高压电塔基础施工方法

技术领域

本发明属于基础施工技术领域，更具体地说，是涉及一种高压电塔基础施工方法。

背景技术

在进行电力施工的过程中，经常遇到需要在软土地基上进行电塔安装的情况。上述软土地基多分布在沿海地区，地质条件复杂，需要进行加固处理后才能作为电塔的安装基础使用，直接影响电塔安装的稳定性，同时还关系到线路的安全运行，更关系到工程的投资和综合效益。软土地基的处理不仅要满足一般电塔的基础设计要求，还应满足塔基沉降量、倾斜度等要求，因此软土地基地区电塔基础设计有其特殊性。整体而言，软土地基加固时主要存在下述问题：

持力层的地基承载力较低，需要通过增大覆土层厚度才能满足电塔安装需求，这就需要占用更大的面积、采用更深的基础埋深，加固过程中土石方的开挖量大，混凝土及钢筋用量也大。对于基础承载力要求较大的电塔，若采用钻孔灌注桩基础，则投资费用大。

如何采取适宜的地基处理方式，减少浅埋基础占地面积、降低基础的材料用量、减少线路中地基处理成本，使浅埋基础在占地面积、综合造价等方面更具合理性与经济性，将成为控制工程造价的关键一环。

虽然施工人员尝试采用换填法、碎石桩挤密法、强夯法等软土地基处理方法进行软土地基的加固处理，然而，以上方法仍存在工程量巨大、耗费材料量巨大、成本高、周期长等问题，而且对周边环境影响也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压电塔基础施工方法，能够降低材料的耗用量，缩短施工周期，增强地基的加固强度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高压电塔基础施工方法，包括以下步骤：

清理地基上的淤泥和积水；

铺设稳定层至地基上，稳定层的厚度为300-500mm；

利用插板机插设若干个排水板至地基内，连接排水板与真空排水设备，并进行真空抽提降水作业；

在地基上打设若干个水泥土搅拌桩，并养护水泥土搅拌桩；

打设若干个挤密桩至地基上，若干个挤密桩分别布设于相邻两个水泥土搅拌桩之间；

安装灌注基座至地基上并灌注浆液，布设回填土层。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本申请实施例所示的方案，先将地基上的淤泥和积水清理干净，使地基表面平整，铺设稳定层便于对后续插板机以及其他设备进行承载，插板机将排水板插入地基内，通过真空排水设备进行真空抽提降水作业，使水位下降，之后设置水泥土搅拌桩，将周围的地基内对应位置的土体固化，最后再利用挤密桩将地基挤密顶紧使地基拥有良好的承载力。通过水泥土搅拌桩和紧密桩的配合使用，有效地提高了地基的承载性能，最后在地基上设置灌注基座，并向内灌注浆液使地基进一步稳定，保证后续电塔安装的可靠性。

在一种可能的实现方式中，利用插板机插设若干个排水板至地基内步骤前，铺设土工布至稳定层上，并铺设密封层至土工布上，埋设土工布和密封层的边缘至稳定层内；

利用插板机插设若干个排水板至地基内步骤后，捆扎或粘接密封层与排水板相邻的边缘至排水板的外周壁上、以使密封层保持密封。

利用插板机插入排水板前，需要预先在地基上铺设土工布以及密封层，土工布可以隔离插板机等设备与下部的稳定层，密封层便于在地基表面形成密闭环境。由于排水板插入时会穿透土工布和密封层，为了保证密封层内部密闭性，在密封层和排水板相邻的位置采用捆扎的形式，使密封层贴合在排水板的外周，便于使排水板处于密闭环境中，实现后续的真空抽提降水操作。

若受限于密封层面积不足的问题，不便于捆扎，还可采用粘接的形式将密封层和排水板相连的位置固定好，避免产生漏气的问题。

利用插板机插设若干个排水板至地基内步骤中，排水板为塑料排水板，排水板包括芯带和滤水层，芯带包括沿上下方向延伸的主板带、以及若干个垂直于主板带的板面设置的分支板；滤水层包覆于芯带的外周，芯带和滤水层之间具有供水通过的过水通道，滤水层上设有若干个用于排水的吸水孔。

排水板为塑料排水板，排水板有芯带和外周的滤水层组成，滤水层上的吸水孔可以在内部真空状态下向内吸附地基中的水分，进而实现良好的排水作用。芯带的主板带沿上下方向设计，具有一定的结构强度，与其垂直设置的分支板向芯带的两侧延伸，分支板可对滤水层进行顶撑，使分支板、主板带与过滤层之间形成多个过水通道，便于地基中水分的排出。

在一种可能的实现方式中，排水板在地基上呈矩阵排布，相邻两个排水板之间的间距为0.9-1.1米；

同一列排水板分别连接于同一出水管上，若干列排水板的出水管通过总水管连接于真空排水设备上。

为了使地基上各个点位均有良好的排水效果，将排水板之间的间距设置为0.9到1.1米的范围内，排水板成矩阵形排布的形式，可对地基的各个位置进行有效排水，保证各点位水位下降的均匀性，进而提高地基的整体承载力。

为了减少真空排水设备的设置，将同一列的排水板连接在同一个出水管上，同时还将多列出水管连在总水管上，真空排水设备与总水管相连，可以对多个排水板同时起到抽提作用。根据地基面积的大小，可选择性设置一个真空排水设备或多个真空排水设备。

在一种可能的实现方式中，进行真空抽提作业中，采用间断性抽提作业，抽提1-1.5小时，间断3-4小时后，再重复抽提1.5-2小时，再次间断5-6小时后，重复抽提2-3小时。

在利用排水板进行真空抽提的过程中，采用间断性抽提作业的形式，这样可以增强排水效果，增大排水范围。抽提1-1.5小时后间断3-4小时，间断期内，地基外周土体内的水有少部分汇集到该地基位置，汇集到一定程度后再次进行1.5-2小时的抽提，并间断5-6小时，上述重复操作，抽提时间和间断时间均有延长，在水流汇集作用逐渐减弱的前提下，可以有效的保证降水作用，提高抵接的稳定性，避免地基外周部位的水对地基造成影响。

铺设稳定层至地基上包括以下步骤：

铺设砂垫层至地基上，砂垫层的厚度为200-350mm；

铺设吸水垫层至砂垫层上，吸水垫层为素土层，且吸水垫层的厚度为50-70mm；

铺设细沙层至吸水垫层上，细沙层的厚度为50-80mm。

铺设稳定层到地基上，需要进行多层物料的铺设，首先要铺设砂垫层，砂垫层较好的稳定性，即使有少量积水，也能将将水容纳在砂垫层的缝隙中，避免地基内的土与水直接接触形成粘质土壤。在砂垫层上铺设吸水垫层，可以将砂垫层顶部的少量水吸附，细沙层铺设在吸水垫层上，具有良好的承托稳定性，有助于可靠承托上方的插板机或其他施工设备，保证施工作业的安全性。提高。排水板安装的可靠性。有便于进行排水板的有效进步，达到良好的抽提效果

在一种可能的实现方式中，水泥土搅拌桩呈矩阵排布，且分别靠近排水板设置，相邻两个水泥土搅拌桩之间间隔一个排水板；

挤密桩呈三角形排布，且挤密桩靠近排水板设置，挤密桩和水泥土搅拌桩分别靠近不同的排水板设置。

对地基进行真空抽屉降水后，设置水泥土搅拌桩以增强地基的稳定性。水泥土搅拌桩在地基上呈矩阵排布的形式，使地基各个点位均能得到有效稳定。

将水泥土搅拌桩设置在靠近原来安插排水板的位置，因为该位置的降水效果最好，稳定性也相较其他位置好，所以水泥土搅拌桩设置在该位置可以保证成桩稳定性。

在地基上设置水泥土搅拌桩的基础上，还布设了呈三角形排布的挤密桩，挤密桩应在水泥混凝土搅拌桩养护达到一定强度后再打设，以增强相邻两个水泥土搅拌桩之间部位的密实性，提高地基的整体稳定性。

水泥土搅拌桩采用两次喷浆、两次搅拌的方式，搅拌时提升速度为0.4-0.6m/s；搅拌完成后，需养护水泥土搅拌桩养护28-35天后，检测水泥土搅拌桩的强度达到标准强度的80％后，进行挤密桩的施工。

水泥土搅拌桩成型时，分两次进行喷浆，每次喷浆对应进行一次搅拌，便利提高浆料搅拌的均匀性，提高水泥与土发生反应的均匀性，使软土硬结以提高地基强度，保证良好的成桩质量。

搅拌时的提升速度为0.5m/s，该速度值的选用可保证水泥与地基中土质的有效融合，提高成型效果。搅拌完成后，养护一定28-35天后，检测混凝土水泥土搅拌桩的强度，如检测强度达到所需强度的80％，则可以进行后续挤密桩的施工，在保证水泥土搅拌桩强度充足的前提下进行后续挤密桩的施工，有助于增强地基的稳定性。

在一种可能的实现方式中，打设若干个挤密桩至地基上包括以下步骤：

土料和石灰过筛后称量，然后搅拌均匀形成灰土料；

打设桩孔，且每次仅打设一个桩孔；

向桩孔内逐层填入50-60mm厚度的灰土料，并逐层夯实灰土料；

重复打设桩孔并逐层填入灰土料并夯实。

进行挤密桩的施工时，利用土料和石灰作为原材料，并对二者进行混合。在混合前，需要对上述材料进行过筛、称量，保证其内部无大颗粒，并具有成桩所需要的材料配比。

之后，打设桩孔，每次仅打设一个桩孔，打设完成后尽快进行成桩作业，以避免外部环境如下雨等天气对桩孔造成的不良影响。每次像桩孔内填入50到60mm厚度的灰土层，然后进行夯实操作，下层灰土夯实后，再填入一层灰土，并进行夯实，逐层填入并夯实，保证挤密桩的桩身稳定性，实现对外部地基支撑，保证地基具有稳定的承载性能。

在一种可能的实现方式中，灌注基座包括以下步骤：

在多个环管的下方分别焊接与环管内部连通的插入管，插入管的下端封闭且设有锥形进给头，插入管上设有出浆孔；

将同心设置的多个环管通过连接管焊接连接，并使环管与连接管内部连通；

在最内圈的环管的中心设置与注浆设备的注浆管；

将插入管插入地基内至环管贴合于地基表面，打设若干个延伸杆在最外圈的环管的外周，延伸管向环管的外下方倾斜设置，焊接延伸杆的上端与最外圈的环管。

在水泥土搅拌桩和挤密桩的基础上，还设有能够稳定承托电塔的灌注基座。灌注基座通过通过还管对上部的电塔基础进行有效的承托。

环管外周的延伸杆能够延伸至地基内部，通过灌注将实现地基的有效稳定。插入管向地基下部延伸，通过灌浆操作可将插入管与下方地基进行有效固结，使上部环管可对电塔进行稳定承托。

在此基础上，为了避免插入管发生倾覆，在环管的外周还布设了向外下方延伸的延伸杆，延伸杆与环管可靠连接，能够对环管进行有效支撑，即使电塔受到风力等外力作用，也能保证承载的稳定，进而保证电塔的可靠安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的高压电塔基础施工方法中排水板的布设结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高压电塔基础施工方法中排水板、水泥土搅拌桩以及挤密桩的排布结构示意图；

图3为本发明实施例图1中提供的排水板的俯视剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的灌注基座的主视结构示意图；

图5为本发明实施例图4中灌注基座的俯视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、排水板；11、芯带；111、主板带；112、分支板；12、滤水层；121、吸水孔；13、过水通道；2、水泥土搅拌桩；3、挤密桩；4、真空排水设备；41、出水管；42、总水管；5、灌注基座；51、环管；511、连接管；52、延伸杆；53、插入管；531、锥形进给头；54、注浆管；55、出浆孔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

现对本发明提供的高压电塔基础施工方法进行说明。本实施例适用12米以下的小型电塔的安装使用，小型电塔所需的安装地基相对12米以上的大型电塔安装地基小一些。高压电塔基础施工方法，包括以下步骤：

清理地基上的淤泥和积水，铺设稳定层至地基上，稳定层的厚度为300mm。铺设稳定层至地基上，采用厚度为200mm的砂垫层作为稳定层。

铺设土工布至稳定层上，并铺设密封层至土工布上，埋设土工布和密封层的边缘至稳定层内。

利用插板机插设若干个排水板1至地基内，捆扎或粘接密封层与排水板1相邻的边缘至排水板1的外周壁上、以使密封层保持密封；连接排水板1与真空排水设备4，并进行真空抽提降水作业。

排水板1在地基上呈矩阵排布，相邻两个排水板1之间的间距为0.9米；同一列排水板1分别连接于同一出水管41上，若干列排水板1的出水管41通过总水管42连接于真空排水设备4上。进行真空抽提作业中，采用间断性抽提作业，抽提1小时，间断3小时后，再重复抽提1.5小时，再次间断5小时后，重复抽提2小时。

一些可能的实现方式中，上述特征水泥土搅拌桩2和挤密桩3采用如图2所示结构。参见图2，在地基上打设若干个水泥土搅拌桩2，并养护水泥土搅拌桩2；水泥土搅拌桩2呈矩阵排布，且分别靠近排水板1设置，相邻两个水泥土搅拌桩2之间间隔一个排水板1。水泥土搅拌桩2采用两次喷浆、两次搅拌的方式，搅拌时提升速度为0.4m/s；搅拌完成后，需养护水泥土搅拌桩2养护28天后，检测水泥土搅拌桩2的强度达到标准强度的80％后，进行挤密桩3的施工。

打设若干个挤密桩3至地基上，若干个挤密桩3分别布设于相邻两个水泥土搅拌桩2之间；挤密桩3呈三角形排布，且挤密桩3靠近排水板1设置，挤密桩3和水泥土搅拌桩2分别靠近不同的排水板1设置。

先将土料和石灰过筛后称量，然后搅拌均匀形成灰土料。接着打设桩孔，且每次仅打设一个桩孔；向桩孔内逐层填入50厚度的灰土料，并逐层夯实灰土料；重复打设桩孔并逐层填入灰土料并夯实。

些可能的实现方式中，上述特征水泥土搅拌桩2和挤密桩3采用如图4和图5所示结构。参见图4和图5，安装灌注基座5至地基上并灌注浆液，布设回填土层，包括以下步骤：

在多个环管51的下方分别焊接与环管51内部连通的插入管53，插入管53的下端封闭且设有锥形进给头531，插入管53上设有出浆孔55；

将同心设置的多个环管51通过连接管511焊接连接，并使环管51与连接管511内部连通；

在最内圈的环管51的中心设置与注浆设备的注浆管54；

将插入管53插入地基内至环管51贴合于地基表面，打设若干个延伸杆52在最外圈的环管51的外周，延伸管向环管51的外下方倾斜设置，焊接延伸杆52的上端与最外圈的环管51。

本实施例提供的高压电塔基础施工方法，与现有技术相比，本实施例提供的高压电塔基础施工方法，清理地基上的淤泥和积水清理干净，使地基表面平整，铺设稳定层便于对后续插板机以及其他设备进行承载，插板机将排水板1插入地基内，通过真空排水设备4进行真空抽提降水作业，使水位下降，之后设置水泥土搅拌桩2，将周围的地基内对应位置的土体固化，最后再利用挤密桩3将地基挤密顶紧使地基拥有良好的承载力。通过水泥土搅拌桩2和紧密桩的配合使用，有效地提高了地基的承载性能，最后在地基上设置灌注基座5，并向内灌注浆液使地基进一步稳定，保证后续电塔安装的可靠性。

实施例二：

现对本发明提供的高压电塔基础施工方法进行说明。本实施例适用12米以上的大型电塔的安装使用，大型电塔所需的安装地基相对小型电塔安装地基大一些，因此需要更好的承载稳定性。高压电塔基础施工方法，包括以下步骤：

清理地基上的淤泥和积水，铺设稳定层至地基上，稳定层的厚度为500mm。铺设稳定层主要有以下几个层次的铺装，铺设砂垫层至地基上，砂垫层的厚度为300mm；铺设吸水垫层至砂垫层上，吸水垫层为素土层，且吸水垫层的厚度为100mm；铺设细沙层至吸水垫层上，细沙层的厚度为100mm。铺设土工布至稳定层上，并铺设密封层至土工布上，埋设土工布和密封层的边缘至稳定层内。

利用插板机插设若干个排水板1至地基内，捆扎或粘接密封层与排水板1相邻的边缘至排水板1的外周壁上、以使密封层保持密封；连接排水板1与真空排水设备4，并进行真空抽提降水作业。

进行真空抽提作业中，采用间断性抽提作业，抽提1.5小时，间断4小时后，再重复抽提2小时，再次间断6小时后，重复抽提3小时。

一些可能的实现方式中，上述特征水泥土搅拌桩2和挤密桩3采用如图3所示结构。排水板1为塑料排水板1，排水板1包括芯带11以及滤水层12，芯带11包括沿上下方向延伸的主板带111、以及若干个垂直于主板带111的板面设置的分支板112；滤水层12包覆于芯带11的外周，芯带11和滤水层12之间具有供水通过的过水通道13，滤水层12上设有若干个用于排水的吸水孔121。

排水板1在地基上呈矩阵排布，相邻两个排水板1之间的间距为1.1米；同一列排水板1分别连接于同一出水管41上，若干列排水板1的出水管41通过总水管42连接于真空排水设备4上。

排水板1共设有11列，需要通过三个真空排水设备4上进行真空抽提，以保证地基位置降水的均匀性。

在地基上打设若干个水泥土搅拌桩2，并养护水泥土搅拌桩2；水泥土搅拌桩2呈矩阵排布，且分别靠近排水板1设置，相邻两个水泥土搅拌桩2之间间隔一个排水板1。水泥土搅拌桩2采用两次喷浆、两次搅拌的方式，搅拌时提升速度为0.6m/s；搅拌完成后，需养护水泥土搅拌桩2养护28天后，检测水泥土搅拌桩2的强度达到标准强度的80％后，进行挤密桩3的施工。

打设若干个挤密桩3至地基上，若干个挤密桩3分别布设于相邻两个水泥土搅拌桩2之间；挤密桩3呈三角形排布，且挤密桩3靠近排水板1设置，挤密桩3和水泥土搅拌桩2分别靠近不同的排水板1设置。

先将土料和石灰过筛后称量，然后搅拌均匀形成灰土料。接着打设桩孔，且每次仅打设一个桩孔；向桩孔内逐层填入50厚度的灰土料，并逐层夯实灰土料；重复打设桩孔并逐层填入灰土料并夯实。

些可能的实现方式中，上述特征水泥土搅拌桩2和挤密桩3采用如图4和图5所示结构。参见图4和图5，安装灌注基座5至地基上并灌注浆液，布设回填土层。灌注基座5包括以下步骤：

在多个环管51的下方分别焊接与环管51内部连通的插入管53，插入管53的下端封闭且设有锥形进给头531，插入管53上设有出浆孔55；

将同心设置的多个环管51通过连接管511焊接连接，并使环管51与连接管511内部连通；

在最内圈的环管51的中心设置注浆设备的注浆管54；

将插入管53插入地基内至环管51贴合于地基表面，打设若干个延伸杆52在最外圈的环管51的外周，延伸管向环管51的外下方倾斜设置，焊接延伸杆52的上端与最外圈的环管51。

本实施例提供的高压电塔基础施工方法，与现有技术相比，本实施例提供的高压电塔基础施工方法，先将地基上的淤泥和积水清理干净，使地基表面平整，铺设稳定层便于对后续插板机以及其他设备进行承载，插板机将排水板1插入地基内，通过真空排水设备4进行真空抽提降水作业，使水位下降，之后设置水泥土搅拌桩2，将周围的地基内对应位置的土体固化，最后再利用挤密桩3将地基挤密顶紧使地基拥有良好的承载力。通过水泥土搅拌桩2和紧密桩的配合使用，有效地提高了地基的承载性能，最后在地基上设置灌注基座5，并向内灌注浆液使地基进一步稳定，保证后续电塔安装的可靠性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。