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為了指導縣城電網(wǎng)的建設與改造,特制訂本技術導則。 縣城電網(wǎng)是農(nóng)村電力網(wǎng)的重要組成部分,它既有農(nóng)村電力網(wǎng)的基本特點,又有城市電力網(wǎng)的某些特點。在本導則的制定過程中,充分考慮了我國縣城電網(wǎng)的上述特征,汲取了我國農(nóng)村電網(wǎng)幾十年的建設經(jīng)驗,同時參考我國城網(wǎng)和國外配電網(wǎng)建設經(jīng)驗,對縣城電網(wǎng)建設與改造的原則、目標、技術要求和指標等作了明確規(guī)定。
由于全國各地縣城電網(wǎng)的發(fā)展水平和基礎條件不同,各地經(jīng)濟發(fā)展對縣城電網(wǎng)的要求不同,各網(wǎng)、省公司在執(zhí)行本導則時,應從實際情況出發(fā),結合地區(qū)特點,制定具體實施方案。
本技術導則解釋權屬國家電網(wǎng)公司。
目錄
前言
1 范圍
2 規(guī)范性引用文件
3 術語和定義
4 總則
5 目標
6 高壓配電網(wǎng)
7 中壓配電網(wǎng)
8 低壓配電網(wǎng)
9 調度自動化、配網(wǎng)自動化及通信
10 無功補償
1.范圍
本導則規(guī)定了國家電網(wǎng)公司管理的縣城電網(wǎng)建設與改造應遵循的主要技術原則和技術要求,適用于縣城電網(wǎng)的建設和改造。
2.規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB156—1993標準電壓
GB/T1179—1999圓線同心絞架空導線
DL/T599—1996城市中低壓配電網(wǎng)改造技術導則
DL/T5188農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則
DL/T5131農(nóng)村電網(wǎng)建設與改造技術導則
原國家電力公司農(nóng)電工作部農(nóng)電[2002]32號文件國家電力公司農(nóng)網(wǎng)自動化及通信系統(tǒng)建設技術指導意見(試行)
3.術語和定義
下列術語和定義適用于本導則:
3.1縣城電網(wǎng)指為縣(含旗、縣級市與區(qū),以下簡稱縣)政府所在城鎮(zhèn)地域用戶供電的110千伏及以下配電網(wǎng)。
3.2高壓配電網(wǎng)指標稱電壓110千伏、66千伏、35千伏級配電網(wǎng)。
3.3中壓配電網(wǎng)指標稱電壓10千伏(20千伏)級配電網(wǎng)。
3.4低壓配電網(wǎng)指標稱電壓380/220伏級配電網(wǎng)。
4.總則
4.1縣城電網(wǎng)的建設與改造應滿足縣城國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和人民生活的用電的需求,并與縣城建設相協(xié)調。
4.2縣城電網(wǎng)的建設與改造應統(tǒng)一規(guī)劃,并與上級電網(wǎng)規(guī)劃相銜接??h城電網(wǎng)規(guī)劃宜滿足DL/T5118農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則和DL/5131農(nóng)村電網(wǎng)建設與改造技術導則中較高的要求??h城電網(wǎng)中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃宜參考DL/T599—1996城市中低壓配電網(wǎng)改造技術導則的相關規(guī)定。
4.3縣城電網(wǎng)的建設與改造應遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、因地制宜、適當超前的原則。
4.4縣城電網(wǎng)的建設與改造堅持安全可靠、經(jīng)濟實用、技術先進、減少維護的原則。積極采用適合國情的先進成熟的技術和設備,禁止使用國家明令淘汰及不合格的產(chǎn)品。
4.5縣城電網(wǎng)自動化及通信系統(tǒng)的建設應與縣城電網(wǎng)的發(fā)展相適應,統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施。
5.目標
5.1縣城電網(wǎng)改造應優(yōu)化電網(wǎng)結構,避免重復建設,主網(wǎng)架要滿足電網(wǎng)中期規(guī)劃發(fā)展目標。
5.2縣城電網(wǎng)改造以提高供電能力、供電質量和節(jié)能降損為目標??h城電網(wǎng)的主要運行指標應達到:供電可靠率99.6%以上,電壓合格率95%以上,按照《國家電力公司農(nóng)村電網(wǎng)電壓質量和無功電力管理辦法》(試行)的要求,安裝電壓質量監(jiān)測儀,各類電壓質量監(jiān)測儀裝設率達到100%。10千伏綜合線損率8%以下,低壓線損率10%以下。
5.3加強縣城電網(wǎng)的網(wǎng)架建設,高壓配電網(wǎng)逐步實現(xiàn)有備用接線方式,10千伏主干線路采用環(huán)網(wǎng)接線、開環(huán)運行,線路供電半徑在合理范圍之內。
5.4縣城公用區(qū)居民生活用電實行一戶一表計量,應根據(jù)居民用電負荷合理選擇電能表,宜按不小于4千瓦/戶進行配置。
6.高壓配電網(wǎng)
6.1縣城電網(wǎng)逐步建設主網(wǎng)架為單回線環(huán)網(wǎng)結構、至少有兩座35千伏及以上電壓等級變電所供電的電網(wǎng),宜滿足供電安全N—1準則。
6.2高壓架空配電線路導線截面的選擇:110千伏不宜小于160平方毫米,66千伏不宜小于125平方毫米,35千伏不宜小于100平方毫米,應采有稀土鋁鋼芯鋁絞線。
6.3架空線路桿塔的選擇:一般情況宜采用鋼筋混凝土桿塔,特殊情況可采用鐵塔或鋼管塔。
6.4變電所建筑設計應與環(huán)境協(xié)調,符合安全、經(jīng)濟、美觀、節(jié)約占地的原則。
6.5變電所應按無人值班方式設計,已有變電所應逐步改造為無人值班變電所。
6.6縣城變電所宜采用新技術、新裝備,應選用質量好、少維護、功能完備、自動化程度高的設備。
6.7新建變電所宜按不少于兩臺主變壓器設計。變電所主變壓器應采用有載調壓節(jié)能型變壓器。
6.8變電所自動化應優(yōu)先選用分層分布式系統(tǒng)。重要的保護及自動裝置功能應相對獨立,不依賴于通訊網(wǎng)。
7.中壓配電網(wǎng)
7.1 10千伏中壓配電網(wǎng)主干線導線截面應按中長期規(guī)劃選型,不宜小于100平方毫米。
7.2 10千伏公用線路實行分區(qū)分片供電,供電范圍不宜交叉重疊。
7.3 10千伏線路主干線宜分為2~3段,并裝設分段開關。分段距離根據(jù)負荷和電網(wǎng)結構確定,不宜超過5段。
7.4 10千伏主干線路宜采用環(huán)網(wǎng)供電、開環(huán)運行接線方式,導線及設備應滿足轉移負荷的要求
7.5 10千伏配電線路供電半徑不宜超過8千米。
7.6 10千伏配電線路宜采用架空線路,特殊地段可采用電纜線路。
7.7 弱電線路不應與電力線路同桿架設。
7.8 10千伏配電設備及設施
7.8.1新裝或更換的配電變壓器均應采用S9及以上系列的低損耗變壓器,單相配電變壓器宜采用低損耗卷鐵心變壓器。
7.8.2配電變壓器的安裝位置應在負荷中心。
7.8.3桿架式公用配電變壓器的容量不宜大于315千伏安。
7.8.4當配電變壓器容量超過315千伏安或需要安裝在縣城主要街道、綠化帶及建筑群中時,可采用箱式變電所或配電室。
7.8.5配電變壓器的進出線采用絕緣導線或電力電纜。配電變壓器的高低壓接線端宜安裝絕緣護套。
7.8.6配電變壓器的高壓側采用跌落式熔斷器或斷路器保護,低壓側裝設刀熔開關或自動開關保護。
7.8.7配電變壓器的高、低壓側應裝設硅橡膠氧化鋅避雷器。
7.8.8配電變壓器低壓配電裝置應具有防雷、過流保護、無功補償、計量等功能。
7.8.9當高壓變電所10千伏出線數(shù)量不足或線路走廊條件受限制時,應建設開閉所。
7.8.10開閉所接線應力求簡化,一般采用單母線分段接線方式。開閉所再分配容量不宜超過10000千伏安。
7.8.11開閉所應按無人值班要求進行設計,具備遙測、遙信、遙控等功能,并配置備用電源自動投切裝置。
7.8.12 10千伏開關宜采有真空或SF6重合器、分段器等具有就地、遠方操作功能的智能型、免維護、長壽命開關設備。
8.低壓配電網(wǎng)
8.1低壓主干線
8.1.1低壓主干架空線路宜采用絕緣導線,導線截面不應低于63平方毫米。
8.1.2低壓線路供電半徑不宜超過400米。
8.1.3低壓線路可與10千伏配電線路同桿架設,并應為同一電源。低壓線路與裝有分段開關的10千伏配電線路同桿架設時,不應跨越分段開關。
8.1.4低壓線路主干線和各分支線的末端,零線應重復接地。三相四線制接戶線在入戶支架處,零線也應重復接地。
8.2低壓分支線宜采用架空絕緣導線或集束導線,導線截面原則上不應小于35平方毫米。
8.3低壓接戶線應使用絕緣導線,鋁芯絕緣導線截面不小于10平方毫米,銅芯絕緣導線截面不小于4平方毫米。
8.4低壓進戶線
8.4.1居民用戶按每戶不小于4千瓦容量配置。
8.4.2計量箱至每戶的低壓進戶線鋁芯絕緣導線截面不小于4平方毫米,銅芯絕緣導線截面不小于2.5平方毫米。
8.4.3進戶線不得與弱電線同孔入戶。
8.5居民用戶電能表應安裝在計量表箱內,計量箱進線側應裝設總開關。分戶電能表出口裝設分戶開關。
9.調度自動化、配網(wǎng)自動化及通信
9.1調度自動化系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設,應以《國家電力公司農(nóng)網(wǎng)自動化及通信系統(tǒng)建設技術指導意見(試行)》等有關規(guī)程為依據(jù),保證系統(tǒng)具有較高的安全性、可靠性、實用性、開放性、擴展性和容錯性,一般滿足5~8年的發(fā)展要求。
9.2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設應分步進行,主站系統(tǒng)宜與調度自動化系統(tǒng)實行一體化設計。在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),電網(wǎng)規(guī)模較大時可以分別建設。
9.3配網(wǎng)自動化系統(tǒng)必須滿足基本功能要求,在條件具備時可以考慮擴展配網(wǎng)自動化的管理功能
9.4通信系統(tǒng)的建設應滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要,并適當留有余量。
9.5縣城電網(wǎng)通信干線宜以光纖為主,可選無線、電力載波、通信電纜等作為備用通信方式。
10.無功補償
10.1縣城電網(wǎng)中無功補償應根據(jù)就地平衡的原則,采取分散補償和集中補償相結合的方式。
10.2變電所應合理配置無功補償電容量,其容量宜按主變容量的10%~15%確定,宜采有集合式或干式電容器。
10.3無功補償裝置要充分考慮無功電壓綜合控制的發(fā)展趨勢,宜采用具有功率因數(shù)和電壓綜合控制的自動裝置。
10.4容量在100千伏安及以上的配電變壓器宜采用無功自動補償裝置。
10.5配電變壓器應在低壓側安裝無功補償電容器,其容量宜按配電變壓器容量的7%~10%確定,配電臺區(qū)功率因數(shù)宜不小于0.9。
2、電力電纜介紹
1.電力電纜的用途及特點
電力電纜在電力系統(tǒng)中作為輸送和分配電能及作為各種電氣設備之間的連接線,城市的地下電網(wǎng),發(fā)電廠的引出線、聯(lián)絡線,工礦企業(yè)內部的供電以及水下輸線等都采用電力電纜。采用電力電纜供電的特點是:電力電纜敷設在地下、室內、溝道、隧道、井內,不需用桿塔架設,整齊美觀,占地少,不會對市容、廠容造成影響。電纜供電受自然環(huán)境的影響小。電纜供電傳輸性能穩(wěn)定,可靠性高,人不易接觸,即使發(fā)生故障,也不易造成對人身的傷害,供電安全性高。電力電纜的電容大,可提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。
2.電力電纜的種類
(1)按絕緣材料及保護層不同可分為以下幾類:
1)油浸紙絕緣鉛(鋁)包電力電纜;
2)油浸紙干絕緣電力電纜;
3)聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套電力電纜(簡稱全塑電纜);
4)交聯(lián)聚乙烯絕緣,聚氯乙烯護套電力電纜(簡稱交聯(lián)電纜);
5)不滴流電力電纜;
6)橡膠絕緣電力電纜(天然橡膠絕緣型,乙丙橡膠絕緣型)。
(2)按電壓等級分:
按照現(xiàn)行標準電壓規(guī)定,電力電纜按額定電壓制造,有1、3、6、10、20、35、60、110、220、330、500kV電壓等級幾種電力電纜。
(3)按電纜線芯數(shù)及線芯截面分:
按電力電纜導電芯數(shù)分,有單芯、二芯、三芯、四芯和五芯。
按電力電纜導電線芯截面等級分,有2、5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、625、800lr擊等幾種。
(4)按電力電纜電能輸送方式分:
1)單芯電纜輸送直流電;
2)二芯電纜輸送直流或單相交流電;
3)三芯電纜輸送三相交流電;
4)四芯電纜用于三相中性點接地系統(tǒng)、中線作為中性線(N)或保護地線;
5)五芯電纜用于三相中性點接地系統(tǒng),三相接三條主線芯二條中線,一條接工作零(N),另一條接保護零(PE),中線截面為主線芯截面的40%一60%,稱為三相五線TN—S系統(tǒng)。
(5)按電纜敷設環(huán)境分:
有地下直埋、地下管、室內、空氣中、水中、礦井中、隧道內和腐蝕性、火災易發(fā)區(qū)、濕熱、高海拔等場所,環(huán)境條件因素是選擇型號的主要技術指標,在選擇電纜時除考慮電壓和截面外,還要考慮其機械強度和防腐蝕性能等因素。
YJV22/ZR-1KV,3×2.5
YJV22/ZR稱為型號,常寫作ZRYJV22
ZR——表示燃燒特性,燃燒特性有阻燃(ZR,又分ABC三級,如ZB),耐火(NH,也分ABC三級,如NA),無煙(W),低鹵(D)。
YJ——絕緣層材質,常見的有:Y表示聚乙烯(化學簡稱PE),YJ表示交聯(lián)聚乙烯(XLPE),V表示聚氯乙烯(PVC)
V——外護套材質,常見的有聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE)
22——前一個2表示鎧裝材質,2表示鋼帶鎧裝,3表示細鋼絲鎧裝
后一個2表示外護套材質,2表示聚氯乙烯外護套,3表示聚乙烯外護套,兩個2并一起表示“護套在鋼帶外”
1KV——額定電壓等級,標準格式應寫作0.6/1KV,0.6KV表示導體對“地”的電壓,1KV表示導體各“相”間的電壓
3×2.5稱為規(guī)格,3表示芯數(shù),即電纜由三根絕緣線芯絞合而成。多根細絲絞合,包上絕緣,方才算“1芯”;2.5表示導體的“標稱截面”,標稱截面是一個概數(shù)系列,實際截面可能是2.48什么的。
3、無功補償原理
無功補償原理
當電網(wǎng)電壓的波形為正弦波,且電壓與電流同相位時,電阻性電氣設備如白熾燈、電熱器等從電網(wǎng)上獲得的功率P等于電壓U和電流I的乘積,即:P=U×I。
電感性電氣設備如電動機和變壓器等由于在運行時需要建立磁場,此時所消耗的能量不能轉化為有功功率,故被稱為無功功率Q。此時電流滯后電壓一個角度φ。在選擇變配電設備時所根據(jù)的是視在功率S,即有功功率和無功功率的矢量和:
S =(P2 + Q2)1/2
無功功率為:
Q=(S2 - P2)1/2
有功功率與視在功率的比值為功率因數(shù):
cosf=P/S
無功功率的傳輸加重了電網(wǎng)負荷,使電網(wǎng)損耗增加,系統(tǒng)電壓下降。故需對其進行就近和就地補償。并聯(lián)電容器可補償或平衡電氣設備的感性無功功率。當容性無功功率QC等于感性無功功率QL時,電網(wǎng)只傳輸有功功率P。根據(jù)國家有關規(guī)定,高壓用戶的功率因數(shù)應達到0.9以上,低壓用戶的功率因數(shù)應達到0.85以上。
如果選擇電容器功率為Qc,則功率因數(shù)為:
cosf= P/ (P2 + (QL- QC)2)1/2
在實際工程中首先應根據(jù)負荷情況和供電部門的要求確定補償后所需達到的功率因數(shù)值,然后再計算電容器的安裝容量:
Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕
式中:
Qc一電容器的安裝容量,kvar
P一系統(tǒng)的有功功率,kW
tanf1--補償前的功率因數(shù)角, cosf1--補償前的功率因數(shù)
tanf2--補償后的功率因數(shù)角, cosf2--補償后的功率因數(shù)
采用查表法也可確定電容器的安裝容量。
功率因數(shù)與補償容量查詢表
補償前
功率因數(shù)
值cosf1 補償后功率因數(shù)目標值及每KW負荷所需電容器容量(KVar)
4、鉆孔灌注樁施工監(jiān)理的質量控制
關鍵詞:鉆孔灌注樁;施工;質量監(jiān)理;控制措施
摘 要:鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,成樁環(huán)節(jié)多,施工過程容易出現(xiàn)質量事故,監(jiān)理人員必須重視施工全過程質量監(jiān)控?,F(xiàn)著重就鉆孔灌注樁施工準備工作、成孔過程、灌注水下混凝土以及事故處理等環(huán)節(jié)的質量監(jiān)理程序和關鍵點質量控制方法進行討論和分析,提出了保證鉆孔灌注樁施工質量的監(jiān)控措施,供同行參考。
鉆孔灌注樁是樁基礎中常見的一種基礎形式,廣泛應用于房屋建筑、水工建筑和橋墩基礎的施工,具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承載力大等優(yōu)點。鉆孔灌注樁的施工既有測量工作,又有機械操作、鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作,可謂工程種類繁多,技術含量高,影響因素多。在施工過程中,容易出現(xiàn)樁位偏差過大、孔底沉渣偏多、鋼筋籠上浮、樁體混凝土離析、斷樁、夾泥等質量問題,這些質量問題往往使成樁難以滿足設計要求,且補救困難,不能完全通過事后檢查來判斷存在的問題,必須加強施工準備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等施工全過程中各環(huán)節(jié)的質量監(jiān)控,采取各種有效預防措施,才能保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質量。
1 質量控制依據(jù)和質量控制目標
1.1 質量控制依據(jù)
鉆孔灌注樁施工質量控制依據(jù)下列文件進行:①合同文件;②設計圖紙及技術要求;③工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規(guī)程;④建筑樁基技術規(guī)范(JGJ94-94);⑤建筑地基基礎設計規(guī)范(GBJ7-89和GB50007-2002)。當某一技術指標在上述各文件中相互不一致時,要確定一種作為工程的執(zhí)行標準,一般來說,應優(yōu)先考慮合同文件的規(guī)定。
1.2 質量控制目標
鉆孔灌注樁施工質量控制必須達到以下幾個目標:①成樁過程各項指標,包括樁位、樁長、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁材料質量等能滿足設計要求;②預留混凝土試塊強度滿足規(guī)范要求;③樁身完整、勻質,連續(xù)性好,無夾泥、斷樁等缺陷;④樁極限承載力滿足規(guī)范規(guī)定的驗收指標。
2 施工工藝流程和施工準備
2.1 施工工藝流程
鉆孔灌注樁由于使用鉆孔設備不同施工工藝流程也不一樣,現(xiàn)以沖擊鉆或循環(huán)鉆機成孔為例來展開討論。其主要施工工藝流程為:平整場地→測定孔位→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→提鉆→第一次清孔→檢孔→制作鋼筋籠→吊放鋼筋籠→下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→起拔導管→成樁。
2.2 施工準備
2.2.1 施工準備階段的監(jiān)理程序
鉆孔灌注樁樁基工程,首先要作試樁試驗報告,其監(jiān)理應包括下列內容:①審批試樁申請報告;②審批試驗工藝;③施工階段驗證詳細勘探;④試驗核定指標;⑤監(jiān)理旁站,檢查試樁施工;⑥施工單位編寫試樁結果報告。其次應審批施工單位的樁基分項工程開工報告,其監(jiān)理應包括下列內容:①人、材料自檢記錄、機械設備審核;②試樁總結報告審核;③設計、圖紙對比試驗的審核;④監(jiān)理材料抽檢試驗。再者應做好現(xiàn)場開工前的準備,其監(jiān)理包括下列內容:①施工單位進行測量定位自檢,監(jiān)理審核;②護筒埋設檢查、測量復核、監(jiān)理旁站;③泥漿池、沉淀池的檢查;④檢查水泥、骨料、水質及其它添加劑數(shù)量,其質量是否滿足設計與規(guī)范要求,是否與批準的混凝土配合比設計試驗報告的材料相一致;⑤檢查制作鋼筋籠的鋼筋型號、種類、數(shù)量是否滿足設計要求,鋼筋加工各部位尺寸、焊接質量是否滿足設計與規(guī)范要求,有無埋聲管等。
2.2.2 幾項主要施工準備工作質量控制
(1)做好施工組織設計審核工作
施工組織設計是鉆孔灌注樁施工中必須要做的工作,在開工前,施工單位應向監(jiān)理方報送施工組織文件,監(jiān)理人員審核并幫助施工單位完善施工組織設計。施工組織設計應重點指出工程的特殊性、施工方法等,應把設計參數(shù)換算成施
(2)測量定位控制
測量定位,這是關系到孔位的準確性、鉆孔的垂直度以及控制基準面標高準確與否的關鍵環(huán)節(jié),在具體操作中,要采取施工單位自檢及監(jiān)理人員復檢、驗收相結合的措施,嚴格控制其偏差在設計或規(guī)范允許的范圍內(一般控制在±5cm范圍內)。在測量放線中應選用適宜精度的經(jīng)緯儀及激光測距儀采用極坐標定位法,充分發(fā)揮經(jīng)緯儀對角度和激光測距儀對距離控制上的優(yōu)勢;樁位測量后,還要用鋼尺和相鄰的樁位進行校正,看所測距離與計算值是否一致,以杜絕錯誤的發(fā)生;樁位確定后,用長約300 mm的鋼筋釘入地下,用油漆注明以便識別,并做好保護。
3 施工過程質量監(jiān)控
優(yōu)良的產(chǎn)品是在生產(chǎn)過程中通過嚴格的質量控制形成的,而不是單純依靠檢驗來獲得,須將事后檢驗轉變?yōu)槭虑邦A防;施工過程的質量監(jiān)控是關鍵,應抓住其質量控制點,對影響施工質量的有關環(huán)節(jié)和施工參數(shù)進行嚴格控制。
3.1 成孔過程質量監(jiān)控
3.1.1 成孔過程質量監(jiān)理程序
①檢查孔徑、偏位、垂直度、泥漿性能并記錄簽認;②鉆進時檢查地質情況是否與設計相符,與柱狀圖進行對比,檢查是否入巖,并對入巖深度及時簽認;③終孔檢查孔深、孔徑、標高是否滿足設計要求;④清孔檢查泥漿指標、沉渣厚度是否滿足規(guī)范設計要求。
3.1.2 成孔過程關鍵點質量控制
(1)孔底沉渣控制
孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,有關規(guī)范規(guī)定,水下灌注樁樁底沉渣厚度對端承樁不得超過100 mm(浙江要求為50 mm)、磨擦樁為300 mm,但在施工過程中,常有不少樁的樁底沉渣仍滿足不了此要求,究其原因,主要是由于泥漿性能不符合要求,影響鉆孔灌注樁成樁質量的泥漿的性能指標主要是比重和粘度,若泥漿過稀,則攜渣能力不夠,若泥漿過稠,則孔壁會形成一層厚厚的泥皮,無形之中減少了樁徑。泥漿的比重、粘度應根據(jù)地下水位高低和地層穩(wěn)定情況等進行確定,如地下水位較高,容易坍塌,泥漿比重、粘度可大些,但不宜過大,比重以1.1~1.2、粘度為18~25 s為宜。鉆孔結束后,監(jiān)理人員應要求施工單位在進行一次清孔的同時必須不斷地補充新鮮泥漿,將孔內含砂量大、性能差的泥漿置換出來;二次清孔時宜采用泵吸反循環(huán)清孔,若采用正循環(huán)清孔,要排出巖渣和泥團,須加大泥漿比重和粘度,且清孔的速度要慢。鉆孔完畢后監(jiān)理人員必須對終孔進行驗收,根據(jù)鉆桿和鉆頭或測繩的總長度和上部剩余長度檢查終孔深度;要嚴格檢測鉆桿和鉆頭或測繩長度的準確性,杜絕以超深來抵消孔底淤積。
(2)孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因預先未料到的復雜的不良地質情況、鋼護筒未按規(guī)定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等因素造成的,易造成埋、卡鉆事故,應高度重視并采取相應措施予以解決。監(jiān)理人員首先應認真審閱場地工程地質勘察報告,對地層情況做到心中有數(shù);其次必須嚴格要求施工單位按規(guī)定埋設鋼護筒,保證孔口排水良好,下設鋼筋籠及升降機具要防止偏斜;再者,在特殊地層鉆進應要求采用優(yōu)質沖洗液護壁,同時也可采用正循環(huán)鉆進、反循環(huán)排渣的作法來抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌;最后,在不穩(wěn)定地層中,換漿不要過早,可在下完鋼筋籠后進行二次清孔時替換掉高比重泥漿后,要督促施工單位及時灌注混凝土,減少沉渣時間,以保證樁身質量。
(3)擴徑和縮徑控制
擴徑、縮徑都是由于成孔直徑不規(guī)則出現(xiàn)擴孔或縮孔及其它不良地質現(xiàn)象引起的,擴孔一般是由鉆頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的,縮孔是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。縮徑會減少樁的豎向承載力,而擴徑會增加成本,必須采取有力措施予以控制。為避免擴徑的出現(xiàn),監(jiān)理人員應檢查鉆機是否固定、平穩(wěn),要求減壓鉆進,防止鉆頭擺動或偏位,在成孔過程中還應要求徐徐鉆進,以便形成良好的孔壁,要始終保持適當?shù)哪酀{比重和足夠的孔內水位,確??變饶酀{對孔壁有足夠的壓力,成孔尤其是清孔后應督促施工單位盡快灌注水下混凝土,盡可能減少孔壁在小比重泥漿中的浸泡時間;為避免縮徑的出現(xiàn),鉆孔前監(jiān)理人員應詳細了解地質資料,判別有無遇水膨脹等不良地質條件的土層,如有應要求施工單位采用失水率<3~5 ml/30 min的優(yōu)質泥漿進行護壁,經(jīng)常對鉆頭的直徑進行校正,鉆頭直徑一般比所需成孔直徑小20~25 mm為宜。
3.2 灌注過程質量監(jiān)控
3.2.1 灌注過程質量監(jiān)理程序
?、贆z查鋼筋籠頂固定措施是否可行,其頂面標高是否滿足設計要求;②核實施工現(xiàn)場的配合比每盤材料數(shù)量是否按批準的配合比執(zhí)行;③檢查導管的長度及導管的水密性,核實導管底部離孔底的距離是否滿足規(guī)范要求;④檢查儲料斗的容積是否可以達到混凝土初灌量導管的理論埋深(埋深≥1.0 m);⑤導管下放完畢后,灌注前再一次檢查井底沉渣或泥漿沉積厚度是否滿足設計與規(guī)范要求;⑥澆灌混凝土過程中,檢查導管的埋深、壓漿及混凝土面上升情況,注意孔內是否有異常情況,督促施工單位企業(yè)控制好水灰比、拌和速度與灌注速度;⑦施工企業(yè)按規(guī)定隨機取樣做試塊,監(jiān)理隨機抽檢取樣試塊,澆灌完畢檢查混凝土頂面標高。
3.2.2 灌注過程主要環(huán)節(jié)質量控制
(1)混凝土坍落度控制
混凝土的坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的混凝土應是拌和均勻、和易性好、內阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實性,一般應控制在18~22cm范圍內。要配制出合理坍落度的混凝土來保證樁身質量,監(jiān)理人員必須重視以下幾點:①制作混凝土的原材料必須符合使用要求,特別是水泥的質量必須保證,粗骨料尺寸級配要合理,所使用的材料要進行二次復檢方可投入使用;②混凝土的配合比要通過試驗確定;③做好混凝土在現(xiàn)場攪拌的質量控制工作,嚴格按配合比進行投料;④要設有專人對攪拌室的混凝土進行坍落度等指標的檢驗;⑤按設計要求做好混凝土的試塊工作,并保證取樣的真實性。
(2)導管埋深控制
導管底端在混凝土面以下的深度是否合理關系到成樁質量,必須予以嚴格控制。監(jiān)理人員應要求施工單位在開澆時,料斗必須儲足一次下料能保證導管埋入混凝土達1.0 m以上的混凝土初灌量,以免因導管下口未被埋入混凝土內造成管內反混漿現(xiàn)象,導致開澆失?。辉跐沧⑦^程中,要經(jīng)常探測混凝土面實際標高、計算混凝土面上升高度、導管下口與混凝土面相對位置,及時拆卸導管,保持導管合理埋深,嚴禁將導管撥出混凝土面,導管埋深一般應控制在1~6 m,過大或過小都會在不同外界條件下出現(xiàn)不同形式的質量問題,直接影響樁的質量。
(3)鋼筋籠上浮控制
在灌注混凝土前,鋼筋籠自重與懸吊力形成平衡狀態(tài),在混凝土灌注過程中,由于下列原因引起鋼筋籠上?。孩黉摻罨\在孔口固定不牢固或提升導管用力過猛,將鋼筋籠鉤掛;②混凝土面到達鋼筋籠底面時,導管埋深過淺,灌注量過大或混凝土面超過鋼筋籠底一定高度時,導管埋深過大;③混凝土質量差,對于易離析、坍落度損失大的混凝土,都易使鋼筋籠上浮,解決的辦法是操作要正確、確?;炷临|量及加快混凝土灌注。另外,監(jiān)理人員還應要求施工單位做好如下控制措施:①在鋼筋籠上加壓重物,并在上端加焊4根較粗鋼筋(20以上)固定在鋼護筒頂部施工平臺上;②用細鋼筋在鋼筋籠上加焊防浮倒刺;③當混凝土上升至鋼筋籠底部附近時,小步提升導管以保持較小的埋管深度(≥1.5 m),并稍稍減緩混凝土的灌注速度。
(4)樁頭質量控制
有關規(guī)范規(guī)定當鑿除樁頂浮漿層后,應保證設計的樁頂標高及樁身混凝土質量。在鉆孔灌注樁施工中,要想保證樁頭的質量,必須控制好最后一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達到設計強度值,這就要求灌注混凝土的高度要超過樁頂標高。在實際施工中,超灌量控制不當是經(jīng)常存在的問題,超灌量過大,造成浪費,超灌量不足,樁質量不能得到滿足。另外,在開挖樁頭檢測時發(fā)現(xiàn),由于樁頂混凝土與孔內泥漿有直接接觸,里面有時會裹有泥砂和浮漿等雜質,對樁頭質量產(chǎn)生極大影響。監(jiān)理人員必須重視影響樁頭質量的因素,要求施工單位采取如下控制措施:①嚴格成孔工藝,清孔徹底,采用正確的水下混凝土灌注工藝,使鉆渣、泥皮被頂起至樁頂,在樁頭形成較厚的浮漿層;②施工中應測準混凝土上升面標高;③應確定合理的超灌量,根據(jù)浮漿層厚度及樁頂標高附近的工程地質情況,宜取0.5~1.0 m的超灌高度;④清孔泥漿要滿足要求,灌注混凝土前,要進行孔底泥漿取樣,孔底50 cm范圍內的泥漿比重≤1.25、粘度≤28 s;⑤在混凝土灌注過程中,盡量少上下活動導管,導管埋深要在1~6 m范圍。
4 質量事故處理
4.1 質量事故處理監(jiān)理程序
當發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁工程出現(xiàn)質量缺陷或事故后,監(jiān)理人員首先應以“質量通知單”的形式通知施工單位,并要求停止有質量缺陷部位和與其有關聯(lián)部位及下道工序施工,需要時,還應要求施工單位采取防護措施;其次,盡快組織與參與質量事故的調查,寫出調查報告,進行事故原因分析,正確判斷事故原因,研究制訂事故處理方案;再者,指令施工單位按既定的處理方案實施對質量缺陷的處理;最后,組織有關人員對處理的結果進行嚴格的檢查、鑒定和驗收,寫出“質量事故處理報告”,提交業(yè)主或建設單位,并上報有關主管部門。
4.2 質量事故處理
鉆孔灌注樁施工發(fā)生質量事故,往往出現(xiàn)在混凝土澆筑過程中,而且很難處理,有些樁基甚至無法彌補;應加強各個環(huán)節(jié)的控制,盡量避免事故的發(fā)生,一旦發(fā)生事故,應迅速分析原因,采取果斷措施進行處理。下面就常見的易出現(xiàn)的施工質量事故進行原因分析且提出事故處理的具體辦法。
4.2.1 離析處理
離析是指鉆孔灌注樁混凝土中的碎石、砂子、水泥等發(fā)生分離,導致混凝土的強度降低,嚴重的甚至會引起斷樁。產(chǎn)生離析有多種原因:灌樁用的混凝土灌注前本身就發(fā)生了離析;混凝土灌注過程中導管內進水,使水泥和骨料之間發(fā)生了分離;灌注過程中導管在混凝土中的埋置深度過??;首批混凝土中已被泥漿離析的部分混凝土沒有上翻而停留在樁的內部。必須采取措施予以處理:對離析程度較輕的二類樁,可以不做處理;離析程度較重或嚴重的,必須予以處理,如離析段距樁頂<10 m且樁徑>1 000 mm時,可采用人工對樁心混凝土進行清除,再按立柱混凝土施工工藝進行樁心混凝土澆注;如離析段距樁頂>10 m或樁徑<1 000 mm時,可采用鉆芯機將樁心混凝土逐漸取出,再重新灌注或用巖石鉆鉆掉、回填重新鉆孔灌注。
4.2.2 堵管處理
導管堵塞多發(fā)生在開始灌注或發(fā)生在灌注過程中,發(fā)生堵塞的原因主要有:初灌時導管離孔底太近,顛管時導管底部插入沉渣中導致堵塞;級配或水灰比不正確出現(xiàn)混凝土離析,使混凝土的流動性降低;混凝土中夾有較大石子,卡住導管;混凝土灌注不連續(xù)、在管中停留時間太長,使已灌注的水下混凝土凝固,也會出現(xiàn)導管堵塞。若初灌時發(fā)生堵塞現(xiàn)象,不要存在遷就施工想法,應馬上要求施工人員將導管提出,將導管內的混凝土取出(可采取反循環(huán)的方法將孔內的混凝土取出),及時清除導管內混凝土,并重新將導管下入孔底再次清孔,孔深經(jīng)監(jiān)理人員檢查并符合要求后可重新灌注混凝土;若深度不太大,可用長桿沖搗;若深度較大可在允許范圍內,反復提升導管插振;插振無效應將導管撥起進行清理,撥管后若灌注高度不大,可重新鉆進,若灌注高度較長,則將導管清理后,重新插入混凝土內2~3 m,用水泵吸出導管內泥漿、浮漿后恢復灌注。
5 質量檢測
5.1 成樁完畢的監(jiān)理程序
①檢測樁位偏差是否滿足設計與規(guī)范要求;②隨機無破損檢測或鉆探取芯試驗結果是否滿足設計與規(guī)范要求,并旁站對樁基質量檢測的其它檢測過程;③檢查試塊混凝土強度是否滿足設計與質量評定標準;④分項工程完工驗收,進入中間交工計量。
5.2 質量檢測
質量檢測可檢驗鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達到設計要求,這是決定能否進行下一道工序施工的一個關鍵環(huán)節(jié),往往會出現(xiàn)檢驗合格而實際卻發(fā)生質量事故的情形,除人為因素弄虛作假外,客觀來說是檢驗手段不當所致。目前檢測鉆孔灌注樁合格與否的方法有靜載荷法、動測法和取芯法,實際應用時常選用上述1~2種。靜載荷法比較直觀,得出的數(shù)據(jù)容易讓人信服,但缺點是加載影響深度有限;動測法可通過波速檢測出樁身的完整性及樁的長度,測出長度的誤差一般在±300 mm;取芯法通過取芯可看出樁身完整性,芯樣還可做室內試驗,但取芯深度也有限。從上述幾種方法的分析來看,如果僅選擇靜載荷試驗,試驗合格只能說承載力短期沉降滿足設計要求,但施工后沉降并不能保證滿足設計要求,實踐證明,施工后沉降與樁長及下臥層土質關系密切,若樁長未達設計要求,雖然靜載荷試驗合格,并不能保證施工后沉降達到設計要求;如果僅采用動測法,目前動測還不能直接測出承載力值。因此,建議把靜載荷法和動測法結合起來較為合理。
6 結 語
監(jiān)理人員要認真學習國家政策法規(guī),正確應用有關規(guī)范,熟悉設計圖紙文件及各項技術要求,不斷提高自身業(yè)務素質和技術水平,抓好事先指導,強化施工準備、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全過程中各環(huán)節(jié)的質量監(jiān)控,采取有效的預防措施,事故是完全可以避免的,也只有這樣,鉆孔灌注樁施工才能充分發(fā)揮出它的優(yōu)點,達到安全、優(yōu)質、經(jīng)濟、高效的預期目的。
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