔基溶洞工程問(wèn)題分析

3.1工程現(xiàn)場(chǎng)情況

（1）N27、T27塔基在名貴魚(yú)塘，青賠及圍堰施工已完成，若進(jìn)行移位二次青賠成本高，且無(wú)法保證移位后塔基下無(wú)溶洞，故“越”（移位、越開(kāi)）的方法不適用。

（2）N27塔基基礎(chǔ)正常施工過(guò)程中出現(xiàn)了，漏漿，地基大面積下沉現(xiàn)象。

3.2問(wèn)題分析

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，通過(guò)勘探部門(mén)勘察N27、T27塔基I、II腿下溶洞大且量多，且無(wú)法確認(rèn)其是否發(fā)育完全。故采用常用的方法：a.用鉆機(jī)刺破溶洞灌注泥漿將其灌滿再進(jìn)行鉆樁；b.將溶洞刺破后，換用沖機(jī)將石塊和泥土沖入，從而達(dá)到填充目的；此兩種方法能有效處理小且不再發(fā)育的溶洞，但對(duì)于大且還在發(fā)育的溶洞在刺破瞬間存在未知性，樁機(jī)隨時(shí)都有被瞬間吸入的危險(xiǎn)，從而導(dǎo)致人員傷亡事故，故采取常用“堵”的方法不適用于N27、T27現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，危險(xiǎn)系數(shù)太高。

3.3分析結(jié)果

針對(duì)前面對(duì)工程狀況的分析，本文在提出塔基溶洞注漿處理施工技術(shù)來(lái)解決塔基溶洞問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析提出方案思路：

首先應(yīng)該考慮采用何種方式來(lái)安全刺破溶洞，在這一條件下對(duì)刺破溶洞的鉆孔也提出要求，不能太大。

其次，應(yīng)該分析如何對(duì)溶洞進(jìn)行填充，要想實(shí)現(xiàn)這一步必須保證刺破溶洞后能滿足砂、漿的灌入。

最后，還應(yīng)該考慮怎樣實(shí)現(xiàn)溶洞發(fā)育環(huán)境的破壞。對(duì)于灌入砂、漿時(shí)必須要達(dá)到一定的壓強(qiáng)，保證填充密實(shí)。

4.施工方法及施工程序分析

4.1施工方法確定

在對(duì)500kV玉城至花都雙回路解口入東坡線路工程（佛山段）分析的基礎(chǔ)上，確定N27塔基基礎(chǔ)采取先填沙、加壓灌漿的方法處理溶洞。灌漿的主要范圍和數(shù)量也確定，如上圖所示。

在該工程溶洞填充施工中，采用輸送泵進(jìn)行沙以及漿液的輸送。通過(guò)鉆孔機(jī)打穿溶洞，然后和輸送泵泵管相連，向鉆的孔中安放鋼管，鋼管距離溶洞底部的距離有要求，一般距離在50cm左右，利用鉆機(jī)還應(yīng)該打好排氣孔，保證溶洞內(nèi)的氣體排出，有效防止地表隆起問(wèn)題的產(chǎn)生。進(jìn)行泵送，一般一天之后需要進(jìn)行抽芯檢查，對(duì)于存在的溶洞填充不密實(shí)等問(wèn)題必須進(jìn)行及時(shí)處理，在繼續(xù)打孔進(jìn)行面下50cm填充，一般采用下袖閥管進(jìn)行注漿回填，在溶洞問(wèn)題處理中采用純水泥漿進(jìn)行回填。注漿完成之后需要再次進(jìn)行鉆孔，主要目的是進(jìn)行抽芯取樣，對(duì)于不滿足要求或者不密實(shí)的情況，必須進(jìn)行重新打孔注漿，經(jīng)過(guò)多次檢查之后，最終保證低級(jí)滿足實(shí)際要求。

4.2注漿鋼管安設(shè)施工分析

在注漿中需要進(jìn)行鋼管設(shè)計(jì)與確定，本工程中采用120mm的鋼管，確定好注漿鋼管之后按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、要求以及規(guī)范展開(kāi)施工。在本工程建設(shè)中還采用邊鉆孔邊下關(guān)的方法進(jìn)行，這樣能夠有效避免鉆孔堵塞，保證下管以及注漿質(zhì)量。鋼管安裝好之后，要求鋼管能夠?qū)崿F(xiàn)和混凝土攪拌車的連接，然后注入相應(yīng)漿液。

4.3注漿加固施工分析

4.3.1鉆孔

本工程中最終確定的鉆孔直接達(dá)到90-110mm。本工程土質(zhì)較軟因此采用三葉鉆頭成孔。對(duì)于工程中部分相對(duì)較硬的部分，還采用金剛鉆頭進(jìn)行鉆孔。本進(jìn)行鉆孔過(guò)程中采用泥漿循環(huán)護(hù)壁成孔方式進(jìn)行。具體施工過(guò)程中采用GY-1A型鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，采用2臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)行并排鉆進(jìn)，對(duì)鉆孔間距進(jìn)行確定2m*2m，確定鉆孔深度為洞底0.5m。在施工過(guò)程中，完成鉆孔之后對(duì)孔洞進(jìn)行檢查，保證沒(méi)有坍孔。當(dāng)出現(xiàn)坍孔以及不能順利成孔的情況，可以考慮采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)完成鉆孔，完成鉆孔之后取出套管即可。

4.3.2澆注套殼料

套殼料一般采用水泥和黏土進(jìn)行拌制，一般按照1：1.5比例進(jìn)行混合拌制，保證材料粘度在25Pa*s左右，在拌制的過(guò)程中采用水泥漿攪拌筒作為主要機(jī)械進(jìn)行。在完成鉆孔以及清孔之后，利用鉆機(jī)將拌制好的套殼料壓入孔底，保證套殼料充滿整個(gè)鉆孔。

4.3.3安放袖閥管

本工程中用到的袖閥管采用48mm管徑，在地面下2m處采用實(shí)管，在其中設(shè)置止?jié){塞，主要通過(guò)其進(jìn)行封口，一般一套塞子只包含一個(gè)灌漿孔。完成前面鉆孔以及套殼料的安裝之后，對(duì)袖閥管進(jìn)行處理，直接需要對(duì)袖閥管進(jìn)行黏連，另外通過(guò)注入清水可以很好的減小袖閥管安放浮力。在袖閥管安裝中還應(yīng)該注意其下放距離，一般需要露出地面0.4m左右。完成袖閥管安放之后，采用沙土進(jìn)行止?jié){料封堵。

4.3.4注漿

在本工程以及項(xiàng)目建設(shè)中，進(jìn)行了多次探索以及嘗試，最終確定最佳漿液配比，完成雙漿液配置。注漿漿液配置中水灰比為1：1.2，完成漿液配置之后采用雙漿液配置的方法利用BW-150型注漿機(jī)注漿。

4.3.5灌漿

在進(jìn)行灌漿過(guò)程中需要采用流量計(jì)進(jìn)行流量記錄。在本工程進(jìn)行灌漿作業(yè)中采用BW-150型注漿機(jī)，配備這一注漿機(jī)之后進(jìn)行注漿，注漿過(guò)程中需要對(duì)注漿壓力進(jìn)行口控制，保證注漿壓力在0.6-1.0MPa范圍內(nèi)。

注漿以及灌漿過(guò)程中需要對(duì)地表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅僅要對(duì)注漿、灌漿施工臨近支架樁基礎(chǔ)以及支架結(jié)構(gòu)沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，還需要對(duì)地面沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，根據(jù)檢測(cè)量進(jìn)行相應(yīng)使用方案調(diào)整，保證注漿、灌漿正常施工，同時(shí)還能夠保證施工周圍建筑物穩(wěn)定性。

結(jié)論

溶洞地質(zhì)對(duì)于輸電線路基礎(chǔ)施工來(lái)說(shuō)一直是一個(gè)難點(diǎn)，基礎(chǔ)施工過(guò)程中極易發(fā)生塌孔、塌方事故。以前在設(shè)計(jì)線路路徑時(shí)往往選擇避開(kāi)溶洞地質(zhì)的地區(qū)，但隨著城鄉(xiāng)建設(shè)快速發(fā)展，可選用的路徑越來(lái)越少，且溶洞地質(zhì)分布不確定性較大，很難保證移位后塔位地基不會(huì)出現(xiàn)溶地質(zhì)，而往往會(huì)發(fā)生塔基反復(fù)移位，造成建設(shè)費(fèi)用大幅增加、長(zhǎng)期窩工等問(wèn)題。實(shí)踐證明，采用袖閥管注漿加固處理溶洞地質(zhì)的塔基，有效地保證了溶洞多發(fā)地區(qū)輸電安全。

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