“三柱式”灌注桩承台基础设计与施工

“三柱式”灌注桩承台基础设计与施工

(北京电力工程有限公司100071)

摘要:北京电力工程有限公司施工项目部在对某1000kV特高压交流输变电基础施工过程中,因地质与地勘不符、林地占用问题,项目部提出“三柱式”灌注桩加承台的基础方案,设计院采纳该方案并出蓝图,使施工顺利进行。

关键词:“三柱式”;承台;设计变更;林地占用

1、前言

北京电力工程有限公司施工项目部在对某1000kV特高压交流输变电工程1S083#基础施工中,因地质勘探与设计不符和青苗赔偿问题而施工受阻,我项目部技术人员总结经验并勇于创新,按桩基受力计算规程《架空送电线路基础设计技术规定DL/T5219-2014》、《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》经计算,提出“三柱式”灌注桩加承台的基础方案,并多次与设计院主设沟通,最终设计院采纳我项目部方案,在不增加施工成本和保证工程质量前提下,有效解决施工受阻,保证工期。

2、原基础设计

(1)设计参数

1S083#基础为灌注桩基础,直线塔,A、B、C、D腿均为单桩形式,如图1原设计基础及位置示意图。

其中:A、B、C、D腿桩径2000mm、桩长29m,根开23m。C腿与林地相隔5m,该基础主要受下压力作用。设计院提供原地勘如表1所示,为加快工期,根据地质和基础形式,我项目部采用两台反循环转机进行基础施工,并采用先施工B、D腿,再进行A、C腿,现场合理避开林地。

图1原设计基础位置示意图

(2)项目部第一次绘制草图

A、B、D腿顺利完成。在C腿施工中,转杆转到地下12米遇到强风化玄武岩,地勘与实际不符,转杆扭断,无法到设计深度。为防止塌孔,我方现场负责人与设计院沟通,提出群桩加承台更改建议,经现场地质工代及监理确认,该结构主设采纳我项目部建议。设计院经过受力计算,决定C腿在目前深度可下钢筋笼并浇筑,后续给出其它桩位设计。我现场技术人员手绘施工示意图发设计院,作为设计建议。

依据手绘承台基础示意图,结合基础配置经验,添加细节数据(承台尺寸、单桩间距等),并结合地质,参考《架空送电线路基础设计技术规定DL/T5219-2014》、《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》,计算该草图基础相关受力,公式如下:

单桩极限承载力:

桩基沉降计算:

分析与结论:根据规程所述,群桩基础,当桩数少、桩距较大时,压力不相互重叠。群桩承载力=各单桩承载力之和。群桩沉降量与单桩基本相同。经计算,此方案满足砂质地条件下对桩基承载力及沉降量的要求。项目部根据简要计算过程及结果,向设计院提出建议,设计院明确表示建议基本可行。

(3)项目部第二次绘制草图

钢筋笼按原设计深度29米要求制作,但目前草图要36米钢筋笼。依据JGJ107-2010钢筋机械连接技术规程要求,同截面禁止出现相邻两个接头。原29米,包括44根主筋钢筋笼设计,需再深加工并耗费人力、物力及材料。避免多余损耗,项目部重新设计方案并绘制草图,汇报设计院。

3、第一次设计方案

为避免增加焊接成本及损耗已焊好的C腿钢筋笼,我项目部提出C1、C2桩径也为2000mm;为保证施工进度,先出草图,研究方案是否可行,再绘制蓝图。平面和断面示意图如下:

设计院采纳项目部草图意见,给出C1和C2桩深各为6m,桩径各为2000mm。给出更改理由如下:1)受力可靠。原设计深度比2.6倍安全系数时的极限最小深度深40%。经计算C1腿和C2腿为6m,C腿为12m,加承台后受力可靠;2)规避签证办理。充分利用原焊接好的钢筋笼,不必因设计变更,施工单位追加物资签证。

此设计C腿承台与横线路方向夹角45°,相邻两柱间距5m。我项目部技术人员勘查发现,此方案加承台外延尺寸和施工空间,必定占用林地。为避免纠分,项目部与设计、监理沟通,改为横线路方向灌注桩与承台方案,设计院采纳并再次修改设计方案。

4、第二次设计方案

项目部向设计院提供了关于C腿中心距林地距离等数据,并经过现场设计工代和监理确认。

图6第二次设计更改后平面示意图

经项目部技术负责人核算,此施工方案能够绕开林地并能保证施工成本,并告知监理和设计院,建议按照此方案出具蓝图。

5、结论

监理方与设计院积极响应项目部述求,1S083#基础C腿、C1腿、C2腿及承台全部按时完成施工。总结经验与结论:

(1)经济性。该方案与原方案相比,方量多出145m³,钢筋量多出10.5t,但根据北京电力工程有限公司在此线路工程(2标)基础中标的综合单价和市场钢筋采购价格对比计算,具有较大经济利益。

(2)充分利用资源。本工程为国家电网2016年1号工程,有效工期仅7个月。为保证进度,业主为施工方提供了设计变更绿色通道,我项目部充分利用该通道,及时与设计院、监理、业主沟通,在短时间获得设计变更后的蓝图。

(3)勇于创新。北京电力工程有限公司此线路工程施工项目部虽然本职工作是施工,但敢于突破,主动向设计院提出设计理念,并给出草图供设计院参考。设计院专家对我项目部建议的采纳充分体现了他们对施工方施工经验及设计创新的认可。

(4)提高工作效率。设计院给出两次图纸变更,我项目部充分了解现场情况,在最短时间内催处设计院给出蓝图。依据蓝图施工,遵守标准流程,理清潜在责任归属,为经营结算提供保证。

(5)“三柱式”灌注桩承台基础设计思路理念推广。“三柱式”不是通用性基础形式,目前广泛应用的是群桩基础,有单承台4、9、12根桩,实际应用过程中也要参考很多地质数据,这种情况下,可否通过多桩基础解决单桩过深的问题。仅从施工角度分析,降低单桩过深对于桩基钻孔、混凝土浇筑质量把控均有益。故作为施工方也可以开拓思维,在简单计算条件下,拿出数据尝试与各方沟通,做出最有益于施工方的决定。

参考文献:

[1]《工程建设标准强制性条文》(电力工程部分2006年版本)

[2]《1000kV架空送电线路施工及验收规范》(GB50389-2006)

[3]《1000kV架空送电线路工程施工质量检验及评定规程》(Q/GDM121-2005)

[4]百合《架空送电线路基础设计软件》2016

[5]《架空送电线路基础设计技术规定DL/T5219-2014》

[6]《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》

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