[发明专利]一种盐碱地区输电塔UHPC-NC组合桩基础及施工方法

说明书

本发明公布了一种超高性能活性粉末混凝土(UHPC)‑普通混凝土(NC)组合桩基础及其成桩方法，属于输电线路杆塔基础领域，适用于强腐蚀盐渍土地区或干湿和冻融交替作用明显的地质条件区域。该基础包括：穿越土层至持力层的基础主桩、预制UHPC外套筒，其中，基础主桩在UHPC外套筒底部以下为柱状结构，与套筒接触段外侧面随套筒内壁形状而变化。与传统防腐措施相比，在同样的地质条件与外荷载作用下，基于UHPC优异的材料性能，上述UHPC‑NC组合桩基础极大地提升输电塔基础在盐碱地区抗腐蚀能力，同时大幅降低初期造价以及全寿命维护成本。预制套筒结合干作业法钻(挖)孔灌注桩施工法可保证桩身质量较好，且施工时不扰民，环境公害小。

技术领域

本发明涉及输电塔工程基础领域，具体涉及一种适合强腐蚀盐渍土地区或干湿和冻融交替作用明显的地质条件采用的超高性能活性粉末混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)组合桩基础形式。

背景技术

西北盐碱地区输电塔工程地处强腐蚀盐渍土地区，同时干湿和冻融交替作用明显，基础易受到比较严重的腐蚀，导致杆塔倾斜甚至倒塌，严重影响输变电线路的安全和正常运行。

目前针对盐碱地区混凝土基础的防腐，工程中通常采用涂层保护法、阴极保护措施、高性能和聚合物混凝土、隔离层等措施。其中，(1)涂层保护法常见于输电线路工程中，涂料大多采用石油化工衍生物，使用寿命通常小于10～15年。其施工难度大，后期维修更难实现；(2)外加电源的阴极保护运行维护工作量大，不适合规模化的输电线路工程；(3)电塔基础采用全高性能混凝土或聚合物混凝土会一定程度上延缓腐蚀，但其过高的造价(例如丙烯酸共聚乳液砂浆比普通砂浆增加费用4000元/m³)，以及潜在的污染问题也阻碍了其在输电线路工程中的应用前景；(4)隔离层主要采用浆砌块石、阴极保护的钢板护套、聚合物混凝土，但存在防腐效果差、施工要求高、耗材量大、牺牲阳极使用受限制等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种盐碱地区输电塔UHPC-NC组合桩基础，以实现UHPC外套筒在工厂预制、基础主桩以机械旋挖或人工成孔灌注桩方式施工，在保证施工进度前提下，提升输电塔基础抗腐蚀能力，降低初期造价以及全寿命维护成本。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的，一种盐碱地区输电塔UHPC-NC组合桩基础，其特征在于，包括穿越土层至持力层的基础主桩、预制UHPC外套筒，其中，预制UHPC外套筒设有波纹形内壁，所述基础主桩在UHPC外套筒底端以下为柱状结构，与UHPC外套筒接触段随套筒内壁形状而变化。

优选地，采用充气内模技术预制UHPC外套筒，可通过内模形状将UHPC外套筒做成波纹形内壁，预制UHPC外套筒可根据主桩尺寸和形状做成空心方套筒或管状套筒。

本发明同时公开了一种盐碱地区输电塔UHPC-NC组合桩基础的施工方法，用于制作上述的组合桩，包括以下步骤：

1)采用干作业法钻(挖)孔灌注桩施工法进行灌注桩施工，以与基础主桩同(或略大)直径的螺旋转头挖孔、或人工挖孔，挖至基础主桩底设计标高；

2)以与UHPC外套筒外径同(或略大)直径的螺旋转头扩孔、或人工扩孔，扩至低于富含盐碱土层底标高以下位置；

3)将预制UHPC外套筒垂直吊放孔内，套筒底端与扩孔底部接触，定位后固定；

4)清孔，将预制的钢筋笼垂直吊放孔内，定位后加以固定，灌注混凝土至与UHPC外套筒同标高处；

成桩，得盐碱地区输电塔UHPC-NC组合桩基础。