中国电力报7版头条:软土地上的硬实力

发布日期: 2024-06-24 信息来源: 中国电力报

本报讯 5月28日,位于江苏省连云港市赣榆区的110千伏琴岛变电站正式投运,这是目前江苏靠海最近的变电站,距离海边仅300米。作为使用微型注浆复合桩成套技术的典型代表,该变电站累计使用各类桩1000余根,无惧海相软土,迎着海风也能站得稳。

        连云港地处黄海之滨,域内地质多为低强度、高腐蚀性第四纪海相沉积软土,为全国著名四大软土地基之一。2015年以来,国网江苏连云港供电公司联合江苏海洋大学、连云港智源电力设计有限公司,依托国家自然科学基金和国家电网科技等专项,针对“海相软土地区电力工程微型注浆复合桩成套技术研发与应用”成立项目团队开展技术攻关,研发的海相软土地基处理技术,具有小桩身、大承载、低成本、高耐腐等特点,有效解决了中国沿海电力建设进场难、造价高、工期长的难题,助力电网基建绿色转型。

        “小创新”实现“大效益”

        海相软土地基强度低、易触变,而输电杆塔又属于细长柔性高耸结构,风振响应显著,杆塔基础易出现不均匀沉降,尤其是杆塔一侧有道路时,不均匀沉降或更为明显,将直接或间接危及线路安全。

        如何在带电状态下高效、低成本地完成扶正复位?此前的常用方法为,停电状态下,在影响线路运行的倾斜杆塔旁新建一基并拆除旧杆塔。在实际需求触发下,项目团队研发出了双千斤顶平衡抱箍静压成桩施工成套技术,在桩基、施工工艺和纠偏系统开发上均进行了创新,为解决上述难题提供了完美方案。

        “优化后的桩头压桩阻力比现有工艺减少80%,钢管孔密度和位置也经过严格设计,从底端向上每隔一米、对向两侧各开一个10厘米的长孔,兼具对称美的同时还能节约注浆量。注浆挤压后的钢管就像糖葫芦一样,钢管直径可扩大约1.3倍,此时水泥土包裹桩身,防锈同时加大了和周围土的摩擦力,抗沉降力直线提升。”说起双千斤顶平衡抱箍静压成桩施工技术的优点,项目团队成员、连云港供电建设管理专职祁昊如数家珍。

        今年1月11日,连云港供电线路运行人员在日常巡视中发现,凰南110千伏输电线008号杆塔顶部出现向西偏移1.76米的倾斜。根据运行监测,该基杆塔偏移量仍有增大趋势。因该线路涉及用户较多,必须带电作业保证供电稳定。

        得益于双千斤顶平衡抱箍静压成桩施工技术的成功创新研发,处理2023年6月份凰南110千伏输电线003号倾斜问题时,连云港供电就弃用拆除旧杆塔再建新杆塔的常规方式,利用双千斤顶平衡抱箍静压成桩施工技术高效实现带电纠偏,将影响降到最低,整条线路上的用户零感知。随着该技术的不断成熟,此次连云港供电依法炮制带电纠偏008号杆,顺利扶正。

        “小想法”助力“大突破”

        2023年11月,智源电力设计有限公司在进行110千伏大数据项目可研设计时,发现220千伏佟圩变110千伏出线间隔已满,需要在110千伏II段母线旁扩建一个新的110千伏出线间隔。由于220千伏佟圩变涉及面较广,为保证供电可靠性和稳定性,此处不能沿用以往的深搅桩基础施工,带电作业更合适。

        解决这个问题使用“海相软土地区电力工程微型注浆复合桩成套技术研发与应用”创新成果之一的,多功能微型注浆复合桩全流程、智能化施工装备一得两便。由于电力设备扩建工程具有行业特殊性,一般深搅桩桩机很难同时满足“限高、轻便、不停电施工”等多种要求,该项创新也曾推进困难。

        2018年6月中旬,在研发之路步履维艰之际,项目团队成员、智源电力设计有限公司副院长张真卿周末在家看孩子玩折叠小车时,突然灵机一动,想到如果搅桩桩机也能伸缩或者折叠,不就能够解决臂长过高超过安全距离、机械太大移动不便等问题了吗?当即联系项目组其他成员,详细阐述他的想法,而这一想法也成为了项目要推进的关键点。

        2018年12月,经过讨论、设计、仿真实验验证,项目团队终于研发出压力注浆式螺旋桩技术,该技术配套的施工机械具有侧面接桩的优势,具备轻型化、可折叠、快速拆装的特点,可根据现场作业条件将作业高度调节至2米以内,在临近带电的改扩建工程中可实现不停电基础作业,突破了国内国际传统微型注浆复合桩多步成桩的技术瓶颈。

        2023年12月,220千伏佟圩变110千伏出线间隔扩建工程运用压力注浆式螺旋桩技术顺利完成施工,注浆压力是传统微型桩施工所需压力的1/4,成桩效率是传统灌注桩的15倍,水泥用量为同承载力灌注桩的20%。

        截至目前,“海相软土地区电力工程微型注浆复合桩成套技术研发与应用”研究成果已授权发明专利19件(含国际发明专利3件),主编学会团标2项,项目核心专利纳入国网专利年报并获第47届日内瓦国际发明展金奖、中国电力企业联合会科技创新奖、国网公司职工技术创新优秀成果奖等荣誉。


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