第三节 输电线路基础工程施工工艺规定
一、一般规定
(1)杆塔基础和拉线基础的钢筋混凝土工程施工及验收,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)及其他相关标准的有关规定。
(2)基础混凝土中掺入外加剂时应符合下列规定:1)基础混凝土中严禁掺入氯盐。
2)基础混凝土中掺入外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》
(GB50119)的规定。
(3)基础钢筋焊接应符合国家现行标准《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18)的规定。(4)不同品种的水泥不应在同一个浇筑体中混合使用。同一基基础中使用不同水泥
时,应分别制作试块并作记录。
(5)当转角、终端塔设计要求采取预偏措施时,其基础的四个基腿顶面应按预偏值抹成斜平面,并应共在一个整斜平面或平行平面内。
(6)位于山坡、河边或沟旁等易冲刷地带基础的防护,应按设计要求进行施工。
二、冬期施工
(1)当连续5d、室外平均气温低于5℃时,混凝土基础工程应采取冬期施工措施,并应及时采取气温突然下降的防冻措施。
(2)冬期施工应符合国家现行标准《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104)的规定。(3)冬期钢筋焊接,宜在室内进行,当必须在室外焊接时,其最低气温不宜低于
-20℃,并应符合国家现行标准《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18)的规定。焊后的接头严禁立即碰到冰雪。
(4)配制冬期施工的混凝土,应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不应低于42.5,浇筑C15强度等级混凝土时,最小水泥用量不宜少于300kg/m3,水灰比不应大于0.6。
(5)冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法,水及骨料的加热温度不得超过表
131的规定。
(6)水泥不应直接加热,宜在使用前运入暖棚内存放。混凝土拌和物的入模温度不得
低于5℃。
(7)冬季施工不得在已冻结的基坑底面浇筑混凝土,已开挖的基坑底面应有防冻措施。
表131
拌和水及骨料最高温度
单位:℃
注 当骨料不加热时,水可以加热到100℃,但水泥不应与80℃以上的水直接接触,投料顺序为先投入骨料和已加
热的水,然后再投入水泥。
(8)拌制混凝土的最短时间应符合表132的规定。
表132
搅拌混凝土的最短时间
单位:s
注 表中搅拌机容积为出料容积。
(9)冬季混凝土养护宜选用覆盖法、暖棚法、蒸汽法或负温养护法。当采用暖棚法养护混凝土时,混凝土养护温度不应低于5℃,并应保持混凝土表面湿润。
(10)掺用防冻剂混凝土养护应符合下列规定:
1)在负温条件下养护时,严禁浇水,外露表面必须覆盖。2)混凝土的初期养护温度,不得低于防冻剂的规定温度。
3)模板和保温层在混凝土达到要求并冷却到5℃后方可拆除,当拆模后混凝土表面温度与环境温度之差大于15℃时,应对混凝土采用保温材料覆盖养护。
(11)冬期施工混凝土基础拆模检查合格后应立即回填土。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在受冻前抗压强度不应低于混凝土强度设计值的30%。
三、现场浇筑基础
1.支模和浇筑基础
(1)现场浇筑基础,浇筑前应支模,模板应采用刚性材料,其表面应平整且接缝严密。接触混凝土的模板表面应采取有效脱模措施,以保证混凝土表面质量。
(2)现场浇筑基础应采取措施,防止泥土等杂物混入混凝土中。
(3)现场浇筑基础中的地脚螺栓及预埋件应安装牢固。安装前应除去浮锈,螺纹部分应予以保护。
(4)插入式基础的主角钢,必须进行找正,并加以临时固定,在浇筑中应随时检查其位置的准确性。保证整基基础几何尺寸符合设计规定。
(5)基础浇筑前,应按设计混凝土强度等级和现场浇筑使用的砂、石、水泥等原材料,并根据国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)进行试配来确定混凝土配合比。
(6)现场浇筑混凝土应采用机械搅拌,机械捣固,个别特殊地形无法机械搅拌时,应有专门的质量保证措施。
(7)混凝土浇筑过程中应严格控制水灰比。每班日或每个基础腿应检查两次及以上坍落度。
(8)混凝土配比材料用量每班日或每基基础应至少检查两次,以保证配合比符合施工技术设计规定。
2.试块
(1)试块应在现场从浇筑中的混凝土取样制作,其养护条件应与基础基本相同。(2)试块制作数量应符合下列规定:
1)转角、耐张、终端、换位塔及直线转角塔基础每基应取一组。
2)一般直线塔基础,同一施工队每5基或不满5基应取一组,单基或连续浇筑混凝土量超过100m3时也应取一组。
3)按大跨越设计的直线塔基础及拉线基础,每腿应取一组,但当基础混凝土量不超过同工程中大转角或终端塔基础时,则应每基取一组。
4)当原材料变化、配合比变更时应另外制作。
5)当需要作其他强度鉴定时,外加试块的组数由各工程自定。(3)混凝土试块强度试验,应由具备相应资质的试验机构进行。
3.养护
现场浇筑混凝土的养护应符合下列规定:
(1)浇筑后应在12h内开始浇水养护,当天气炎热、干燥有风时,应在3h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。
(2)对普通硅酸盐和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土浇水养护,不得少于7昼夜,当使用其他品种水泥和大体积基础时按有关规定处理。
(3)基础拆模经表面质量检查合格后应立即回填,并应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)采用养护剂养护时,应在拆模并经表面检查合格后立即涂刷,涂刷后不再浇水。(5)日平均温度低于5℃时,不得浇水养护。
4.拆模及基础质量检验
(1)基础拆模时的混凝土强度,应保证其表面及棱角不损坏。特殊形式的基础底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求。
(2)浇筑基础应表面平整,单腿尺寸允许偏差应符合下列规定:
1)保护层厚度:-5mm。
2)立柱及各底座断面尺寸:-1%。
3)同组地脚螺栓中心对立柱中心偏移:10mm。
4)地脚螺栓露出混凝土面高度:+10mm,-5mm。
(3)浇筑拉线基础的允许偏差应符合下列规定:1)基础尺寸:
断面尺寸:-1%;10
拉环中心与设计位置的偏移:20mm。
2)基础位置:拉环中心在拉线方向前、后、左、右与设计位置的偏移:1%L。3)X形拉线基础位置应符合设计规定,并保证铁塔组立后交叉点的拉线不磨碰。
注:L为拉环中心至杆塔拉线固定点的水平距离。
(4)整基铁塔基础回填土夯实后尺寸允许偏差应符合表133的规定。
表133
整基基础尺寸施工允许偏差
注 1.转角塔基础的横线路是指内角平分线方向,顺线路方向是指转角平分线方向。
2.基础根开及对角线是指同组地脚螺栓中心之间或塔腿主角钢准线间的水平距离。
3.相对高差是指地脚螺栓基础抹面后的相对高差或插入式基础的操平印记的相对高差,转角塔及终端塔有预偏
时,基础顶面相对高差不受5mm限制。
4.高低腿基础顶面标高差是指与设计标高之比。
5.高塔是指按大跨越设计,塔高在100m以上的铁塔。
(5)现场浇筑混凝土强度应以试块强度为依据。试块强度应符合设计要求。
(6)对混凝土表面缺陷的处理应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规
范》(GB50204)的规定。
四、钻孔灌柱桩基础
1.钻孔与钢筋骨架
(1)钻孔完成后,应立即检查成孔质量,并填写施工记录。成孔的尺寸必须符合下列规定。
1)孔径允许偏差:-50mm。
2)孔垂直度允许偏差:<桩长1%。3)孔深:>设计深度。
(2)钢筋骨架应符合设计要求,其制作允许偏差应符合下列规定。
1)主筋间距:±10mm。2)箍筋间距:±20mm。
3)钢筋骨架直径:±10mm。4)钢筋骨架长度,±50mm。
(3)钢筋骨架安装前应设置定位钢环、混凝土垫块以保证保护层厚度。安装钢筋骨架时应避免碰撞孔壁,符合要求后应立即固定。当钢筋骨架重量较大时,应采取措施防止吊装变形。
2.灌注
(1)水下灌注的混凝土必须具有良好的和易性,坍落度一般采用180~220mm。混凝土配合比应经过试验确定。
(2)开始灌注混凝土时,导管内的隔水球位置应临近水面,首次灌注时导管内的混凝土应能保证将隔水球从导管内顺利排出并将导管埋入混凝土中0.8~1.2m。
(3)随着混凝土的灌注,应适当提升和拆卸导管,导管底端应保持埋入混凝土1.5~2m,严禁把导管底端提出混凝土面。
(4)水下混凝土的灌注应连续进行,不得中断。
(5)混凝土灌注到地面后应清除桩顶部浮浆层,单桩基础可安装桩头模板,找正和安装地脚螺栓,灌注桩头混凝土。桩头模板与灌注桩直径应相吻合,严禁出现凹凸现象。地面以上桩基础应达到表面光滑、工艺美观。群桩基础的承台应在桩质量验收合格后施工。
3.验桩
(1)灌注桩应按设计要求验桩。灌注桩基础混凝土强度检验应以试块为依据。试块的制作应每根桩取一组,承台及连梁应每基取一组。灌注桩基础整基尺寸的施工允许偏差,应符合表133的规定。
(2)本节未作规定的应符合国家现行标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94)的有关规定。
五、混凝土电杆基础及预制基础
1.三盘安装
(1)混凝土电杆底盘的安装,应在基坑检验合格后进行。底盘安装后,其圆槽面应与电杆轴线垂直,找正后应填土夯实至底盘表面。其安装允许偏差应保证电杆组立后符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)第6.1.8条的规定。
(2)混凝土电杆卡盘安装前应先将其下部回填土夯实,安装位置与方向应符合图纸规定,其深度允许偏差不应超过±50mm,卡盘抱箍的螺母应紧固,卡盘弧面与电杆接触处应紧密。
(3)拉线盘的埋设方向应符合设计规定。其安装位置允许偏差应满足下列规定:
1)沿拉线方向的左、右偏差不应超过拉线盘中心至相对应电杆中心水平距离的1%。2)沿拉线安装方向,其前后允许位移值:当拉线安装后其对地夹角值与设计值之差
不应超过1°,个别特殊地形需超过1°时,应由设计提出具体规定。
3)X形拉线的拉线盘安装位置,应满足拉线交叉处不得相互磨碰。2.预制基础
(1)混凝土电杆基础设计为套筒时,应按设计图纸要求安装。其安装允许偏差应保证电杆组立后符合表134的规定。
(2)装配式预制基础的底座与立柱连接的螺栓、铁件及找平用的垫铁,必须采取有效的防锈措施。当采用浇灌水泥砂浆时,应与现场浇筑基础同样养护,回填土前应将接缝处以热沥青或其他有效的防水涂料涂刷。
(3)立柱顶部与塔脚板连接部分须用砂浆抹面垫平时,其砂浆或细骨料混凝土强度不
应低于立柱混凝土强度,厚度不应小于20mm,并应按规定进行养护。
注:现场浇筑基础二次抹面厚度应符合本条规定。
表134
杆塔组立的允许偏差
注 直线杆塔结构倾斜不含套接式钢管电杆。
(4)钢筋混凝土枕条、框架底座、薄壳基础及底盘底座等与柱式框架的安装,应符合下列规定:
1)底座、枕条应安装平整,四周应填土或砂、石夯实。
2)钢筋混凝土底座、枕条、立柱等在组装时不得敲打和强行组装。
3)立柱倾斜时宜用热浸镀锌垫铁垫平,每处镀锌垫铁不得超过两块,总厚度不应超过5mm,调平后立柱倾斜不应超过立柱高的1%。
注意:设计本身有倾斜的立柱,其立柱倾斜允许偏差值是指与原倾斜值相比。
六、岩石基础
(1)岩石基础施工时,应根据设计资料逐基核查覆盖土层厚度及岩石质量,当实际情况与设计不符时,应由设计单位提出处理方案。
(2)岩石基础的开挖或钻孔应符合下列规定:1)岩石构造的整体性不受破坏。
2)孔洞中的石粉、浮土及孔壁松散的活石应清除干净。
3)软质岩成孔后应立即安装锚筋或地脚螺栓,并浇灌混凝土,以防孔壁风化。
(3)岩石基础锚筋或地脚螺栓的埋入深度不得小于设计值,安装后应有临时固定措施。(4)混凝土或砂浆的浇灌应符合下列规定:
1)浇灌混凝土或砂浆时,应分层浇捣密实,并应按现场浇筑基础混凝土的规定进行养护。
2)孔洞中浇灌混凝土或砂浆的数量不得少于施工技术设计的规定值。
3)对浇灌混凝土或砂浆的强度检验应以试块为依据,试块的制作应每基取一组。
4)对浇灌钻孔式岩石基础,应采取措施减少混凝土收缩量。(5)岩石基础的施工允许偏差应符合下列规定:
1)成孔深度不应小于设计值。2)成孔尺寸:
对嵌固式应大于设计值,且应保证设计锥度;对钻孔式的孔径允许偏差:+200mm。
3)整基基础的施工允许偏差应符合表133的规定。
七、锚杆基础
输电线路锚杆基础适用于基面以下是整块岩石的地质条件。采用锚杆基础施工时,首先使用钻孔机在岩石上钻孔,然后将地脚螺栓直接插入岩孔内,再用混凝土与岩石粘成一体。
采用锚杆基础的输电线路铁塔遭遇强风袭击时,地脚螺栓会产生剪切力和上拔力。为确保铁塔安全,需要对地脚螺栓承受的极限剪切力和上拔力进行试验。通过试验,可检验同类型岩石的整体稳定性状况,检验岩石的整体剪切强度及4根地脚螺栓的上拔力。其中,锚杆上拔力试验是锚杆基础检测最为关键的部分。
国内输电线路建设遇到山区岩石地质时,大多采用嵌固式基础。嵌固式基础存在基础面开挖大、施工时间长等问题。而锚杆基础则充分利用岩石自身的抗剪强度,具有开挖小、无弃渣、钢材和混凝土用量少、材料运输量小等多项优点。此外,锚杆基础的施工机械设备重量轻、操作简单,便于在山区运输,节约劳动成本,不破坏山区岩体和植被的完整性,能较好地保护生态环境。与嵌固式岩石基础相比,可节省混凝土约80%,直接节
省投资约50%。
为了少占用农田,输电线路路径一般选择在岩石结构地区。在施工中采用风钻打孔做杆塔岩石基础时,经常发生钻头断于孔中,致使孔深孔位达不到设计要求,造成线路改线或岩石基础报废。为此,依据钻头的结构与钻孔法,研制出了环型锥尖器,可以顺利地从钻孔中取出断掉的钻头,彻底解决了岩石钻孔的孔深孔位问题。用环型锥尖器取风钻头法曾在宁夏贺兰山的110kV大汝线路施工时成功地完成了20km50基铁塔楔型岩石基础的施工。其做法是当风钻头断于孔底时,将环型锥尖器,插入风钻头的钻孔中,用大锤向环型顶端击打,则锥尖碰孔底岩石弯折成钩,然后一方面用力提拔抬扛和摇动抬扛,则可顺利地从钻孔中取出断掉的风钻头,换装新钻头后继续作业直到钻孔达到设计的孔位孔深值为止。