挤扩支盘桩在电力铁塔基础中的应用

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某发电厂二期220kV高压输电线路全长11.3公里，线路共设铁塔36基，其中大转角铁塔6基，小转角塔6基，直线塔24基；每基铁塔共4根灌注桩。根据岩土工程勘查资料显示，该线路沿线为荒地和耕地，地貌单一，属黄河三角洲冲积平原，标准冻土深度为0.64m；该场地抗震设防烈度为7度，存在新近堆积软弱土，拟建铁塔基础位于常年地下水位以下,地下水对混凝土具有弱腐蚀性，对钢筋具有强腐蚀性。场地等级为二级中等复杂场地，岩土种类较多，且不均匀，性质变化较大，地基等级为二级。根据上述工程地质资料，通过大量的计算及经济比较，采用挤扩灌注桩代替普通混凝土灌注桩。本工程共节省混凝土271.1m3、钢筋24.6t，其中6基大转角(终端塔)铁塔基础节省混凝土174.6m3、节省钢筋7.8t；6基小转角铁塔基础节省混凝土22.1m3、节省钢筋3.4t；24基直线铁塔基础节省混凝土74.4m3、节省钢筋13.4t；同时也大大降低了人工及材料运输费用，加快了施工进度，经济效益显著。因此该项目在中国石化总公司专家审查结论中得到了充分地肯定。
    铁塔基础设计
    1、铁塔基础的特点：铁塔基础主要以上拔力为主(一般满足上拔力，下压力均能满足要求)，由于高压送电线路一般位于荒地郊外，交通不便，加之该地区地下水位较高、工程地质条件较差、工期紧等因素，采用独立基础难以满足要求，而灌注桩具有技术成熟、施工速度快、施工方便等特点，因此被广泛采用。
    铁塔基础的选型与设计：针对铁塔基础以上拔为主的特点，结合当地的工程地质情况及施工技术条件，对铁塔基础的选型进行大胆的探索与尝试。而挤扩灌注桩具有良好的承压、抗水平、抗冲剪和抗拔能力,通过试算分析比较挤，扩灌注桩比普通灌注桩平均节约30％的混凝土量(其中SJ3-24(9#)塔基础充分利用最下面承力盘的端阻力，仅一个承力盘就能承担上拔力515kPa，节约混凝土量高达70％、节约钢材约1.3t)，从而缩短了施工工期、大大地降低了工程投资。故本工程铁塔基础均采用挤扩灌注桩基。另外，挤扩灌注桩克服了以往一些桩型的缺点，可以说是直孔桩的改进，主要有以下特点：①、施工工艺简单、速度快、无振动和噪音、机械化程度高；②、多支盘成型设备方便灵活，操作简单，故可与大多数成孔机械配合使用；③、挤扩灌注桩具有设计灵活、适应性强等优点。挤扩灌注桩可在多种土层中成桩，不受地下水位的限制，并可以根据承载力的需要采取增设分支或承力盘数量来提高单桩承载力。由于桩身承力盘或支盘是通过液压弓臂挤扩土层形成的，挤扩过程相当于静力触探，施工过程同时也是对土层承载力的一种检验，因此施工时能大概了解到单桩承载力的大小，当发现与设计承载力有差别时，可通过支改盘或增设分支来确保单桩承载力，这是普通灌注桩无法实施的。
    挤扩灌注桩设计应注意的问题：在进行铁塔基础的设计前，应要求岩土工程勘察部门提供下列勘察资料：①、分析塔位成孔和成桩的可能性、挤土效应的影响，并提出保护措施建议；②、提供静力触探试验曲线或标准惯入试验测得的锤击数N沿深度的变化曲线；③、提供塔位柱状图及桩周各土层侧阻力和端阻力特征值，并通提供设置承力盘层位的建议。挤扩灌注桩的分支与承力盘不得设置在下列土层中：①、淤泥及淤泥质土层；②、液化土层；③、浅岩地层、地表下软土较浅无法挤扩成盘的土层；④、受大气影响深度内的膨胀土层；⑤、湿陷性黄土层等。挤扩灌注桩的分支与承力盘竖向设计要求：端承力盘应设置在结构稳定、压缩性较小、承载力较高、层厚较大的土层，承力盘底进入持力层的深度不宜小于0.5h～h(h为承力盘高度)，承力盘竖向的合理间距是挤扩多支盘桩设计计算的重要内容，对于东营地区的粉土和粘性土，对铁塔基础建议支盘间距不宜小于5d(d为桩径)，支盘距设计地坪也不宜小于4d(d为桩径)，距桩底不宜小于600mm。挤扩灌注桩的其他要求应满足现行《建筑桩基技术规范》、山东省工程建设标准《挤扩灌注桩技术规程》的有关规定。
    结束语
    挤扩灌注桩由于其多个承力盘的作用使其充分发挥场地桩周地基土的承载力，大幅提高单桩竖向及抗拔承载力。与普通灌注桩相比，挤扩灌注桩可以减小桩径和桩长、节约工程投资、缩短工期，经济技术效益显著。