4月3日，“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”项目通过了江苏省科学技术奖形式审查，正式进入网络评审阶段。这项科技成果由连云港供电公司申报。

今年初，该项成果通过由中国工程院院士朱合华主持的成果鉴定，朱合华认为该成果“总体达到国际先进水平，其中注浆螺旋复合桩技术达到国际领先水平”。

这一研究成果已获授权发明专利19件（含国际发明专利3件），主编学会团体标准2项，项目核心专利纳入国家电网专利年报并获第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、国家电网公司职工技术创新优秀成果奖等荣誉。目前，成果已在江苏、浙江、广西等地多个项目中成功应用。

压力注浆式螺旋桩桩机在连云港一变电站改扩建工程现场施工

三选方案

一次次试验中攻克难关

连云港地处黄海之滨，市区内地质多为第四纪海相沉积软土，是全国四大软土地基之一。

为应对该地区软土强度低、沉降大、腐蚀性相对强的特点，传统的电力工程桩基大多采用大桩径、长桩身的设计，不但耗材多、碳排高，而且承载率低。由于部分区域大型机械难以进场，导致新建电力工程基础的设计、施工以及既有电力设施基础的维护与改造，都存在不小的困难。

2015年3月，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，成立了“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”项目团队联合开展技术攻关。

然而，这条创新之路并非一帆风顺。2016年3月，项目研发团队在试验核心成果之一——用于带电设备纠偏（如把倾斜的电杆扶正）的静压微型注浆复合桩技术时，发现设计压力下桩芯下压程度及注浆后成桩效果均无法达到预期。

起初，项目研发团队成员设想缩小桩芯或加大压桩压力，但缩小桩芯会降低成桩承载力和抗剪力，而加大压桩压力又会增加施工成本，两种方案均不可用。

就在讨论陷入僵局时，具有丰富一线工程建设经验的项目负责人张魁提出，在原桩头增加圆锥型扩大头的设想，减小压桩阻力的同时，还能在桩芯与桩周土之间留出空隙，或许能提升成桩效果。经实验室缩尺试验验证，这一方法使得桩头压桩阻力比现有工艺减少了80%，有效保证了桩芯下压程度和成桩效果，既不增加成本也不产生质量隐患。

一次次的试验中，“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”项目不断走向成熟，先后创建了成套的微型注浆复合桩结构体系与设计分析方法，研发了微型注浆复合桩多场景下高效施工及控制技术，研制了全流程、智能化施工装备，开发了智能远程控制系统，首创了高耐腐蚀技术，攻克了微型注浆复合桩承载性能精准设计、多场景高效施工、强腐蚀体系防护三大关键技术，取得了丰硕的科技创新成果并不断投入实际应用。

带电纠偏

扶正的电杆7年后依旧笔直

海相软土地基强度低、易触变，且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，尤其是杆塔一侧有大面积堆载时，不均匀沉降更为明显，极易危及线路安全。

2016年3月，连云港供电公司巡线人员发现，位于该市振兴花卉园区内的110千伏凰南线003号杆塔出现倾斜。杆塔基础东北侧长期堆积着4米多高的种植土，加上海相软土地基特质，杆塔顶部出现向北偏移1.54米、向东偏移0.62米的现象。根据运行监测，偏移量仍有增大趋势。

过去，遇到这种情况的常规处理方式是先停电，然后在倾斜杆塔旁新建一基，之后拆除旧杆塔。然而，凰南线沿线客户较多，若采用这种方案需停电两次，对客户影响较大。那么，有没有办法能在带电状态下，高效、低成本地完成电杆扶正复位？

项目研发团队成员、时任连云港供电公司发展策划部主任的伏祥运牵头联系了具有建（构）筑物纠偏经验的江苏海洋大学土木与港海工程学院教授宗钟凌。经现场勘察，宗钟凌认为，该基杆塔荷载大，行业内虽无系统成熟的纠偏经验，但可以利用相对完善的小型构筑物和建筑物纠偏技术进行创新尝试。

专家的建议，给了项目研发团队以信心。凰南线003号杆塔高31米，因塔基南侧靠近市政道路无法施工，连云港供电公司决定采用坑式静压桩设计开展施工，在另外三面各布置4根截面积为102平方毫米的钢管，待注浆料挤出成模后，即可开展纠偏。

施工中，创新使用了轻重量、强适应性的微型钢管桩机械式抱箍摩擦压桩工艺。“注浆钢管从底端向上每隔1米对向两侧各开一个长10厘米的孔，钢管内通过压力注浆注入一种混合注浆料，注浆料从开孔处挤出与周边土体混合，形成硬质块体，最终钢管、注浆料及周边土体形成了一根类似‘糖葫芦’的复合桩体，钢管直径可扩大约1.3倍，抗沉降力显著提升。”项目研发团队成员、连云港供电公司建设管理专职祁昊介绍，这也是双千斤顶平衡抱箍静压成桩施工成套技术的雏形。

2016年6月，凰南线003号杆塔带电纠偏顺利完成，后期经过对基础沉降量和输电杆塔垂直度等各项监测，发现监测指标均与试验结果吻合，标志着可靠性高、连接简单、成本低廉的双千斤顶平衡抱箍静压成桩施工技术顺利研发、实验通过并取得成功应用。如今7年过去了，这基杆塔依旧笔直无任何倾斜。

折叠玩具触发灵感

技术瓶颈终被突破

去年11月，连云港智源电力设计公司在进行110千伏大数据项目可研设计时，发现220千伏佟圩变电站110千伏出线间隔已满，需在Ⅱ段母线旁扩建一个新的出线间隔。

以往，采用深搅桩基础作业，但桩机高10米，超过了110千伏线路的安全距离，需停电。然而，佟圩站涉及面较广，如在施工阶段出现其他故障，极易影响供电可靠性。权衡之下，采取带电作业更为合适。

但在带电环境下如何安全施工？解决这一难题的依然是“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”项目的诸多创新成果之一——多功能微型注浆复合桩全流程、智能化施工装备。

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，正当研发遇到瓶颈时，智源电力设计公司副院长张真卿从一辆玩具小车上获得了灵感。周末，他在家陪孩子玩折叠小车时突然想到，如果桩机也能伸缩或折叠，不就能解决臂长过高超过安全距离、机械太大移动不便等问题吗？

思及此，他立刻和项目研发团队其他成员联系，详细阐述想法。2018年12月，经过讨论、设计、仿真实验验证，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、快速拆装等特点，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。

去年12月，佟圩站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%。