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                          淺談旋挖灌注樁在輸電線路工程中的應用
                          2023-10-24
                          來源:未知
                          點擊數: 643          作者:未知
                          • 1  概  述

                            筆者在《對輸電線路基礎型式及檢測的小結》一文中曾對輸電線路常用的基礎型式進行過簡單梳理:按基礎開挖方式可分為大開挖基礎、原狀土基礎兩大類,而在原狀土基礎(常用的有掏挖基礎、樁基礎、巖石基礎)中,樁基礎因其適應性廣、承載能力強、性能穩定可靠等特點在輸電線路工程中被廣泛使用——特別是當塔位處于特殊地貌(如:高陡邊坡、易沖刷位置)、特殊地質(如:軟弱地基、高水位塔位)、特殊限制(如:基礎位置尺寸受限)等場景下,采用樁基礎無疑是較為理想的基礎方案。

                            在以往的工程中,人工挖孔樁由于施工工藝簡單常被用于高陡邊坡等塔位,但當塔位處于壩區、河灘等地下水位較高、地質條件較為復雜的特殊地段時,若依然采用人工挖孔樁,基坑開挖將具有較大的危險性(開挖深度大于或等于16m將按超危大工程進行嚴格管控)。該場景下,宜合理選用一種更為安全可靠、經濟適用的基礎方案,就此,結合筆者工程實踐經驗,本文將對旋挖灌注樁進行簡要介紹。

                            2  旋挖灌注樁的定義及特點

                            2.1 旋挖灌注樁的定義

                            旋挖灌注樁是一種非擠土鉆孔樁,其通過旋挖鉆機的鉆桿帶動回轉斗旋轉切屑巖土,然后提升至孔外卸土的周期性循環作業成孔,最后進行下籠澆筑的方式進行施工。

                            旋挖鉆機配合不同鉆具,適用于干式(短螺旋)或濕式(回轉斗)及巖層(巖心鉆)的成孔作業,實現其多功能特點。旋挖灌注樁適宜空間相對開闊、地形較為平坦、地表土有一定強度的場地和粒徑小于200mm的第四系地層、抗壓強度小于20MPa的基巖。旋挖樁適應的地層主要為:黏性土、粉土、砂土、碎石土、部分礫石、全風化及強風化基巖及人工填土,具有大扭矩動力力頭和自動內鎖式伸縮鉆桿的鉆機可適應微風化巖層的施工。目前,鉆挖灌注樁的適用直徑一般在1.5~3.0m之間(最大甚至可達4m以上),最大樁深一般在20~70m之間(最深甚至可達120m以上)。

                            2.2 旋挖灌注樁基礎的特點

                            2.2.1 優 點

                                1)施工速度快:旋挖樁不像人工挖孔樁,每天掘進的深度有明確的規定,不得超挖;鉆機可以滿負荷進行施工;根據地質情況的不同,鉆進速度一天可以達到幾十米到百米左右。

                                2)施工安全性高:由于施工人員不存在地下作業,能避免缺氧、塌方等帶來的不安全因素,保證了施工安全、進度,避免了較大的安全隱患。

                            3)施工過程中噪聲污染小、對周圍土體擾動?。盒跇稒C施工過程中無需爆破,其噪聲主要來自機身發動機的聲音,相比沖孔、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁,噪聲污染要小很多,能很好的滿足現代化施工對減小噪聲污染的要求;相比擠土樁而言對周圍土體擾動小。

                                4)有利于環保:旋挖樁施工可以采用泥漿護壁施工和干法施工兩種工藝,其對泥漿的要求比鉆孔灌注樁和沖孔灌注樁的要求低,可以有效的減少施工過程對泥漿的使用量和外運量,大大的減少施工成本。  

                             5)適用地層廣泛:在硬土地層,由于傳統鉆機的自重有限,不可能給鉆頭施加更大的進給壓力。而旋挖鉆機由于采用動力頭裝置,鉆進能力大大加強,適用于各種土層及軟質巖層。

                                6)機械化程度高,可自行行走:旋挖鉆機的履帶可以自行行走,施工過程全機械化,人工配合要求低。

                            2.2.2 缺 點

                                1)施工單位前期投入較大:由于旋挖鉆機購買成本較高,施工若自購設備,則前期投入太大;目前市場上較多的是采用租賃設備來降低前期成本。
                                2)施工場地要求較高:旋挖鉆機為履帶式,在成孔過程或調整機位行進時,對場地要求較高。若地表水豐富或者在雨季施工則要慎重考慮。
                                3)需要其他機械配合:比如樁基土方處理時的車輛配合,樁基混凝土澆筑過程中的吊車配合。
                             4)由于旋挖鉆機對護壁的要求較低,對于松散的土層,容易發生坍塌,造成二次開挖,增加成本。

                            2.3 旋挖灌注樁在我國的應用狀況

                            旋挖灌注樁的適用性主要取決于其旋挖機械的推廣與應用。我國于20世紀80年代初從日本引進首臺旋挖鉆機并成功應用于建筑基礎工程中,但由于設備主要依賴進口、價格昂貴、運行成本較高等多種原因一度推廣進程緩慢。到2001年青藏鐵路開工建設,100多臺旋挖鉆機參與施工并取得巨大成功,充分發揮了旋挖鉆技術成孔速度快、環境污染小的優點,同時降低了對凍土的熱擾動。2005年以后,隨著石太、武廣、京津、哈大、京滬等高鐵(城際)線路先后開工建設,旋挖鉆機在鐵路橋梁基礎施工中被大規模采用,旋挖鉆技術得到快速發展。

                            鑒于國內旺盛的市場需求,我國自研鉆挖機械得到了突飛猛進的發展。2000年2月,國內首臺具有自主知識產權的徐工KHU2000旋挖鉆機徹底打破了國外旋挖鉆機產品一統國內市場的格局;2018年我國徐工集團生產的XR800旋挖鉆機其最大鉆孔直徑4.6m、最大鉆孔深度150m,是國產旋挖鉆機制造由跟隨到超越的一個標志。目前,我國已成為全世界最大的旋挖鉆機生產制造國和使用國,旋挖鉆技術已被廣泛應用于橋梁、建筑、電力等行業基礎的成孔施工中。
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