埋入式預制管樁在輸電線路工程中的應用

（湖北省電力勘測設計院有限公司，武漢 430040）

1 引言

如今，灌注樁基礎在輸電線路工程中的應用越來越廣泛，主要原因是灌注樁基礎具有承載力高、變形小、對各種地質條件的適應性強等特點。但是，由于施工工藝的原因，鉆孔灌注樁基礎清底較困難，且存在斷樁的可能。如何能充分的利用灌注樁基礎的各項優點，而規避其不足之處？本文認為，埋入預制管樁基礎不失為一個合理的選擇。

2 埋入式預制管樁基礎的特點

埋入式預制管樁基礎采用先鉆孔（鉆孔直徑比管樁外徑大10cm），再將管樁逐節接長后居中放置于鉆孔中，然后通過樁底壓漿裝置灌漿，將樁與樁周土緊密結合。其優點如下：

（1）采用鉆孔、埋入的施工方法，將鉆孔樁與預制管樁的優點集中在一起，有效防止鉆孔樁夾泥、斷樁，以及預制樁下沉困難或沉樁偏差問題；（2）管樁分節在工廠批量化生產、現場分節接長，全過程機械化施工，縮短施工周期，提高了機械化施工程度；噪音污染小、環境影響小，符合環保型社會的理念；（3）管樁外壁設置刻紋，通過樁底壓漿裝置進行高壓注漿，使管樁與樁周土緊密結合，提高了樁周土的摩擦力和樁端土的承載力；（4）樁段分節起吊，降低了對吊機起吊能力的要求，易于作業，適用性較廣。

3 埋入式預制管樁基礎應用實例

3.1 工程概況

位于湖北省某地的一條220kV雙回路輸電線路，由于線路路徑經過城市規劃區，為滿足規劃要求，該線路有20余基塔采用鋼管桿沿公路邊的花壇走線。由于花壇的寬度有限，對基礎的尺寸有諸多限制，設計經過比選，最終選取了部分直線鋼管桿采用埋入式預制管樁基礎。

3.2 地質條件

根據地勘報告顯示，鋼管桿段的典型地層巖性如下：

（1）0-1.7m：粉質黏土：黃褐色、紅褐色，稍濕，可塑，含少量鐵錳質結核。qc=1.50MPa，fs=132.01kPa。

（2）1.7-3.5m：粉質黏土：黃褐色、紅褐色，稍濕，硬塑，含少量鐵錳質結核。qc=4.52MPa，fs=390.20kPa。

（3）3.5-15m：泥質粉砂巖：紅褐色，強風化，泥質結構，層狀構造，節理裂隙發育，巖石較破碎。

3.3 基礎作用力

選取的典型鋼管桿的基礎下壓力Fz=260KN，基礎水平力Fx=240KN，彎矩My=4700kN·M。

3.4 基礎型式比選

對于直線鋼管桿，設計分別就鉆孔灌注樁和埋入式預制管樁基礎進行了計算對比，比較結果如表1所示：

表1 鉆孔灌注樁和埋入式預制管樁對比

根據表1可以看出：

（1）由于埋入式預制管樁樁身采用了刻紋處理，再結合后注漿工藝，使得樁與樁周土體結合的更為緊密，有效的提高了基礎的抗拔承載力，混凝土和鋼材用量較傳統的鉆孔灌注樁更少。

（2）由于預制管樁為工廠化預制構件，省去了現場綁扎鋼筋和澆筑樁身混凝土的工序，施工周期較傳統的鉆孔灌注樁更短，施工質量更容易得到保證。

（3）基礎造價比傳統鉆孔灌注樁基礎節省15%左右，具有顯著的經濟效益。

4 埋入式預制管樁基礎的施工工藝

埋入式預制管樁基礎施工主要包括鉆孔、沉樁和接樁、后壓漿三個步驟。

（1）鉆孔：主要采用旋挖鉆機成孔，可有效保證成孔質量，縮短施工周期。

（2）沉樁和接樁：鉆孔完成后應立即進行沉樁工作，防止坍孔、縮孔，每一根樁的沉樁過程應連續進行。沉樁過程中應做好詳細記錄，避免樁底注漿腔及出漿管變形、樁頭混凝土破碎、樁身偏位或跑位、地面明顯隆起、樁上浮或位移過大。工程接樁采用焊接連接，第一節樁吊運沉樁到位后，以鋼抱箍固定，吊機起吊下一樁節，吊運至第一節樁節處，并進行精確對位。

（3）后壓漿：注漿管采用鋼管制作，通過連接螺套與樁底注漿腔連接，注漿用水泥漿由水泥、水、膨脹劑和減水劑配制而成。其中水泥、水、膨脹劑、減水劑之間的質量比為1.0∶0.55∶0.12∶0.01，通常情況下水灰比為0.50～0.60。灌注水泥漿時，初始注漿壓力為4MPa，注漿過程中注漿壓力為1.5～ 2.5MPa。

5 埋入式預制管樁基礎的應用前景展望

埋入式預制管樁基礎與傳統鉆孔灌注樁基礎（或挖孔樁基礎）相比，節省了人力和材料；可實現樁體在工廠批量化生產、現場拼接的全過程機械化施工，縮短施工周期，降低工程造價；棄土更少、噪聲更小、成樁質量更可靠，有利于節能環保。由于預制件重量和尺寸的原因，該基礎型式對路網交通條件有一定的要求。因此，在非交通困難地區，埋入式預制管樁在輸電線路工程中的應用前景廣闊。

6 結束語

埋入式預制管樁基礎采用了新技術、新材料、新工藝，是“兩型三新”在輸電線路工程中的具體體現。它繼承了鉆孔灌注樁基礎承載力高、變形小、施工方便等各項優點，而又巧妙的避開了鉆孔灌注樁基礎清底困難、易斷樁的不足。在交通條件適當的情況下，是一種適合輸電線路工程應用的新型基礎型式。