输配电杆塔基础施工中的管井排水法

 1.引言

在社会经济快速发展的环境下，电力工程的建设规模不断扩大，电 力系统已成为人们生活与企业生产过程中不可或缺的一部分铁塔基础 是输电线路的一个重要组成部分，其劳动消耗量、工期、造价都在整个 线路工程中占有较大比重。对于输配电杆塔基础施工中如果基础坑内土 壤渗水系数较小或地下水不多，应用坑内抽水排水法即可满足施工要 求。而对于土壤渗水系数大、地下水位高或者基坑深的情况，假如通过 抽水泵明沟、挡土板很排空坑内积水，很容易出现因积水过多，难以抵 挡流沙涌进，导致基础坑壁坍塌，通过管井排水法降低基坑地下水位， 才能将积水完全排清，实现无水基础施工作业。基坑降水后水位提高， 利用基坑机械进行开挖，操作会更加方便，可以选择的设备多。基坑与 基础混凝土输送影响小，这种方法适用于大、中型基坑开挖工作，可以 在开挖的过程中更加的快速更加的方便。而我们的管井排水法设备使用 简单，没有难度，排水量大，降水也比较深，还可以替代多组轻型井点， 并且利于施工，因此，我们应该大力发展输配电杆塔基础施工中的管井 排水法。
  2.管井选择与布置
  设置管井的位置，以便从管井之中进行排水，以减少 地下水位到基坑底部。管轴由混凝土预制管和PVC 管组成，管径可根 据排水设备的大小进行选择。基坑涌水量是根据公式Q=q.S 进行计算。 Q 是基坑的涌水量，m3；Q 是在基坑面积每平方米的水量，m3/（h　m2）； S 是基坑面积，m2。 管井排水量按照计算基础涌水量的1.5-2.0 倍控制，通常选择潜水 泵管道直径50-100 毫米，采用双泵抽水，根据具体情况选择间歇或连 续抽水。根据水的数量，管井的数量可以继续增加。管井沿基本水平轴 方向排列。如果你需要增加管道井，你可以添加在基础纵向方向。
    2 基础形式的优化
  基础型式应根据铁塔型式、沿线地形、地质水文以及施工、运输等 条件综合考虑确定。（1）刚性基础：该基础施工工艺简单，质量易于保 证，基深很浅，当它受到抵抗时，主要取决于自身的重量。但碱性混凝 剂的用量较大，综合成本较高。（2）直柱柔性基础：又称直柱筏基，基 础采用钢筋混凝土板，可以充分利用上部土体的基础和作用，因此造价 均低于普通混凝土刚性基础。这种地脚螺栓易于安装，施工简便。（3） 直斜柱式基础，轴与塔的主材是轴向一致的基础支柱，提高了底板的应 力，在数量和直柱基础的混凝土基础钢筋用量仅为10%，成本低，但 需要插入角钢定位（尤其是高低腿的插入角钢），施工技术要求高、建 设周期长，影响工期。不同基础有各自的优缺点，可以把技术经济指标 较好的板式基础作为优先考虑的基础形式。
  3.管井施工方法
  根据管井的施工特点，选择简单、小型的钻机，通常的钻机有冲击 式和旋转式。通常情况下，管井深不超过10m，孔径为0.5m，钻井速 度为4～5m／h，只需要5 人就可以完成钻井、注水和粘土土壤和反向 操作。
  （1）在管井的位置挖深0.5 米，圆坑的直径为0.2-0.3 米大于钻头 的外径，并在基坑内注水，加上粘土，粘土的体积为坑的2-3 倍大，和 泥浆比重为1.1-1.3。
  （2）当桶满时倒出沉积物，然后继续进行孔操作，直到达到管井 的深度为止。
  （3）将选定的管道井进行安放，管道井的外径约为0.1m 小于钻头 外径，使管井与井孔中心重合，使用人力把管道井沉入井孔位置。孔壁 和管道井之间（渗）部分碎石并填充到地面，然后将地面用粘土固定。 直至遇到大直径孔，先用20-40 mm 碎石投人井孔封底0.2 m，然后填 人小碎石0.1m。
  4.管井施工注意事项
  （1）在钻孔过程中不但要保持水满井孔，而且要经常检查泥浆的 比例，在确定洞孔的深度后，再利用导管将搅拌好的混凝土灌入到有水 的洞孔下面，改变混凝土从洞孔底部原来的位置。同时确保导管周围的 泥浆水不会神人混凝土中，采用边浇边提升导管的方法，进行浇制，一 直浇到地面为止。此外，为了防止杆塔基础施工的过程中出现导管堵塞 的情况，可以通过重物向导管内部不断冲击的方式，敲落粘附在导管内 部的杂物。在安装井点管要水垂直进行安装，并保证在孔的中心，放到 底后，在管的四周分层均匀填入砂砾碎石等进行过滤，并使其密实，最 上500mm 用粘土填压密实。井管要高出地面的200mm，以防止雨水、 泥沙流入到井管内，以防止堵塞。
  （2）如果钻孔在砂土中，钢板应埋在孔内，并在管内注入适量粘 土以填充孔，粘土缓慢形成孔。如果发现有轻微的塌陷，应立即调整泥 浆的比例。如果洞很严重，用沙子或粘土重新填满洞。
  （3）井眼完成后，用起重锤法检测孔的深度。井管必须位于井中 心，控制井不摆动，以免孔壁造成的孔壁损坏。
  5.两种方法的比较
  在基于750 kV 的方形塔基础施工上，基础的土壤是黄土，地下水 位为1.22M，基坑深度为4.8m，并布置9m 管井深的设置（见图1）。基 坑开挖前两天使用管井排水法，开挖机械用于基坑开挖。当基坑使用 4h 时，如果基坑内没有渗水，则可用于钢筋绑扎和支护工作。
  土板和坑壁支撑设备不需要做铺石灌浆混凝土热层可根据基坑内抽水情 况灵活增加管井数量。缺点是混凝土护管不能回收。重复利用性能差。 上述两种技术最大的区别，是管井排水法对操作人员自身的技术标准有着 非常高的要求，一般施工经验不足及专业知识水平不高的施工人员很难发挥人 工挖孔桩施工技术的效用。在应用人工挖孔桩施工技术进行施工前，相关的施 工人员需要明确当前工程施工的实际状况及施工要求，做好相关的工程施工控 制工作，为了确保混凝土的质量，需要合理的控制混凝土浇灌的时间与力度， 尽量避免出现裂缝的情况，如果出现裂缝，相关的施工人员必须在第一时间， 根据裂缝的实际宽度，采取有效的弥补方案，切边混凝土的平整性。
  6.结束语
  综上所述，位较高地段采用管井排水法，施工操作简单方便，大量 节约劳动人员数量，投人设备少，减少了混凝土垫层施工量，保证了施 工安全质量，缩短了建设工期，具有很好的施工使用效果。要在不影响 输电电路杆塔施工效果的基础上，施工团队必须加大环境保性常规排水 方法和管井排水法施工比较后可以看出，在输变电工程杆塔基础施工 时，对于地下水护的力度，优化输电线路杆塔基础施工的方案，确保塔 位原有植被的完整。传统的排水方式和管井降水法施工后可看到比较， 输电塔基础施工改造工程，地下水位由管井排水法，施工简单方便，大 量节省劳动人员，使用更少的输入设备，减少混凝土垫层的施工，确保 施工安全和质量，大大缩短施工工期，具有很好的施工效果。输配电杆 塔基础施工运用管井排水法有各种各样的好处，我们应该不断的进行探 索，寻求一种更好更优的方法来进行基础施工。