岩石地基杆塔基础施工方法与流程

本发明涉及杆塔基础施工方法，尤其是涉及岩石地基杆塔基础施工方法。

背景技术：

杆塔基础是将杆塔固定在地面上，用来稳定杆塔，保证杆塔不发生倾斜、倒塌、下沉和上拔等的设施。杆塔通过地脚螺栓固定在基础上。杆塔包括光伏电站塔杆、通信铁塔、电力杆塔等。杆塔基础型式的选择，应结合杆塔施工地区地质、施工条件和杆塔型式等特点综合考虑；杆塔基础施工通常采用开挖回填方式，通过混凝土底盘来满足杆塔的受力要求。

对于硬质岩石地基，通常采用岩石锚桩类基础，将锚筋或地脚螺栓直接嵌入岩孔内，再通过混凝土灌浆使锚筋或地脚螺栓与岩石结为整体。岩石锚桩类基础

对于地基中岩石的强度有苛刻要求，而工程现场地质环境复杂多样，不一定能满足岩石锚桩基础的要求，例如硬脆的石体，抗压强度较低的石体等；且现场地质环境勘察难度高，成本高，耗时长。并且，多数风化程度较低的岩石表面粗糙度低，与混凝土结合不牢固，如果直接在岩石地基上修筑混凝土杆塔基础，整体结构强度低，抗倾倒能力差，不能实际应用。针对岩石和混凝土结合不牢固的问题，如果通过在岩石中打入加强钢筋来加强两者结合力，存在问题是岩石地基表面不平整，小型便携式钻机无法工作，而部分山区大型钻机不能到场，导致施工困难。如果采用爆破的方法破坏岩石结构，再通过开挖回填的方法修筑杆塔基础，存在的问题是：1、爆破会导致该区域地基松动，破坏原有地基的稳定性，回填土虽经过夯实也难以恢复原状土的结构强度；为满足基础的稳定性要求，必须加大基础的尺寸，施工成本增加。2、没有利用岩石本身和周边土层牢固结合的稳定性。3、开挖回填所需的施工成本、人工成本和设备成本都比较高，且在交通运输条件恶劣的山地环境施工不方便。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种安全可靠、结构稳固、施工成本低、工期短、地理环境局限性小的岩石地基杆塔基础施工方法。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的岩石地基杆塔基础施工方法，包括下述步骤：

第一步、在确定杆塔基础位置的地基上清理杂物覆土至露出岩石表面，然后在所述杆塔基础施工范围内用混凝土修筑临时作业水平面作为水平钻孔平台，所述水平钻孔平台与所述岩石最高点平齐或略高于岩石最高点；

第二步、确定杆塔基础中心点和钢筋笼预埋件放置的位置，使用便携式大口径钻机在所述水平钻孔平台表面向下钻基础孔，所述基础孔延伸至所述岩石内部，形成连接“卯榫”结构；基础孔的直径根据所述钢筋笼预埋件的形状和大小确定，满足装填要求；

第三步、在所述水平钻孔平台表面，围绕所述基础孔使用手提冲击钻向下钻若干个地锚钢筋孔，每个所述地锚钢筋孔均延伸至所述岩石内部，地锚钢筋孔的直径、位置、数量由岩石的大小、杆塔基础的大小根据设计规程决定；

第四步、将所述钢筋笼预埋件置于所述基础孔内，将地锚钢筋置于所述地锚钢筋孔内，钢筋笼预埋件和地锚钢筋的上部均延伸出所述水平钻孔平台表面；

第五步、制作螺旋加强钢筋套并将其套装在钢筋笼预埋件周围，所述螺旋加强钢筋套可以防止凝固后的混凝土基础在使用中受外力影响而折断；

第六步、在所述水平钻孔平台上安装混凝土浇注模板，浇筑混凝土形成包覆所述钢筋笼预埋件、地锚钢筋和螺旋加强钢筋套的混凝土承载台；在浇筑过程中要注意钢筋笼预埋件位置是否偏差、上端面是否水平，如有偏差，及时调整预埋件位置，浇筑完成后再次确认预埋件位置没有偏差后，等待混凝土承载台凝固，对杆塔基础进行养护，等待杆塔基础结构稳固成型。

所述第五步中，所述螺旋加强钢筋套的上部和下部分别套装在所述钢筋笼预埋件的上部和下部，螺旋加强钢筋套的中部套装在延伸出所述水平钻孔平台的地锚钢筋上。

所述钢筋笼预埋件为由多根竖向主钢筋、和固定在多根所述竖向主钢筋上的箍筋所构成的矩形立架；多根竖向主钢筋的下端均为向外侧延伸的u形结构，多根竖向主钢筋的上端均为地脚螺栓结构，用于连接固定杆塔。

位于所述水平钻孔平台上表面的混凝土承载台纵截面为倒t形结构。

本发明优点主要体现在以下方面：

1、整体杆塔基础结构充分利用了地基中岩石的稳定性。混凝土承载台下部的各预埋件与混凝土一体结构向下深入到岩石内部，与岩石地基形成高连接强度的“卯榫”结构。

2、混凝土承载台和岩石之间有若干地锚钢筋，增加了杆塔基础结构强度，增强了杆塔的抗倾倒能力；通过预埋螺旋加强钢筋套，增强了混凝土承载台与地基之间的连接，同时对混凝土起到约束作用，增强了混凝土承载台的抗裂、抗折强度；预埋的螺旋加强钢筋套和地锚钢筋共同作用对地基中的岩石也起到了一定的约束作用，使岩石形成一个一体化的高强度结构体，降低了整体结构对岩石强度的依赖性。

3、施工流程不需要爆破，无需大面积开挖，无需回填土和回填土夯实，既降低成本又保证安全；在岩石上修筑混凝土水平钻孔平台，为小型便携式大口径钻机提供了施工条件，施工过程不需要大型设备，小型便携式工具即可完成，施工方便，受环境影响小，实用性强，有利于在交通运输条件恶劣的山地区域推广应用，经现场施工验证可节约70%费用，缩短60%工期。同时，由于不需要进行爆破和大面积开挖，减少了植被破坏，不破坏原有地基的稳固性，消除了地基松动带来的安全隐患。

附图说明

图1是按照本发明方法施工的岩石地基杆塔基础结构示意图。

图2是本发明所述的钢筋笼预埋件结构示意图。

图3是图2的a-a向剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1-3所示，本发明所述的岩石地基杆塔基础施工方法，包括下述步骤：

第一步、在确定了的杆塔基础位置的地基1上清理杂物覆土至露出岩石2表面，然后在杆塔基础施工范围内用混凝土修筑临时作业水平面作为水平钻孔平台2，水平钻孔平台3与岩石2最高点平齐或略高于岩石2最高点；

第二步、确定杆塔基础中心点和钢筋笼预埋件放置的位置，使用便携式大口径钻机在水平钻孔平台3表面向下钻基础孔，基础孔延伸至所述岩石内部，形成连接“卯榫”结构；基础孔的直径根据钢筋笼预埋件的形状和大小确定，满足装填要求；

第三步、在水平钻孔平台3表面，围绕基础孔使用手提冲击钻向下钻若干个地锚钢筋孔，每个地锚钢筋孔均延伸至岩石2内部，地锚钢筋孔的直径、位置、数量由岩石2的大小、杆塔基础的大小根据设计规程决定；

第四步、将钢筋笼预埋件置于基础孔内，将地锚钢筋4置于每个地锚钢筋孔内，钢筋笼预埋件和地锚钢筋4的上部均延伸出水平钻孔平台3表面；

第五步、制作螺旋加强钢筋套5，螺旋加强钢筋套5的上部和下部分别套装在钢筋笼预埋件的上部和下部，螺旋加强钢筋套5的中部套装在延伸出水平钻孔平台3的地锚钢筋4上；螺旋加强钢筋套5可以防止凝固后的混凝土基础在使用中受外力影响而折断；

第六步、在水平钻孔平台3上安装混凝土浇注模板，浇筑混凝土形成包覆钢筋笼预埋件、地锚钢筋4和螺旋加强钢筋套5的混凝土承载台6；在浇筑过程中要注意钢筋笼预埋件位置是否偏差、上端面是否水平，如有偏差，及时调整预埋件位置，浇筑完成后再次确认钢筋笼预埋件位置是否偏差后，等待混凝土承载台6凝固，对杆塔基础进行养护，等待杆塔基础结构稳固成型；位于水平钻孔平台3上表面的混凝土承载台6的纵截面为倒t形结构。

第五步中，如图2、3所示，钢筋笼预埋件为由四根竖向主钢筋7、和间隔固定在四根竖向主钢筋7上的多个箍筋8所构成的矩形立架（当然，钢筋笼预埋件也可为其它结构形式的立架）；四根竖向主钢筋7的下端均为向外侧延伸的u形9结构，四根竖向主钢筋7的上端均为地脚螺栓10结构，用于连接固定杆塔。