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1 前言 1
2 本典型施工方法特点 1
3 合用范围 2
4 工艺原理 2
5 施工工艺流程及操作要点 3
施工工艺流程 3
操作要点 3
施工准备 3
基坑开挖 5
底板基础施工 6
铁塔基础施工 12
基础回填与场地恢复 15
6 人员组织 16
7 材料与设备 17
8 质量控制 18
9 安全措施 20
10 环保措施 20
11 效益分析 21
12 应用实例 21
1 前言
随着电网建设的不断发展，输电线路工程的途径选择也更加困难，经常需要在煤矿或其他矿区的采空区进行穿越，采空区的地基塌陷和变形对输电线路铁塔与基础存在着极大的危害。为了减少对线路稳定运营的影响，设计单位通过基础结构计算和基础选型，采用大板基础，以提高铁塔基础对地基变形的适应能力和发生地基沉陷后铁塔基础的可调整或可修复能力。通过实践证明，大板基础在采空区应用取得了明显的稳定效果，在输电线路工程采空区得到了越来越广泛的应用。
大板基础具有体积大、钢筋密、混凝土浇筑量大和施工技术规定高等特点，输电线路工程现场施工条件差，外界环境影响因素多，施工质量控制难度大。为保证施工质量，提高施工工艺水平，总结推广大板基础施工技术，国家电网公司组织编制了大板基础典型施工方法，山西省供电工程承装公司针对大板基础开展科技创新，“大板基础施工技术”经山西省电力公司组织专家评审，荣获2023年度山西省电力公司科技进步一等奖。
本典型施工方法在1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流实验示范工程输电线路工程、晋城-临汾I、II回∏阳城北500kV输电线路工程、晋城-临汾II回500kV输电线路工程中成功应用，成效显著，提高了大板基础施工效率和施工工艺水平。
2 本典型施工方法特点
本典型施工方法具有工艺先进、实用性强等特点，可以有效地缩短大板基础施工工期、提高施工效率和施工工艺水平，经济效益和社会效益良好。
基坑开挖采用大型挖掘机，大幅度提高施工效率和机械化水平。
科学安排现场施工工序，底板基础尽量采用商品混凝土泵送浇筑，无地形时
采用现场搅拌混凝土浇筑时合理配置搅拌机械和施工人员，保证混凝土浇筑的连续性。
运用电动抹面机进行底板基础表面压实，使混凝土表面光洁、平整、密实，提高底板基础表面感官质量。
在保护帽施工前，对大板基础的可调式加长地脚螺栓采用特殊保护措施，以备地基变形时调整使用。
当底板基础几何尺寸属于大体积混凝土范畴时，按照大体积混凝土有关施工规范规定，施工时采用特殊的温度监控等措施，防止出现温度裂缝，保证混凝土施工质量。
3 合用范围
本典型施工方法合用于220kV及以上电压等级的输电线路工程中采空区大板基础的施工，对于220kV以下电压等级的输电线路工程采空区大板基础施工也可参考使用。
4 工艺原理
本典型施工方法通过对大板基础施工全过程的基础材料控制、科学合理工序安排，保证施工质量，提高施工工艺水平。
大板基础结构形式
大板基础重要涉及底板基础和铁塔基础两部分。基坑底部为基础垫层（一般厚度为50～100mm），垫层上方为底板基础，底板基础上方为四个普通铁塔基础，普通铁塔基础下方与底板基础之间为一层卵石加砂垫层（一般厚度为100mm）。大板基础结构形式见下图4-1。
底板基础
卵石加砂垫层
铁塔基础
图4-1 大板基础结构形式图
大板基础基坑开挖施工时需整体开挖一个大坑；基础浇筑时需先浇筑底板基础，待底板基础混凝土凝固后，再在底板基础上方浇筑四个铁塔基础。
大板基础基坑开挖土石方量大，人工开挖施工效率低，采用大型挖掘机机械开挖；多余土石方需合理顿放或外运。
底板基础混凝土方量大，现场尽量采用商品混凝土泵送浇筑，无地形时采用现场搅拌混凝土时合理配置搅拌机械和施工人员，保证连续浇筑作业；属于大体积混凝土范畴时，需采用特殊的大体积混凝土施工措施，防止出现温度裂缝。
铁塔基础模板运用钢管固定与支撑，保证基础定位尺寸；运用钢管搭设施工平台，利于铁塔基础施工过程操作。
5 施工工艺流程及操作要点
施工工艺流程
大板基础施工工艺流程如图5-1所示。
操作要点
施工准备
现场勘察：对大板基础的施工现场进行现场勘察，掌握现场地形情况及交通情况，拟定混凝土浇筑方式、施工现场布置等。
技术准备：编制大板基础施工作业指导书，技术负责人对施工人员进行全员安全技术交底。
材料准备
（1）水泥：推荐选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥（或普通硅酸盐水泥），。
（2）粗骨料：选用级配良好的优质碎石，含泥量不大于1%。采用商品混凝土浇筑时选用碎石粒径为5～25mm，采用现场搅拌混凝土时选用碎石粒径可适当增大。
（3）细骨料：选用平均粒径较大的优质中砂，含泥量不大于3%（可以使水泥水化热减少，减少混凝土温升，减少混凝土收缩）。
（4）粉煤灰：混凝土浇筑采用商品混凝土时，为了改善混凝土的和易性便于泵送，掺加适量的粉煤灰，粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，粉煤灰的掺量控制在15%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。
（5）混凝土配合比：优化底板基础混凝土的配合比，设计最小水泥用量，最小砂率和最小用水量。采用商品混凝土时塌落度一般规定为140～180mm。
图5-1 大板基础施工工艺流程图
（6）基础钢材：大板基础采用特殊的可调式加长地脚螺栓，应严格按照设计图纸加工；大板基础钢筋用量大，应根据设计图纸，经计算后配置各种规格钢筋，根据钢筋用量和现场条件拟定经济合理的钢筋连接方式。
工器具准备：对大板基础施工所需的工器具进行配置，并将施工工器具运送至施工现场。
基坑开挖
基础分坑
分坑测量前必须依据设计提供的数据复核设计给定的塔位中心桩，并以此作为测量的基准。大板基础设计一般采用正方形或长方形基坑，基础分坑方法同一般基础相同，可采用对角线法、半根开法等方法分坑。大板基础的塔位中心桩由于在基坑开挖中保存不住，分坑时应很据塔位中心桩的位置钉出必要的、可靠的、作为施工及质量控制的辅助桩，并对其位置作好记录，以便恢复该中心桩和作为基础控制桩使用，其测量精度应能满足施工精度的规定。
基坑开挖
大板基础施工基面和基坑开挖土石方量大，采用挖掘机开挖，见图5-2。大板基坑宽度一般约为15～30m，深度约为3～6m，开挖土石方量很大。一般的土质基础，可配置一台挖掘机和一台装载机进行作业，装载机负责倒运土方，需2～4天即可完毕基坑的开挖；岩石地质基础，可配置一台普通挖掘机、一台带破碎锤的挖掘机和一台装载机进行作业，约需10～30天即可完毕基坑的开挖。对于岩石地质，尽也许采用挖掘机或带冲击锤的挖掘机进行开挖；若岩石的确开挖困难时，可先进行松动爆破，然后采用带冲击锤的挖掘机进行开挖。
图5-2 大板基础基坑开挖实例图
根据基坑土质特性和挖掘深度，基坑坑壁应按设计规定，根据不同地质条件留有适当坡度。开挖边坡坡度可参考下表5-1。
表5-1 不同土质开挖边坡系数表
土质情况
砂土 浮土 淤泥
砂质粘土
粘土 黄土
坚土
坡度（深：宽）
1：
1：
1：
1：
基坑开挖至设计坑深约200mm时，应停止采用挖掘机开挖，改为人工开挖至设计深度，并对基坑边角、边坡坡度等进行人工修整至设计规定。
基坑开挖出的土方，现场应将生熟土分开，加以标记，分别堆放（回填时先生土后熟土）。为防止塌方，开挖出的土石方堆放宜离开坑口边1m以外。
由于大板基础基坑开挖出的土石方量大，需根据现场实际地形情况提前规划土石方堆放位置，当现场有特殊规定不允许堆放土石方时（如农田、自然保护区等），除回填以外的多余土石方需外运，在塔位附近选择不影响生态环境的合理位置进行丢弃。
基坑开挖完毕后，技术人员对基础坑深、边坡坡度、坑底平整度进行检查验收，验收合格后，方可进行下道工序施工。
底板基础施工
底板基础垫层浇筑
基坑验收合格后，一方面运用预先钉出的辅助桩恢复塔位中心桩，并用经纬仪（或水准仪）和塔尺将基坑底部操平，根据设计尺寸用皮尺钩画出底板四周位置，然后采用现场搅拌混凝土浇筑垫层，垫层浇筑完毕后，对底板垫层抹面压实并用经纬仪（或水准仪）操平。
底板基础支模、钢筋安装
底板基础垫层凝固后，方可进行底板基础支模，底板基础采用钢模板。根据底板长度和宽度，在模板下方各位置放置提前预制好的混凝土垫块作为模板底部支撑，模板外侧采用支顶器或方木支顶进行固定；模板安装严丝合缝，模卡安装规范齐全；通过对角线法等方法找正模板，并操平；模板内侧表面应涂刷一层脱模剂，以保证混凝土表面质量。
与普通基础相比，大板基础基坑尺寸大，底板钢筋多而密，钢筋接头多，钢筋安装施工量大。底板钢筋工程施工前，应根据设计图纸的钢筋配置、工器具配置情况、现场条件等几种因素，通过综合经济技术比较，拟定每基大板基础底板钢筋连接方式，钢筋连接可选用铁丝绑扎、焊接、机械连接等施工方法。钢筋连接选用铁丝绑扎时最小搭接长度不少于45d，钢筋连接选用双面焊接时最小焊接长度不少于5d。钢筋安装时严格控制钢筋保护层，保证满足设计规定。底板钢筋安装见图5-3。